傅明才，楊東升

(山東北方現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)有限公司，山東 濟(jì)南 250033)

涂料生產(chǎn)廢氣治理技術(shù)應(yīng)用分析

傅明才，楊東升

(山東北方現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)有限公司，山東 濟(jì)南 250033)

工業(yè)廢氣排放是造成霧霾天氣的因子之一，減少工業(yè)有機(jī)廢氣排放刻不容緩。本文分析了涂料廢氣產(chǎn)生的環(huán)節(jié)、成分，制定了相應(yīng)的治理技術(shù)，工程應(yīng)用取得了很好的治理效果，為涂料生產(chǎn)廢氣治理工程實踐提供參考。

涂料廢氣；治理技術(shù)；分析

涂料生產(chǎn)廢氣主要包括水解廢氣、蒸溶不凝氣、粉碎烘干不凝氣、單體加料廢氣以及丙酮回收不凝氣。若不經(jīng)有效處理直接排放，將會污染周圍環(huán)境及車間工人身體健康。

水解廢氣主要為水解反應(yīng)時產(chǎn)生的HCl尾氣，廢氣中主要污染物為HCl，該廢氣屬于間歇排放；蒸溶廢氣為蒸溶工序產(chǎn)生的甲苯，經(jīng)過一級循環(huán)冷卻水+一級冷凍鹽水冷凝后產(chǎn)生的不凝氣，由水環(huán)真空泵抽入密閉水箱中，屬于間歇排放；單體加料廢氣為涂料生產(chǎn)使用四種不同的甲基硅烷單體，四種單體設(shè)置一個密閉的加料間，單體的無組織揮發(fā)后在空氣中遇濕變?yōu)镠Cl，因此單體加料廢氣中主要污染物為HCl，該廢氣屬于間歇排放；粉碎烘干廢氣為碳化硅、云母粉以及硅酸鋁纖維粉碎烘干過程中產(chǎn)生的粉塵，該廢氣屬于間歇排放。

1 技術(shù)方案

根據(jù)涂料生產(chǎn)的實際情況，將不同廢氣分別用不同的方法收集處理：

1.1 水解、蒸溶、單體加料廢氣

圖1 水解、蒸溶、單體加料廢氣處理流程

真空機(jī)組水解、蒸溶廢氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入堿洗塔，塔體上部噴淋堿性吸收液，使從下部進(jìn)入塔體的有害氣體與噴淋液呈逆流流動，廢氣由風(fēng)機(jī)壓入堿洗塔內(nèi)的勻壓室，經(jīng)過不等速迂回式的噴霧處理，進(jìn)入堿洗塔內(nèi)筒處理器，廢氣穿過有填料組成的填料層，再經(jīng)過噴霧處理，使氣液兩相充分接觸發(fā)生吸收反應(yīng)，達(dá)到高效凈化之目的。

吸收了廢氣后的吸收液流入塔底循環(huán)堿液槽中，用循環(huán)泵抽出重新送進(jìn)吸收塔，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地對廢氣中的有害氣體進(jìn)行吸收。而凈化后的廢氣與單體加料廢氣一起進(jìn)入活性炭吸附塔，經(jīng)活性炭吸附后的氣體直接通過30 m煙囪高空排放，達(dá)到廢氣治理要求。排氣煙囪設(shè)置50 mm取樣口。具體流程如圖1所示。

1.2 粉碎烘干廢氣

粉碎烘干廢氣為固體顆粒材料粉碎烘干過程中產(chǎn)生的粉塵，分別送入袋式塵器除塵后由內(nèi)徑0.2 m，高度為30 m的排氣筒排放，排氣煙囪設(shè)置50 mm取樣口。

具體流程如圖2所示。

圖2 粉碎烘干廢氣處理流程

1.3 丙酮回收不凝氣

利用電加熱回收機(jī)蒸餾回收技術(shù)，丙酮回收不凝氣通過集氣罩收集后經(jīng)過引風(fēng)機(jī)引入活性炭吸附塔，經(jīng)活性炭吸附后的氣體直接通過30 m煙囪高空排放，達(dá)到廢氣治理要求。排氣煙囪設(shè)置50 mm取樣口?；钚蕴课窖b置，每20天更換一次活性炭，每次更換量為0.2 t，廢活性炭產(chǎn)生量為2.5 t/a，可再生利用。

具體流程如圖3所示。

圖3 丙酮回收不凝氣處理流程

2 主要設(shè)備簡介

2.1 集氣罩

集氣罩，是煙氣凈化系統(tǒng)污染源的收集裝置，可將粉塵及氣體污染源導(dǎo)入凈化系統(tǒng)，同時防止其向生產(chǎn)車間及大氣擴(kuò)散，造成污染。其性能對凈化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有直接的影響。本工藝采用的是吸入式集氣罩，即通過罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起來。

