摘 要：介绍了采用 湿式喷淋+干式过滤+活性炭吸附脱附催化燃烧处理油性喷漆废气的工程设计实例[1]，并对调试、运行情况进行了分析。结果表明：采用该工艺处理油性喷漆废气是成功的，只要选用合适的设计参数，定期更换与维护设备，其运行效果稳定，各项指标均可达到现行的排放标准。
关键词:油性喷漆；湿式喷淋；过滤器；活性炭吸附；催化燃烧设备
湿式喷淋+干式过滤+活性炭吸附脱附催化燃烧
引言
对机壳、零件表面进行喷漆处理，是台州市某机车、电动车机壳生产企业的主要生产工艺之一，喷漆过程使用的油漆为油性漆，废气中的主要污染因子为乙酸丁酯、非甲烷总烃等。针对该公司排放废气的特征，采用以干式过滤+活性炭吸附-脱附催化燃烧设备。至该项目建成运行以来，排放口各项废气污染因子均稳定、达标排放。
1 工程概况1.1 污染源强分析及设计风量、排放标准
该公司拥有平板涂装流水线 3 条，用于底漆和面漆流平、烘干，每条平板涂装流水线配 2 个喷漆台，喷漆台 6 个，喷枪 12把，单只喷枪喷涂最大流速 8kg/h，每个喷台的尺寸为 4.00×2.20×2.20每个喷台配套 2 台风机为 4-72-6A,4KW。
油漆主要成分：底漆：丙烯酸树脂 80%，色粉 5%，丁醚 5%，乙酸丁酯 10%；面漆：聚氨酯树脂 82%，色粉 5%，助剂 1%，丁醚 2%，乙酸丁酯 10%；稀释剂：丁醚 10%，乙酸丁酯 40%，甲乙酮 50%；底漆配比 1∶0.5，面漆配比 1∶0.3。
废气处理后要求达到 《大气污染物综合排放标准》 （GB16297-1996） 中的新污染源二级排放标准，15m 排气筒排放浓度非甲烷总烃为 120mg/m3，颗粒物为 120mg/m3。
1.2 工程设计
根据环保要求，考虑光氧催化、等离子净化设备不安全性，[2]目前处理油性喷漆废气较为认可的是活性炭吸附脱附催化燃烧和沸石转轮，但沸石转轮设备造价高，运行和后期维护成本也非常高，因此选用活性炭吸附脱附催化燃烧。同时需要配套干式过滤器。
工艺如下：
喷漆废气→湿式喷淋→干式过滤器→活性炭吸附床→离心风机→高空排放。
工艺流程说明：利用风机负压将喷漆废气收集进入干式过滤装置，先取出废气中的颗粒物，再进入蜂窝状活性炭床，利用其多微孔及巨大的表面张力等特性吸附有机气体，净化后高空排放；活性炭吸附饱和后，用热气流使有机气体脱出并送往催化燃烧床，在催化剂的作用下氧化分解，转化为二氧化碳和水。经过实际测量，每台风机风量约为 10000m3/h，6 个喷台共 12个风机。根据企业生产实际和淡旺季的变化情况，废气处理分成2 套不同风量的处理系统，一套是配套 2 条生产线 80000m3/h，另一套是配套 1 条生产线 40000m3/h。2 套活性炭吸附设备共用一套脱附催化燃烧室。
1.3 主体设备参数
1.3.1湿式喷淋，1套
设备尺寸为4970*1800*3000mm,气旋高压喷淋塔设备源自流体力学技术原理设计而成，通过精确物理技术计算，设计旋流装置的最佳切角获得最大能量的离心力，在风机牵引力作用下，气体切向进入高压离心旋流装置，气体在高速动态运行中，通过旋流装置的离心力作用导致液体与气体充分溶合并相互吸附，通过圆周运动衰减旋流能量从而达到净化目的。
1.3.2干式过滤器，3 套
过滤器的设备尺寸为 1.8m×2.0m×1.8m，内部配套 3 道过滤，从前到后分别 G3、G4 过滤棉、F7 中效过滤袋。G3 为过滤纤维棉，能过滤部分颗粒物，而且容尘量较大，较为适合做预处理，G4进一步截留颗粒物质，最后的 F7 截留剩余的小颗粒物。3 道过滤后保护后续的活性炭。G3、G4 更换周期为 7 天一次，F7 更换周期为 3 月一次。
1.3.3活性炭吸附床，6 套
活性炭吸附床的尺寸为 2.0×2.8×2.5，床体四周有保温层，空箱的过滤风速为<1.0m/s，需每套吸附床处理风量为 20000m3/h，要配套吸附电动阀、脱附电动阀、温度传感器、火感应器、消防喷淋管路等。每个吸附床需要配套 3m3 的蜂窝状活性炭，活性炭规格为 100×100×100mm，壁厚 0.5-0.6mm，小孔径，体密度 450kg/m3，脱附温度<120℃，风阻<450Pa，吸附碘值>800。1.3.
风机是依靠电机传动提高空气压力并输送气体的设备，系统采用 4-72 型离心风机来带动气体。1 台 4-72-12.5c，75kw 和 1 台 4-72-10c，37kw。
1.4 设备特点
（1）采用吸附浓缩+催化燃烧组合工艺，整个系统实现了净化、脱附过程循环，与回收类有机废气净化装置相比，无须配备压缩空气等附加能源，运行过程不产生二次污染，设备投资及运行费用低；
（2）使用特殊成型的蜂窝状活性炭作为吸附材料，由于其比重为条形活性炭纤维的 8-10 倍，再生前吸附有机溶剂可以达到活性炭总重量的 10%，具有使用寿命长，吸附系统运行阻力低，净化效率高等特点；
（3）采用优质贵金属钯、铂载在蜂窝状陶瓷上作催化剂，催化燃烧率达 97%以上，催化剂寿命长，分解温度低，脱附预热时间短，能耗低；
（4）采用微机集中控制系统，设备运行、操作过程实现全自动化，运行过程安全稳定、可靠；
（5）在活性炭吸附床前采用预过滤器过滤小颗粒物，净化效率高，确保吸附装置的使用寿命。
2 运行情况
该项目废气处理设施于 5 月调试完成并投入使用，至今运行已一年，处理效率稳定、运行成本较低，排放废气各污染因子达到了相应的排放标准的要求。
2.1 运行效果
该废气处理设施运行至今，定期对其进、出口进行监测的结果表明，各污染物指标能稳定达标排放。具体监测结果见表 1。
表 1 监测结果
结语
本文通过对已建成运行的干式过滤+活性炭吸附脱附催化燃烧处理喷漆废气的成功应用案例的研究分析，表明：干式过滤+活性炭吸附脱附催化燃烧处理喷漆废气，针对喷漆废气，设定合理的控制参数，活性炭的经过风速控制在<1.0m/s，摆放高度为 0.6m-0.8m，配合定期更换维护，吸附处理效率能稳定在 85%以上；脱附温度控制在 300℃，配套催化剂 500L，风量控制在2000m3/h，处理效率能稳定在 97%以上。
