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活性炭處理汽修噴烤漆廢氣工藝優(yōu)化研究

2024年12月03日 10:22:03      來源:山東新空碳材料股份有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:14

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  汽修過程多為小面積噴涂,一般采用空氣噴涂工藝,噴烤漆廢氣普遍采用活性炭吸附法處理,VOCs處理效果不理想。同時,汽修企業(yè)規(guī)模相對小、數(shù)量多、分布分散,多位于城市人口密集區(qū),且多為低空排放,對環(huán)境和人體健康的影響尤為顯著。
 
  近年來隨著環(huán)保日趨嚴格,汽車維修企業(yè)噴烤漆廢氣治理亟待加強,不少采用活性炭吸附法處理噴涂廢氣的企業(yè)面臨超標的問題。
 
汽車維修行業(yè)常見揮發(fā)性有機物污染治理技術(shù)
 
  有機廢氣的處理方式主要有吸附法、催化燃燒法、熱力燃燒法、冷凝法等,這些方法在適用對象、處理效果、設(shè)備成本、運行成本方面具有不同的特點。
 
  汽車維修企業(yè)的噴涂廢氣主要成分為苯系物、醇醚類、酯類有機溶劑,汽車維修噴涂量小、噴漆室排風(fēng)量大,屬于低濃度有機廢氣。汽車維修企業(yè)普遍采用一體化噴烤漆房,配備過濾地棉+活性炭吸附的方法處理噴漆廢氣,其中地棉主要用于捕集漆霧顆粒,活性炭主要用以吸附VOCs。
 
 
活性炭吸附法優(yōu)化途徑
 
  當(dāng)吸附質(zhì)直徑大于孔道直徑1/3以上時,吸附質(zhì)運動就受阻,吸附量下降。汽修噴烤漆廢氣的VOCs主要成分為苯系物、醇醚類、酯類,分子直徑在0.3~1nm,活性炭吸附VOCs主要在微孔中進行,因此微孑L的比例越高越好,同時需要一定量的中孔,便于有機廢氣分子進入活性炭內(nèi)部。結(jié)合汽修噴烤漆廢氣成分及各種活性炭的特征,優(yōu)先選擇高比表面積和高(CTC)吸附率的活性炭品種。
 
 
活性炭裝填量
 
  目前相關(guān)標準、設(shè)計規(guī)范中對活性炭的裝填量尚未明確規(guī)定,常見噴烤漆廢氣凈化設(shè)備采用多層活性炭板進行吸附,一共使用4塊左右,重量總計約50kg,采用水平或M型放置?;钚蕴康难b填量決定了吸附有機廢氣總量以及更換頻次,按照吸附率來計算,可以根據(jù)使用原料中VOCs含量推算活性炭裝填量。
 
 
廢氣成分
 
  活性炭的吸附值、甲苯吸附值是單一組分條件下測試得到的數(shù)據(jù),在實際應(yīng)用中,噴烤漆廢氣成分復(fù)雜,涵蓋酮類、酯類、醇類、醇醚類、苯類等,對某單一物質(zhì)的吸附能力必然小于測試數(shù)據(jù)。因此,設(shè)計有機廢氣吸附裝置時,應(yīng)綜合考慮總揮發(fā)性有機物的量。
 
  活性炭是非極性分子,易于吸附非極性或極性較低的吸附質(zhì),對不同的有機物吸附能力也不同,存在競爭吸附或置換吸附的情況。陳良杰研究發(fā)現(xiàn)6種揮發(fā)性有機物在二元混合吸附體系中,吸附質(zhì)強弱順序為對二甲苯、甲苯、正丙醇、乙酸乙酯,吸附性能最弱的是乙醇和乙酸乙酯,該結(jié)果與物質(zhì)極性順序相一致。目前汽車水性漆的應(yīng)用比例越來越高,除罩光清漆之外,均能夠?qū)崿F(xiàn)水性化,噴烤漆廢氣的VOCs主要成分也從原來的苯系物向醇類、酯類轉(zhuǎn)化,相應(yīng)的分子極性也有所增加,若仍然采用非極性的活性炭作為吸附劑,其凈化效果會下降。因此,通過在凈化裝置中增加沸石、改性分子篩、氧化鋁等極性吸附劑,可提高對廢氣中醇類、酯類組分的凈化效果。
 
  活性炭吸附法是一種處理噴烤漆廢氣成熟有效、應(yīng)用廣泛的技術(shù),在實際運行過程凈化效果與活性炭種類、裝填量、廢氣成分等因素密切相關(guān)。通過選擇高質(zhì)量活性炭、合理核定活性炭裝填量,對廢氣進行降溫、除濕預(yù)處理等優(yōu)化,可提高凈化效果。光催化氧化、低溫等離子分解、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮等VOCs治理技術(shù)在汽修行業(yè)得到了推廣應(yīng)用,這些技術(shù)工藝與活性炭吸附相結(jié)合的組合工藝將是未來的發(fā)展方向。
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