2.2 堿洗塔

堿洗塔屬兩相逆向流填料吸收塔。吸收液通過水泵泵入堿洗塔頂部，氣體從塔體下方進(jìn)氣口進(jìn)入凈化塔，在通風(fēng)機(jī)的動力作用下，迅速充滿進(jìn)氣段空間，然后均勻地通過均流段上升到第一級填料吸收段。在填料的表面上，氣相中污物與液相中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)生成物(多數(shù)為可溶性鹽類)隨吸收液流入下部貯液槽。未完全吸收的氣體繼續(xù)上升進(jìn)入噴淋段。在噴淋段中吸收液從均布的噴嘴高速噴出，形成無數(shù)細(xì)小霧滴與氣體充分混合、接觸、繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在噴淋段及填料段兩相接觸的過程也是材熱與傳質(zhì)的過程。通過控制空塔流速與滯貯時間保證這一過程的充分與穩(wěn)定。廢氣則由塔體(逆向流)達(dá)到氣液接觸之目的。塔體的最上部是除霧段，氣體中所夾帶的吸收液霧滴在這里被清除下來，經(jīng)過處理后的潔凈空氣從洗滌塔上端排出。

吸收了廢氣后的吸收液流入塔底循環(huán)堿液槽中，用循環(huán)泵抽出重新送進(jìn)吸收塔，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地對廢氣中的有害氣體進(jìn)行吸收。當(dāng)吸收液達(dá)到飽和濃度時，排入廢水處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。

2.3 循環(huán)泵

循環(huán)泵指裝置中輸送反應(yīng)、吸收、分離、吸收液再生的循環(huán)液用泵。循環(huán)泵的工作原理要將水循環(huán)起來所用的泵就叫循環(huán)泵，與廢氣經(jīng)過充分反應(yīng)的吸收液流入塔底循環(huán)堿液池，由循環(huán)泵送至洗滌塔循環(huán)，當(dāng)達(dá)到飽和時進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2.4 活性炭吸附塔

該活性炭吸附裝置主要由活性炭層和承托層組成。從堿洗塔排出的廢氣進(jìn)入活性炭塔,在進(jìn)入塔內(nèi)時,風(fēng)速順間降下,氣體內(nèi)含的較大顆粒雜物便自然沉降入塔底部,而溶入氣體內(nèi)的廢氣部分隨氣體流向流進(jìn)活性炭過濾層,廢氣進(jìn)入炭層時,被活性炭吸附進(jìn)炭內(nèi),而干盡的空氣穿過炭層進(jìn)入出氣倉,氣體經(jīng)過機(jī)械自吸后排入大氣中。

活性炭使用一段時間后，吸附了大量的吸附質(zhì)，逐步趨向飽和，喪失了工作能力，嚴(yán)重時將穿透濾層，因此應(yīng)進(jìn)行活性炭的再生或更換。

2.5 排氣筒

蒸溶、水解和單體加料廢氣排氣筒規(guī)格DN400、高度30 m，排氣筒材質(zhì)PP塑料。

粉碎烘干氣排氣筒規(guī)格DN200、高度30 m，排氣筒材質(zhì)PP塑料。

丙酮回收不凝氣排氣筒規(guī)格DN300、高度30 m，排氣筒材質(zhì)PP塑料。

廢氣治理設(shè)備見表1。

表1 廢氣治理設(shè)備

3 治理效果分析

密閉水箱對HCl吸收效率為50%，甲苯吸收效率為10%，一級堿洗塔+活性炭吸附裝置對HCl吸收效率為90%，甲苯吸收效率為89%，因此HCl總吸收效率為95%，甲苯總吸收效率為90%。經(jīng)過堿洗吸附后的水解、蒸溶和單體加料廢氣中HCl的排放濃度為42 mg/m3，排放量為0.42 kg/h,甲苯的排放濃度為8 mg/m3，排放量為0.08 kg/h。

粉碎烘干廢氣經(jīng)過袋式除塵器除塵后，廢氣中主要污染物粉塵排放濃度為10 mg/m3，排放量為0.04 kg/h(0.06t/a)，丙酮回收不凝氣經(jīng)吸附后排放量為0.11 kg/h(0.34 t/a)。

涂料廢氣治理前后產(chǎn)生排放見表2。

表2 廢氣產(chǎn)生、治理及排放匯總表

注：污染因素有組織排放。

4 結(jié)論

經(jīng)過對粉碎烘干、水解、蒸溶、單體加料、丙酮回收不凝氣等廢氣處理后，廢氣排放能夠滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)和《山東省固定源大氣顆粒物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/1996-2001)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

(本文文獻(xiàn)格式：傅明才，楊東升.涂料生產(chǎn)廢氣治理技術(shù)應(yīng)用分析[J].山東化工,2017,46(11):196-197,199.)

2017-03-18

傅明才(1962—)，男，山東濟(jì)南人，工程師，多年從事安全環(huán)保管理工作。

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