在部分產（chǎn）品的噴漆與烤漆（qī）生（shēng）產過程中，會出現大量的工藝尾（wěi）氣排放，這些（xiē）尾（wěi）氣對自然環境的危害較大，給操作工人的健康帶來較大的威脅。具體來說，噴漆、烤漆等工藝需要使用大量苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯（zhǐ）等揮發性（xìng）化合物，作為塗料溶劑以及稀釋（shì）劑等。這些有機溶（róng）劑在（zài）噴塗時不會吸附在工件表麵，會全部揮發（fā）到空氣中（zhōng）變為有機廢氣（qì）。這些廢（fèi）氣具有沸點低、常溫下容易揮發等特征，對周邊環境以及操作人（rén）員的身體健康產生較大的影響。
我國一些大城市（shì）的空氣中揮發性有機化合物含量是美國城（chéng）市的（de）數倍，工業生產排放的（de）有機廢氣（qì）已經成（chéng）為我國城市大氣汙染的主要因素。這些（xiē）氣體揮發時會產生刺激性氣味，對操作人（rén）員的身體危害很大，短期接觸後（hòu）會引（yǐn）發惡心、頭暈（yūn）等，大量吸收後會損（sǔn）害人體的內髒、神經係統等。因此，在工業生產活動中（zhōng），除了采用必要的防護措施外，還要盡量避免有機廢氣的排放，全麵收（shōu）集與（yǔ）淨化（huà）有機（jī）廢氣。
1基本原理（lǐ）
本方案將蜂窩狀活性炭作為吸附劑，通過吸附淨化、脫附再生並濃縮揮發性有機物(VOCs)以（yǐ）及催化（huà）燃燒的原理，即將大風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附實現空氣淨化的目（mù）標（biāo）。在活性炭吸附飽和後，再通過熱空氣脫附使（shǐ）得活性炭再生，脫附得到的濃縮有機（jī）物被送到催化燃燒床進行催化燃燒，內部的有機物質被氧化成為（wéi）無害的（de）CO2以（yǐ）及（jí）H2O。燃燒後的熱廢氣通過熱交換器（qì）加熱冷空氣，熱交換後降溫氣體（tǐ）部分排放，部分用於蜂窩狀活性炭的脫附再生，實（shí）現節能的目標。整套設備含有預（yù）濾器、吸附床、催化燃燒床和（hé）風機等（děng）設備。
相比其他有機廢氣處理方法，該方法是一種綜合處理模式（shì），汲取了其他（tā）模（mó）式的優勢，技術較為成熟可靠，對於處理大風量、低濃度的有機廢氣具（jù）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）們應首先開展水噴淋（lín），去（qù）除廢氣內部的雜塵、可溶（róng）性有機物（wù）。噴淋後，氣（qì）體內部具有大量水分和少量粉塵，為避免水分與粉（fěn）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（xiào）率的過濾器進行過濾（lǜ）。
2.2吸附操作
經過（guò）預處理（lǐ）的有機廢氣（qì），在風機的作用下引入吸附床，將其均勻地分（fèn）布在活性炭表麵。依據分子間的範德華力，活性炭會將有機（jī）廢氣吸附在表麵，這一過（guò）程耗時較少（shǎo），但時間越長，吸附（fù）越徹底。二者（zhě）之間（jiān）沒有現較大的化（huà）學反（fǎn）應，而有機廢氣卻達到（dào）較高的淨（jìng）化效（xiào）果（guǒ）。經過淨化後的（de）潔淨廢氣可（kě）以達到相關大氣汙染物的排放標準，在風機的作用下，其可以達到15m高排氣筒的排放標準。每套廢氣淨（jìng）化處理係統（tǒng）含有個級別（bié）的吸附床，兩套用來（lái）吸附，一（yī）套用來脫附，三套設備可以實現輪流操作。
2.3脫附與催化燃燒
具體（tǐ）的反應（yīng）方程式為：
在活性炭吸附到飽（bǎo）和程度後，切換到脫（tuō）附床，脫附需要外加的熱量，加熱裝置安裝在（zài）催化氧化床內部，開啟（qǐ）後（hòu）同時預熱催化劑。催化氧化（huà）床達到設定的溫度後，將熱空氣引入脫（tuō）附床內部，有機廢氣在加熱的作（zuò）用下從（cóng）活性炭表麵全部解析出來。
高濃度的有機廢氣在外力的（de）作用下進入氧化床中，通過金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為H2O與（yǔ）CO2，廢氣通過這一操作得到淨化。這（zhè）一燃燒（shāo）過程的（de）特征為（wéi）低溫、快速以及無焰，並產生較大的熱量，人們可以將活性（xìng）炭再次回（huí）用到有機廢氣的脫附（fù）與燃燒氧化中，從而降低能源消耗。
在有機廢氣濃度較大時，燃燒產生的熱（rè）量過多會導（dǎo）致（zhì）催化氧化床的溫度較大（dà），進而影響整個廢（fèi）氣治理係統的安全性（xìng）、為此，本文設計的係統含有冷（lěng）空氣（qì）補充裝置，它可以引入新鮮空氣來（lái）降低（dī）反應溫度，從而保證係（xì）統操作的（de）安全性。
2.4汙水處理
