噴漆工位漆霧廢氣經(jīng)干式噴漆柜處理后，固體顆粒殘留很少一部分，相對潔凈的有機廢氣再經(jīng)催化燃燒前處理吸附，然后進(jìn)入吸附單元進(jìn)行吸附和濃縮，基本達到飽和狀態(tài)后對吸附單元進(jìn)行加熱來(lái)脫附有機廢氣，吸附單元的活性炭因此也可實(shí)現再生。脫附出來(lái)的廢氣進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行燃燒，由于催化劑的作用，燃燒過(guò)程低溫、快速、無(wú)焰，廢氣因而得到凈化。燃燒產(chǎn)生的熱氣體可進(jìn)行回收循環(huán)使用，再次回用于脫附環(huán)節和燃燒氧化過(guò)程。該處理方法具體流程包括預處理、吸附、脫附-催化燃燒三個(gè)過(guò)程，工藝流程如圖示意。

吸附濃縮+催化燃燒工藝流程圖

1、預處理

涂裝過(guò)程少量油漆被廢氣帶走，經(jīng)空氣冷凝形成漆霧粉塵。這些粉塵具有粒徑小、廢氣中含量少等特點(diǎn)，大部分在10um以下，若這些廢氣直接進(jìn)入活性炭進(jìn)行吸附，將導致活性炭微孔堵塞，最終將導致活性炭失活。因此，廢氣必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理才能進(jìn)入后續吸附階段。

2、吸附裝置（吸附單元）

吸附單元的核心是活性炭，本公司采用的是碘值900—1200的優(yōu)質(zhì)防水活性炭，從而保證了吸附單元的穩定性。

經(jīng)過(guò)預處理后的有機廢氣，在風(fēng)機的作用下引入吸附單元，將其均勻的分布在活性炭的表面，依靠活性炭復雜的內部結構體系與超強大的表面積，活性炭將有機廢氣吸附在其表面，此過(guò)程耗時(shí)較少，但時(shí)間越長(cháng)吸附越徹底（設計風(fēng)速不超過(guò)0.8m/s）。并且兩者之間不會(huì )發(fā)生化學(xué)反應，有機廢氣由此而達到凈化的效果。凈化后的潔凈氣體可達到相關(guān)大氣污染物排放法律標準。每套廢氣凈化處理系統設有多套吸附單元，其中一套用于脫附，其余用于吸附，多臺吸附單元輪流工作，有plc自動(dòng)控制切換。

3、脫附-催化燃燒

催化燃燒法是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成無(wú)害的水和二氧化碳氣體，即：

H_m+(n+1/4m)O₂催化劑200～300℃nCO₂+1/2mH₂O

當吸附單元的活性炭吸附至飽和的程度后，該吸附單元切換為脫附單元，脫附需要外加熱量，加熱裝置設在燃燒爐內，將其開(kāi)啟后同時(shí)預熱催化劑，燃燒爐達到設定溫度后將熱空氣引入脫附床，有機廢氣在加熱作用下從活性炭表面解吸出來(lái)。由于溫度會(huì )使活性炭?jì)炔拷Y構會(huì )變化，所以在吸附脫附單元都設置熱電偶溫度傳感器，溫度偏高時(shí)與時(shí)調節補冷風(fēng)系統，即能保證最優(yōu)的脫附效果，又給活性炭提供一個(gè)安全的工作環(huán)境，即使溫度傳感器發(fā)生異常，吸附單元還設置有物理消防設施。

高濃度的有機廢氣在脫附風(fēng)機作用下進(jìn)入燃燒爐，在貴金屬鉑合金的催化作用下，燃燒分解為水和二氧化碳，廢氣由此而得到凈化。該燃燒過(guò)程低溫、快速、無(wú)焰，并伴隨產(chǎn)生大量的熱量，可再次回用于有機廢氣的脫附過(guò)程和燃燒氧化過(guò)程，因此能夠顯著(zhù)的減少能源消耗成本。

當有機廢氣濃度較大時(shí)，燃燒產(chǎn)生的熱量過(guò)多會(huì )導致催化氧化床溫度過(guò)高，影響整套廢氣治理系統的安全性，因此系統配有冷空氣補充裝置引入新鮮空氣來(lái)降低反應溫度，保證設備的安全性。

4、活性炭吸附凈化裝置

吸附箱采用碳鋼制作，表面涂裝，內部裝有一定量的活性炭，并設置高溫檢測裝置，當含有機物的廢氣經(jīng)風(fēng)機的作用，經(jīng)過(guò)活性炭吸附層（整齊堆放），有機物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內部，潔凈氣體排出；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，活性炭達到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸附，此時(shí)有機物已被濃縮在活性炭?jì)取Ｈ鐖D5.4所示。

