在部分產品的噴漆與烤漆生產過程中，會（huì）出現大量的工藝尾氣排放，這些尾氣（qì）對自然環境的危害較大（dà），給操作工人的健康帶來較大的威脅（xié）。具體來說，噴漆、烤漆等工（gōng）藝需（xū）要使用（yòng）大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等揮發性化合物，作（zuò）為塗料溶劑以及稀釋（shì）劑等。這些有機溶劑在噴塗時不會吸（xī）附在工件（jiàn）表麵，會全部揮發到空氣中變（biàn）為有（yǒu）機廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下容易揮發等特征（zhēng），對周邊環境以及操作人（rén）員的身體健康（kāng）產生較大的影響。
我國一些大城市的空氣中揮發（fā）性有機化合（hé）物含量是美國城市的數倍，工業生產排放的有機（jī）廢氣已經成為我國（guó）城市大氣汙染的主要因素。這些氣體揮發（fā）時會產生刺激性氣味，對操作人員的身體危害很大，短期接觸（chù）後會引（yǐn）發惡心、頭暈等（děng），大量吸（xī）收後（hòu）會損（sǔn）害人體的內髒、神經係統等。因此，在工業（yè）生產活動中，除了采用必要的防護措施（shī）外，還要盡量避免有（yǒu）機廢氣的排放，全麵收集與淨化有機廢氣。
1基（jī）本（běn）原理
本方案將蜂窩（wō）狀活性炭作為吸附劑，通過（guò）吸附淨化（huà）、脫附再生並濃縮（suō）揮發性有機物(VOCs)以（yǐ）及催化燃燒的原理，即將（jiāng）大（dà）風（fēng）量、低濃度的有機廢氣通（tōng）過蜂窩狀活性炭吸附實現空氣淨化（huà）的目標。在活性炭吸附飽和後，再通過熱空氣脫附使得活性炭再生，脫附得到的（de）濃縮（suō）有機物（wù）被送到催化燃（rán）燒床進行催化燃燒，內部的（de）有機物質被氧化（huà）成為無害的CO2以及H2O。燃（rán）燒後的熱廢氣通過（guò）熱交換器加（jiā）熱冷空氣（qì），熱交換後降溫氣（qì）體部分排（pái）放，部（bù）分用於蜂窩狀活性炭的脫附再生，實現節能的目標。整（zhěng）套設備含有預濾器、吸附床、催化燃燒床和風機（jī）等設（shè）備。
相比其（qí）他有機廢氣處理（lǐ）方法，該方法是一種綜合處理模式，汲取了（le）其他模式的優勢，技（jì）術較為成熟可靠，對於處理大風量、低濃度的有機廢氣具有較大優勢。
2處理工藝設計
2.1預處理
對於有機廢氣，人（rén）們應首先開展水（shuǐ）噴淋，去除廢氣內部的雜塵、可溶性有機物。噴淋後，氣體（tǐ）內部具有大量水分和少量粉塵，為避（bì）免水分與（yǔ）粉塵影響活性炭吸附床的有效運行，人們需要在處理時利用高效率的過濾器進行過濾。
2.2吸附操作
經過預處理的有機廢氣，在風機（jī）的作用下引入（rù）吸（xī）附床，將其均勻地分布在活性炭表（biǎo）麵。依據（jù）分（fèn）子間的範德華力，活性炭會將有機廢氣吸附在表麵，這（zhè）一（yī）過程耗時（shí）較少，但時間越（yuè）長，吸附越徹底。二者之間沒有現較大的化（huà）學反應，而有機廢氣卻達到較高的淨化效果。經（jīng）過淨化後的潔淨廢氣可以達到相關大氣汙染物的排放標準，在風機（jī）的作用下，其可以達到15m高排氣筒（tǒng）的排放標（biāo）準。每套廢氣淨化處理係統含有個（gè）級別的吸附床，兩套用來（lái）吸附，一套用來（lái）脫附，三套設（shè）備可以實現輪流操作。
2.3脫附（fù）與催化燃燒
具體的反應方程式為：
在活性炭吸附到飽（bǎo）和程度後，切換（huàn）到脫（tuō）附床，脫附需要外加的熱量，加熱（rè）裝置安裝在（zài）催化氧化床內部，開啟後同時預熱催化劑。催化氧化床達到設定的（de）溫度後，將熱空氣引（yǐn）入脫附床內部，有機廢氣在加熱的作（zuò）用（yòng）下從活性（xìng）炭表麵解析出來。
高濃度的有機廢氣在外力（lì）的作用下進入氧化床中，通過（guò）金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為（wéi）H2O與CO2，廢氣通過這一操作得到淨化。這一燃燒過程的特征為低溫、快速（sù）以及（jí）無焰，並產生（shēng）較大（dà）的熱（rè）量，人們可以將活性炭（tàn）再次回用（yòng）到有（yǒu）機廢氣的脫附與燃燒氧（yǎng）化中，從而降（jiàng）低能源消耗（hào）。
在有機廢氣濃度（dù）較大時，燃燒產生的熱量過多會導（dǎo）致（zhì）催化氧（yǎng）化床的溫度較大，進而（ér）影響整個（gè）廢氣治理係統（tǒng）的安全（quán）性、為此，本文設計的（de）係統含有冷空氣補充裝置，它可以引入新鮮空氣來降低反應溫度，從而保證係統操（cāo）作的安（ān）全性。
2.4汙水處理
水噴淋預處理之後，含有雜質與有機物的廢水（shuǐ）被引入噴漆車間的汙水處理池內開展沉澱，去除大（dà）顆粒的雜物。含有有機物（wù）的廢水呈現出弱（ruò）酸性，為降（jiàng）低汙（wū）水回用對設備的腐蝕，人們需要添加少量片堿，開展中和反應，調節其酸堿度。在經過較為徹底的（de）淨化（huà）後，廢水可以循環利（lì）用，可（kě）以再次（cì）用於水噴淋預處（chù）理模塊，汙水處理（lǐ）單元基本沒（méi）有汙水外排現象。汙水離心分（fèn）析的產物以及沉澱產（chǎn）生的漆（qī）渣沉澱物作為危險廢物，依據國家的相關危險廢棄物的管理要求，應委（wěi）托具有資質的危險廢物處置單位開展安全處（chù）理操作。
