涂料生產(chǎn)廢氣治理技術(shù)應(yīng)用分析
導(dǎo)讀:本文工業(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(shí)踐提供參考。
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(shí)產(chǎn)生的HC1尾氣,廢氣中主要污染物為HCI,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(gè)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CI,因此單體加料廢氣中主要污染物為HC1,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(shí)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
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(dòng),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30m煙囪高空排放,達(dá)到廢氣治理要求。排氣煙囪設(shè)置50mm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0.2m,高度為30m的排氣筒排放,排氣煙囪設(shè)置50inIn取樣口。
具體流程如圖所示。
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30m煙囪高空排放,達(dá)到廢氣治理要求。排氣煙囪設(shè)置50mm取樣口。活性炭吸附裝置,每20天更換一次活性炭,每次更換量為0.2t,廢活性炭產(chǎn)生量為2.5t/a,可再生利用。具體流程如圖3所示。
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(shí)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(dòng)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(shí)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(shí),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(shí)進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2.4活性炭吸附塔
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(shí),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,而溶人氣體內(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(shí),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)械自吸后排人大氣中。活性炭使用一段時(shí)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(shí)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30m,排氣筒材質(zhì)PP塑料。
粉碎烘干氣排氣筒規(guī)格DN200、高度30ra,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30m,排氣筒材質(zhì)PP塑料。
廢氣治理設(shè)備見表I。
3治理效果分析
密閉水箱對HCI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HC1吸收效率為9o%,甲苯吸收效率為89%,因此HCI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HC1的排放濃度為42mg/m,排放量為0.42kg/h,甲苯的排放濃度為8mg/m,排放量為0.08kg/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10mg/m,排放量為0.04kg/h(0.06t/a),丙酮回收不凝氣經(jīng)吸附后排放量為0.I1kg/h(0.34a)。
涂料廢氣治理前后產(chǎn)生排放見表2。
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。