1、吸附箱體外殼采用Q235 t=2mm鋼板制成，外部連續焊接，無(wú)氣泡、夾渣等現象，整體美觀(guān)；

2、內部循環(huán)管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀(guān)，密封性能好，法蘭采用螺栓連接；

3、廢氣收集管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀(guān)，密封性能好，法蘭采用螺栓連接（貴方風(fēng)機出口至我公司處理設備之間）；

4、蜂窩狀活性炭性能參數見(jiàn)表5.5。

表5.5蜂窩狀活性炭性能參數

催化燃燒爐內部主要由高效換熱器、不銹鋼爐膛、隔離式加熱器以與裝載有催化劑的催化燃燒室等組成，爐體外部包裹隔熱棉保溫，外部結構由Q235碳鋼板制作。催化燃燒裝置如圖5.6所示。

圖5.6催化燃燒裝置

有機廢氣焚燒溫度如果超過(guò)800℃，廢氣將會(huì )完全分解成CO₂和H₂O，但是在高溫狀態(tài)下，設備容易變形，熱量損耗高，設備損耗大。在使用貴金屬鉑和鈀做為催化劑，在催化劑參與反應時(shí)，能夠將有機廢氣催化氧化反應溫度從800℃降低到250℃左右，同時(shí)發(fā)出大量熱能。陶瓷蜂窩狀載體催化劑性能參數見(jiàn)表5.7所示。

表5.7催化劑性能參數

先打開(kāi)催化燃燒床電加熱器加熱氣流送入活性炭吸附床，脫附出來(lái)的有機溶劑再經(jīng)加熱室中加熱，逐步上升到250～300℃的反應溫度，再進(jìn)入催化燃燒室，于催化劑的作用下，有機廢氣氧化分解并釋放大量熱，在理想條件下催化反應溫度可達到500～550℃，熱氣流過(guò)上層的熱交換器將熱量釋放給剛進(jìn)入催化床的脫附氣流，使其達到催化反應溫度，這時(shí)可以關(guān)閉電加熱裝置，實(shí)現熱平衡，節約了能源。

燃燒爐內部裝有溫控探頭、頂部有專(zhuān)用防爆口。當燃燒爐內溫度超高時(shí)，防爆口能自動(dòng)破裂，并將氣體泄壓，同時(shí)會(huì )補冷風(fēng)降溫，維護車(chē)間生產(chǎn)設備安全。

1、設備外部框架采用Q235 t=2mm碳鋼板制作，表面涂裝，整體美觀(guān)；

2、設備面板采用Q235 t=1.5mm碳鋼板制作，表面，整體美觀(guān)；

3、設備保溫采用80kg/m3巖棉保溫，保溫厚度為80mm，保溫效果優(yōu)秀；

4、催化燃燒燃燒室采用Q235 t=10mm碳鋼板制成，整體耐溫性能良好；

5、換熱器采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續焊接，內部密封性能好，換熱效率高；

6、設備連接風(fēng)管采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續焊接，整體美觀(guān)；

6、主要設備技術(shù)參數

經(jīng)過(guò)干式過(guò)濾器過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入放置有蜂窩狀活性炭的吸附單元，經(jīng)過(guò)使用一段時(shí)間后，其中的一個(gè)吸附單元的活性炭達到飽和，系統自動(dòng)切換到備用單元，并將飽和的吸附單元關(guān)閉隔離，并啟動(dòng)吸附單元再生過(guò)程，將飽和的吸附單元活性炭里的有機廢氣脫附出來(lái)，并在催化劑的作用下燃燒并轉化成二氧化碳與水蒸氣，再生后的活性炭吸附單元作為備用床，等下個(gè)吸附床飽和后輪換，這樣可保證系統的連續運行。系統內裝有阻火器、溫度監測儀等，由PLC自動(dòng)控制每套的吸附和催化燃燒過(guò)程。其有機廢氣凈化裝置技術(shù)參數如下。