本方案具有眾多優勢（shì）。首先，采用新（xīn）型高效的活性炭，吸附床結構穩定、合理，吸附效（xiào）果大幅度提升。其次，通過金屬鉑開展催化燃燒，將（jiāng）有機（jī）廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2，實現高效的徹底（dǐ）淨化;再次，燃燒過程溫度較（jiào）低、安全，燃燒過程產生的熱量可以循環（huán）使用，熱量損失較少，能（néng）耗大幅度降低;最後，係統設備的設計安（ān）裝（zhuāng）采用多種措施來杜絕安全隱患，操作簡單（dān），便於後（hòu）期的使用和（hé）管理。
3各個組（zǔ）成模塊的（de）操（cāo）作方法
3.1漆霧過濾器
噴漆廢（fèi）氣主要出現在工件塗抹（mò）的噴漆工作台，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其他都隨廢氣排（pái），變成漆霧。這些漆霧（wù）粉塵含（hán）量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小於10mm。如果不處理會很快堵塞活性炭的微孔（kǒng），使（shǐ）其失去原有的功（gōng）能。因此，噴（pēn）漆廢氣必須先進行粗（cū）過濾處理。
3.2吸附劑的選擇與參（cān）數設定
活性炭具有比表麵大、吸附能力強（qiáng）以及成本較低等優（yōu）勢，它是目前VOCs汙染常見的吸附劑。粉末狀態的活性炭（tàn）更換不方（fāng）便，活性炭纖維含有（yǒu）規則的微孑L結構，具有較大（dà）的吸附容量，同時（shí）容易（yì）脫落，成本較（jiào）高。蜂窩狀的活性炭風（fēng）速高，阻力小，可以應用到大（dà）風量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀（zhuàng）活性炭，吸附床的結構采用的為抽屜式的組裝模（mó）式，便於使用時的填裝與拆卸。
3.3催化燃燒設計
3.3.1換熱器
換（huàn）熱器的結構較為複雜，為了降低生產成本，方便後續安裝，本文采用（yòng）結構較（jiào）為簡單（dān）的固定式管（guǎn）板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。
3.3.2電加熱室
在（zài）本方案中，加熱室僅（jǐn）僅提（tí）供開機（jī）時預熱氣體需要的熱量，苯催化燃燒後有大量的預熱可（kě）以利（lì）用，因此需要的熱功率（lǜ）較低（dī），通過電加（jiā）熱即可（kě），不需要（yào）天然氣或液（yè）化（huà）石油（yóu）氣的額外加熱。
3.3.3保溫模塊的處理
催化燃燒（shāo）一體化設備內部的溫度遠遠高於常溫，需要增加保溫處理（lǐ）避免對工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材（cái）料（liào）為矽酸鋁纖維氈，依據燃燒室可能出現的高溫400度來設計，保溫棉的厚度（dù）取值為64mm。
3.4阻火器的設計
阻火器是由許多細小通道（dào）或孑L隙組成的，當火焰進入這些細小通（tōng）道後就形成許多細小的火焰流。由於通道或孔隙的傳熱麵積很大，火焰通過通道壁進行熱交換後，溫度（dù）下降，到一定程度時火焰即熄滅。阻火器是用（yòng）來阻止燃燒（shāo）的氣體或者是易（yì）燃性液體蒸發火（huǒ）焰蔓延的設備，在VOCs催化燃燒的反（fǎn）應（yīng）器中，如果有火星的話會引發氣體火焰出現進而促使整個管網燃燒，所以阻火器的作（zuò）用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關係，通常殼體直（zhí）徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據規範設計，利用（yòng）明火開口（kǒu）端和閉口（kǒu）端進行（háng）點火，本方案采用無火燃燒方式，如果依據D=4d的話（huà），阻火器會過大，依據實際的操作需求（qiú），本文設計的數據取值為D=2d，角度（dù）為60o。阻火器采用的為1mm不鏽鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴散的角（jiǎo）度為（wéi）60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
4結語
本方案采用吸附一催化燃燒（shāo）法處（chù）理噴漆廢氣，首先利用過（guò）濾器去除漆霧，之後通過（guò）係統控製，利用（yòng）蜂窩（wō）狀活（huó）性炭吸附床對其開展連續吸附，同時對吸附（fù）飽和（hé）的活性炭開展（zhǎn）脫附（fù）。通過80%熱風吹脫的作用，將（jiāng）大（dà）風量、低濃（nóng）度的有機廢氣濃縮為小風量、高濃度的有機廢（fèi）氣，同時利用催化燃燒室將有機氣體轉化為CO2以及H2O，並保持穩定的自燃燒。實踐證明，這種處理模式同傳統的工藝相比，具有（yǒu）淨化效率高、無二次汙染以及運行成本低等（děng）優勢。