随着经济发展,人们对环境空气质量与人体健康的认识与要求日益提高,对臭氧污染、灰霆等区域大气污染问题日益关注。挥发性化合物(VOCS)在这些大气复合污染的形成中起着重要的作用,是大气中臭氧与二次气溶胶生成关键的前体物,直接影响大气环境,并会危害人体健康。有研究表明,溶剂使用相关工业源己成为环境中VOCS污染的卞要人为源之。研究相应的工业源生产过程中VOCS的排放系数,可直接协助工业企业VOCS排放量的估算,对VOCS排放控制以及环境监管具有重要的意义。
近年来,我国对VOCS排放的研究集中在利用排放系数估算人为源VOCS排放清单和建立模型估算 源VOCS排放清单力。其中采用的VOCS排放系数大多取自 的研究成果,对排放系数建立的研究较少。而 的VOCS排放系数是根据当地具体状况测定的,与我国的实际情况可能会有较大出入,直接使用所估算的排放源清单存在较大的不确定性。囚此,有 针对我国工业VOCS排放源特点,建立木地的VOCS排放系数。
1、吸附剂
吸附处理技术的核心是吸附剂的性能,的吸附剂应具有均匀孔道、较大的吸附容量、良好的疏水性以及容易 等特性。目前在工业应用中,废气吸附处理工艺常用的吸附剂是活性炭和分子筛沸石两种。
活性炭具有孔穴丰富、比表面积大的优点,适用于大部分VOCs的吸附净化,但是当废气湿度>60%时,其吸附效果会降低。另外,活性炭材料普遍存在性较差的问题,当采用热空气 时,易发生着火现象,其 多采用高温水蒸汽。而涂装车间的喷漆室废气相对湿度RH一般为85%一90%,如果采用活性炭吸附,需要对废气进行预处理,而且 工艺复杂,因此不适用。
相对于活性炭,沸石吸附剂的特性为:不可燃;耐温1000℃,可用热空气高温 ;有较强的疏水性,当废气湿度RH<90%时,表现出很好的VOCs吸附效果。
2、吸附工艺
按吸附剂在装置内的工作状态,可将吸附工艺设备分为固定床、移动床、流化床和转轮式田。其中,固定床不能满足连续吸附的要求。移动床和流化床虽可以连续吸附,但存在吸附剂的磨损和消耗问题。转轮主体为一个表面用吸附剂覆盖的旋转轮,划分为三个区域:吸附区、 区和冷却区。废气经鼓风机送入吸附区,VOC成分被吸附后,成为净化气体排出。然后,吸附了VOC的吸附剂转入 区,在高温空气的作用下,VOC成分被脱附,随 空气排入焚烧设备处理,而吸附剂获得 后转入冷却区进行降温,便于下一步再次进入吸附区吸附VOC成分。随着转轮的转动,吸附剂周期性进行吸附、脱附和冷却,实现对废气的净化。因此,采用转轮式吸附工艺,可以净化废气,在线实现 ,设备简单易维护,而且吸附剂的损耗。
该废气处理系统可分为几个部分:废气过滤系统、转轮吸附浓缩系统、废气焚烧系统及余热利用系统。优点主要有以下几方面:
1)经沸石转轮浓缩后的废气与来自车间的烘干室废气共用一套废气焚烧设备(CRTO)进行处理,减少设备投资成本。
2)废气进入转轮之前经过过滤,减少对沸石转轮的污染。
3)由于沸石的吸附效率与废气温湿度有很大关系(要求温度≤35℃,相对湿度≤90%,因此在转轮设备的废气入口引入一路来自RTO的热空气,用于调节废气温湿度。
4)RTO设备的排气管路增加一套汽水换热装置,用于加热车间热水,节能。
目前该车间已经正常生产一年多时间,通过实际验证,清漆废气经吸附转轮处理后,其VOC浓度由原来的220mg/m³降至20mg/m³,VOC去除效率大于90%;浓缩后废气和烘干室废气经RTO设备处理后的废气浓度可降至28mg/m³,满足环保要求。