分子筛吸附脱附-催化燃烧工艺在喷漆行业中的应用

通过对分子筛吸附脱附—催化燃烧工艺在某家具制造公司的喷漆车间废气的应用情况进行分析，结果表明，通过预处理后的废气，经吸附后，满足《大气污染物综合排放标准》，达标排放，且利用分子筛作为吸附剂，适用于含酮类VOC的场合，具有较高的安全性。

在喷漆行业，对工件表面进行喷涂处理，大型喷漆间，喷涂工序多达十余次，包括数次底漆、仿古漆、修色、数次面漆，工艺过程为全流水线作业，在地链条牵引拖动下，工件在车间缓慢迂回移动，在工件移动方向根据喷漆工艺要求布置多个喷漆点。喷涂车间是一个高危险场所，空气中弥散一定量的涂料颗粒及VOC，存在易燃、爆炸的安全隐患，因此必须进行环境治理，确保喷漆作业的安全性，并维护操作工人的身心健康。

1.项目情况

本项目家具制造公司在家具生产过程中使用的快干式硝基涂料，由硝化纤维、醇酸等合成树脂、颜料、增塑剂及有机溶剂配制而成，在喷漆过程中，产生大量干性粉尘，同时伴随有机废气的产生，如“三苯类”、乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、烷烃类挥发分，具有强烈毒性，对人体的身心健康造成巨大不良影响，因此，需对粉尘和废气进行综合治理。

2.工艺介绍

2.1 漆雾处理；常见的涂料漆雾处理方式有干法和湿法两大类，干法是利用滤材等对涂料颗粒进行物理拦截，湿法是利用水或溶剂等对漆雾进行有效捕捉。考虑到本项目喷漆作业中产生大量的涂料粉尘较干，采用钢丝网或过滤棉等需定期更换，无法再生再利用，可以利用高效覆膜滤筒，滤筒纸褶数经过设计计算及实验验证，通过模块化滤筒除尘器，将粉尘进行有效拦截，过滤效率较高，达到《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》中，要求高效过滤器后，进入吸附床前颗粒物浓度低于1mg/m3[2]的指标。

2.2 VOC处理，去除漆雾后的VOC气体采取吸附+催化燃烧法的方法处理，利用吸附剂对废气进行吸附净化器内的吸附剂达吸附饱和后，利用热空气进行脱附再生，脱附出来的高浓度有机废气进入催化燃烧装置经低温无焰燃烧生成二氧化碳和水，最终满足相关国家标准，达标排放。

2.2.1 吸附剂，吸附剂作为吸附技术的关键部分，对吸附效率存在至关重要的影响。常见的吸附剂可分为有机和无机两大类，以活性炭和分子筛为代表。活性炭吸附容量高，成本低，但是耐温性和耐湿性较分子筛差，分子筛相对来说吸附容量低，成本高，但是可用于温湿度较高的场合。考虑到本项目废气中含丙酮等易燃成分，吸附器采用分子筛作为吸附剂，安全环保。

2.2.2  催化燃烧器，催化燃烧器集换热、预热、催化燃烧于一体，将从吸附床脱附出来的有机废气氧化生成无毒无害的气体达标排放。其大致工作过程如下：初次启动时，没有催化燃烧生成的高温气体，脱附出来的废气经检测若温度未达到起燃温度时，先利用加热器进行预热，再进入催化燃烧室燃烧，生成的高温气体与进入催化燃烧器的脱附废气换热，变成低温气体排放，而脱附废气温度得以升高，此过程可以有效利用燃烧产热对有机废气进行了初步预热，若温度尚未达到起燃温度，利用加热室进一步加热，再进行燃烧，如此循环。

3.作用原理，分子筛吸附-催化燃烧法是集吸附与催化燃烧脱附于一体的有机废气处理系统，主要可分为分子筛吸附和脱附后催化燃烧两部分。分子筛吸附的实质是利用分子筛作为吸附剂，把低浓度大风量废气中的有机废气成分吸附到分子筛中，其实质是一个物理过程。脱附后催化燃烧的实质是利用催化燃烧的热空气加热分子筛中被吸附的有机废气成分，使之温度达到沸点以上，进而从分子筛中脱附出来，通过脱附风机将这一高浓度的废气引入到催化燃烧反应器中，在催化起燃温度下，通过催化剂的作用进行氧化反应转化为无害的水和二气化碳，反应后的高温气体经换热器的换热后一部分回用送入分子筛吸附床进行脱附，另一部分排入大气。

4.结果检测，工程案例现场情况。经检测喷漆废气处理设施出口各废气成分的进出口浓度满足相关的国家标准《大气污染物综合排放标准》。本喷漆间设计风量，本项目喷漆废气各成分浓度不高，低于国家排放限值，属于典型的大风量低浓度废气，因此采用吸附技术进行废气浓缩很有必要。而且当废气净化前浓度较低时，吸附净化的效率较低，因此针对不同废气成分及浓度时，无法采用同一净化效率的要求。

5.结 语。针对喷漆废气排放的漆雾粉尘及VOC的净化，采用了分子筛吸附-催化燃烧的有机废气治理工艺。经检测数据表明，该工艺对大风量、低浓度的VOC具有一定的净化效果，且无二次污染，安全可靠。

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