水噴淋預處理之後，含（hán）有雜質與有機物的廢水被引入噴漆車間的汙水處理池內開展沉澱，去除大顆粒的雜（zá）物。含有有機（jī）物的廢水呈現出弱酸性，為降低汙水回用（yòng）對設備的腐（fǔ）蝕，人們需要添加（jiā）少量（liàng）片堿，開展中和反應，調節其酸堿度。在經過較為徹底的淨化（huà）後，廢（fèi）水可以循環利用，可以再次用於水噴淋預處理模塊，汙水處理單（dān）元基本沒（méi）有汙水外（wài）排現象。汙水離心分析的產物以及沉澱產生的漆渣沉澱物（wù）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（kāi）展安全處理操作。
本方案具有眾（zhòng）多優勢。首先，采用新型高效的活性炭，吸（xī）附床結構穩定（dìng）、合理（lǐ），吸附效果大幅度提升其次，通（tōng）過金屬鉑開（kāi）展催化燃燒（shāo），將有機廢氣分解為無毒無害（hài）的H2O與CO2，實現高效的徹底淨化;再次，燃燒過程溫度較低、安全，燃（rán）燒過程產生的熱量可以循環使（shǐ）用，熱量損失較少，能耗大幅度降低;最後，係統設備的設計安裝采用多種措施來杜（dù）絕安全隱患，操作簡單，便於後期的使用（yòng）和管（guǎn）理。
3各個組成模塊（kuài）的操作方法
3.1漆霧過濾器（qì）
噴漆廢（fèi）氣主要出現在工件塗抹的噴漆工作台，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其（qí）他都隨廢氣排，變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小於10mm。如果不處理會很（hěn）快堵塞活性炭的微孔，使其失去（qù）原有的功（gōng）能。因此，噴漆廢氣必須先進行粗過濾處理。
3.2吸（xī）附（fù）劑的選擇與參數設定
活性炭具（jù）有（yǒu）比表麵大、吸附能力強以及成本較低等優勢，它是目前VOCs汙染常見的吸附劑。粉末狀（zhuàng）態的活性炭（tàn）更換不（bú）方便，活性炭纖維含有規則（zé）的微孑L結構，具有較大的吸附容量，同時容易（yì）脫落，成本較高。蜂窩狀的活性（xìng）炭風速高，阻力小，可以應用到大風量的低濃度廢氣吸附中（zhōng）。本文（wén）選擇蜂窩狀活性炭（tàn），吸附床的結構采用的為抽屜式的組裝模式，便於使用時的填裝與拆卸。
3.3催化燃燒設計
3.3.1換（huàn）熱器
換熱器的（de）結構（gòu）較為複雜，為了降低生產成本，方便後（hòu）續安裝，本文采用結構較（jiào）為簡單的固定式管板式換熱器（qì），冷氣體走殼體，熱氣體走管程。
3.3.2電加熱室
在本（běn）方案中，加熱室僅僅（jǐn）提供開機時預熱氣（qì）體需（xū）要的熱（rè）量，苯催化燃（rán）燒後有大量（liàng）的預熱可以（yǐ）利用，因此需要的熱功率較低，通過電加熱即可，不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。
3.3.3保溫模塊的處理
催化燃燒一體化設備內部的溫度遠遠高（gāo）於常溫，需要增加保溫處理避免對工作人（rén）員造成傷害。保溫（wēn）利用的保（bǎo）溫棉采用的材料為矽酸鋁纖維氈，依據（jù）燃燒室可能（néng）出現的高溫400oC來設計，保溫棉的厚度取值為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（xì）小通道（dào）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（huǒ）焰通過通道壁進行熱交換後，溫度下（xià）降，到一定程度時火焰即熄滅。阻火器是用來阻止燃（rán）燒的氣體或者是易燃性（xìng）液體蒸（zhēng）發火焰蔓延的設（shè）備，在VOCs催化燃燒的反應器中，如果有火星的話（huà）會引發氣體火焰出現進而促使整個管網燃燒，所以阻火器的作用較大。阻火器的（de）殼（ké）體尺寸大小與流體阻力有直接關係，通（tōng）常殼體直徑為配合使（shǐ）用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據規範設計，利用明火開口端（duān）和閉（bì）口端進行點火（huǒ），本方案（àn）采用無火燃燒方式，如果依據D=4d的話，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，角度為60o。阻火器采用的為1mm不（bú）鏽鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴散的角度（dù）為60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
4結語
本方案（àn）采（cǎi）用吸附一催化燃（rán）燒法處理噴漆廢氣，首先利用過濾（lǜ）器去除漆霧，之後通過係統控製，利用蜂窩狀活性炭吸附床對其開展連（lián）續吸附，同時對吸附飽和的活（huó）性炭開展脫附（fù）。通過80%熱風吹脫的作用，將（jiāng）大風量（liàng）、低濃度的有機廢氣（qì）濃縮為小風量、高（gāo）濃度（dù）的有機廢氣，同時利用催化燃燒室將有機氣體轉化（huà）為CO2以及H2O，並保持（chí）穩定的自燃燒。實踐證明，這種處理模式同傳統的工藝（yì）相比，具有淨化效率高（gāo）、無二次汙染以及運行成本低等優勢。