7、電氣控制

全自動(dòng)化控制采用PLC編程邏輯控制，配套電（氣）動(dòng)無(wú)級限位調節閥、觸摸屏等，詳見(jiàn)圖6.1所示。

圖6.1電控系統

（1）實(shí)現操作過(guò)程全自動(dòng)，大大降低操作人員的勞動(dòng)強度；

（2）實(shí)現處理設施的自動(dòng)、連續、穩定運行；

（3）采用觸摸屏使控制系統具有良好的人機界面和重要工作參數的實(shí)時(shí)記錄和儲存功能；

（4）采用PLC控制方式，便于調整設施的工作參數；

（5）PLC和觸摸屏均采用國內外知名品牌，同時(shí)系統配套精度很高的無(wú)極限位調節閥。

圖6.2PLC自動(dòng)控制流程圖

如圖6.2所示系統中設置了多個(gè)溫度控制點(diǎn)，以確保設備安全溫度的運行。如：T1為進(jìn)入吸附單元的脫附氣溫度，設定上限為90℃，當T1超過(guò)90℃時(shí)首先會(huì )聲光報警，系統自動(dòng)將脫附風(fēng)機停止，電加熱熱源關(guān)閉，補冷風(fēng)機正常運行，并開(kāi)大排熱閥門(mén)和補冷閥門(mén)，此時(shí)系統以最大冷風(fēng)量進(jìn)行降溫，待T1溫度下降至<85℃，脫附風(fēng)機將自動(dòng)開(kāi)啟，系統恢復正常運行。

設備特點(diǎn)

1、采用PLC全自動(dòng)化控制方式，特設電腦觸摸屏實(shí)時(shí)監控、記錄，系統設有自動(dòng)監視記錄讀取系統，用電腦與連接線(xiàn)可隨時(shí)得到設備運行的有關(guān)數據，包括時(shí)間、脫附溫度、燃燒溫度等。

2、全套設備結構緊湊，布局合理，外形美觀(guān)大方。

3、注重安全使用性能，在設計中采取多重安全設施，杜絕發(fā)生安全事故；加熱器采用遠紅外翅片式電加熱管，安全、高效。

4、脫附—催化燃燒系統結構精巧，采用熱風(fēng)復式循環(huán)蓄熱系統，熱效率高，能量損失少，實(shí)現了脫附吸熱與燃燒放熱的熱平衡，即燃燒過(guò)程不耗用外加電能，因此能耗特別低。

5、采用新型吸附材料—蜂窩狀活性炭，動(dòng)力學(xué)性能好，吸附、脫附速率快，脫附解析完全，再生吸附率衰減慢，使用壽命長(cháng)。

6、催化燃燒效率高、凈化徹底。由于采用新型蜂窩狀貴金屬催化劑，使起燃溫度低、燃燒徹底、安全無(wú)焰燃燒，產(chǎn)物無(wú)毒、無(wú)害。

7、吸附床氣流分布均勻，裝炭、檢修、更換方便，內設氣流分布器，使炭層截面積內氣體均勻通過(guò)，不短路或穿透炭層，使吸附效果更佳。

8、安全措施

由于該凈化系統處理的是易燃易爆氣體，本設計采取以下安全措施，確保系統安全運行：

1、設置高效過(guò)濾阻火器，使得設備在高效過(guò)濾的同時(shí)能起到阻火作用，雙效一體。

2、脫附-催化燃燒系統同吸附系統相對獨立（單床體在整個(gè)系統運行中只能僅處于吸附狀態(tài)或脫附狀態(tài)），完全避免了脫附-催化燃燒系統工作時(shí)對吸附系統與管路的沖擊，從而杜絕了“倒灌”現象的發(fā)生。

3、燃燒方式為催化燃燒，屬低溫無(wú)焰燃燒，絕對無(wú)明火產(chǎn)生。

4、嚴格控制系統中廢氣“VOC”濃度低于爆炸下限1/4（約10g/m³），當廢氣濃度過(guò)高時(shí)，有警報鳴響并打開(kāi)新風(fēng)閥（參見(jiàn)脫附工藝流程圖），立即降低濃度，避免安全隱患。

5、催化裝置、吸附裝置均設有防爆膜片。

6、凈化系統設有旁通閥，確保車(chē)間通風(fēng)效果，方便應急維修；系統設有開(kāi)始調試和應急狀態(tài)下的手動(dòng)系統，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

7、設備內設置多點(diǎn)溫控點(diǎn)，同時(shí)設有自動(dòng)報警系統。

8、設備設有安全防火閥，當設備工作過(guò)程中溫度超高時(shí)，關(guān)閉除直排閥外其它風(fēng)閥切斷設備與車(chē)間的通路，風(fēng)機停止運轉并立即充入惰性氣體防意外發(fā)生。

9、夏日高溫狀況下，通風(fēng)降溫同時(shí)充入惰性氣體，避免活性炭自然氧化反應的條件。

10、采用換熱新鮮熱風(fēng)均勻進(jìn)入吸附箱對活性炭脫附再生；

11、全系統設備和風(fēng)管均良好接地，以消除靜電，并按有關(guān)規X要求安裝避雷系統。

12、預熱管采用遠紅外加熱管。

13、催化和吸附裝置均有溫度報警系統，并配有旁通新鮮空氣風(fēng)管以便“飛溫”時(shí)引入空氣。

14、采用保溫性能好、質(zhì)輕的耐火纖維材料保溫。