涂料生产废气治理技术应用分析

傅明才，杨东升

(山东北方现代化学工业有限公司，山东 济南 250033)

涂料生产废气治理技术应用分析

傅明才，杨东升

(山东北方现代化学工业有限公司，山东 济南 250033)

工业废气排放是造成雾霾天气的因子之一，减少工业有机废气排放刻不容缓。本文分析了涂料废气产生的环节、成分，制定了相应的治理技术，工程应用取得了很好的治理效果，为涂料生产废气治理工程实践提供参考。

涂料废气；治理技术；分析

涂料生产废气主要包括水解废气、蒸溶不凝气、粉碎烘干不凝气、单体加料废气以及丙酮回收不凝气。若不经有效处理直接排放，将会污染周围环境及车间工人身体健康。

水解废气主要为水解反应时产生的HCl尾气，废气中主要污染物为HCl，该废气属于间歇排放；蒸溶废气为蒸溶工序产生的甲苯，经过一级循环冷却水+一级冷冻盐水冷凝后产生的不凝气，由水环真空泵抽入密闭水箱中，属于间歇排放；单体加料废气为涂料生产使用四种不同的甲基硅烷单体，四种单体设置一个密闭的加料间，单体的无组织挥发后在空气中遇湿变为HCl，因此单体加料废气中主要污染物为HCl，该废气属于间歇排放；粉碎烘干废气为碳化硅、云母粉以及硅酸铝纤维粉碎烘干过程中产生的粉尘，该废气属于间歇排放。

1 技术方案

根据涂料生产的实际情况，将不同废气分别用不同的方法收集处理：

1.1 水解、蒸溶、单体加料废气

图1 水解、蒸溶、单体加料废气处理流程

真空机组水解、蒸溶废气通过引风机进入碱洗塔，塔体上部喷淋碱性吸收液，使从下部进入塔体的有害气体与喷淋液呈逆流流动，废气由风机压入碱洗塔内的匀压室，经过不等速迂回式的喷雾处理，进入碱洗塔内筒处理器，废气穿过有填料组成的填料层，再经过喷雾处理，使气液两相充分接触发生吸收反应，达到高效净化之目的。

吸收了废气后的吸收液流入塔底循环碱液槽中，用循环泵抽出重新送进吸收塔，这样循环往复，不断地对废气中的有害气体进行吸收。而净化后的废气与单体加料废气一起进入活性炭吸附塔，经活性炭吸附后的气体直接通过30 m烟囱高空排放，达到废气治理要求。排气烟囱设置50 mm取样口。具体流程如图1所示。

1.2 粉碎烘干废气

粉碎烘干废气为固体颗粒材料粉碎烘干过程中产生的粉尘，分别送入袋式尘器除尘后由内径0.2 m，高度为30 m的排气筒排放，排气烟囱设置50 mm取样口。

具体流程如图2所示。

图2 粉碎烘干废气处理流程

1.3 丙酮回收不凝气

利用电加热回收机蒸馏回收技术，丙酮回收不凝气通过集气罩收集后经过引风机引入活性炭吸附塔，经活性炭吸附后的气体直接通过30 m烟囱高空排放，达到废气治理要求。排气烟囱设置50 mm取样口。活性炭吸附装置，每20天更换一次活性炭，每次更换量为0.2 t，废活性炭产生量为2.5 t/a，可再生利用。

具体流程如图3所示。

图3 丙酮回收不凝气处理流程

2 主要设备简介

2.1 集气罩

集气罩，是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。本工艺采用的是吸入式集气罩，即通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起来。

2.2 碱洗塔

碱洗塔属两相逆向流填料吸收塔。吸收液通过水泵泵入碱洗塔顶部，气体从塔体下方进气口进入净化塔，在通风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上，气相中污物与液相中物质发生化学反应。反应生成物(多数为可溶性盐类)随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的气体继续上升进入喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴与气体充分混合、接触、继续发生化学反应。在喷淋段及填料段两相接触的过程也是材热与传质的过程。通过控制空塔流速与滞贮时间保证这一过程的充分与稳定。废气则由塔体(逆向流)达到气液接触之目的。塔体的最上部是除雾段，气体中所夹带的吸收液雾滴在这里被清除下来，经过处理后的洁净空气从洗涤塔上端排出。

吸收了废气后的吸收液流入塔底循环碱液槽中，用循环泵抽出重新送进吸收塔，这样循环往复，不断地对废气中的有害气体进行吸收。当吸收液达到饱和浓度时，排入废水处理系统中进行处理。

2.3 循环泵

循环泵指装置中输送反应、吸收、分离、吸收液再生的循环液用泵。循环泵的工作原理要将水循环起来所用的泵就叫循环泵，与废气经过充分反应的吸收液流入塔底循环碱液池，由循环泵送至洗涤塔循环，当达到饱和时进入废水处理系统进行处理。

2.4 活性炭吸附塔

该活性炭吸附装置主要由活性炭层和承托层组成。从碱洗塔排出的废气进入活性炭塔,在进入塔内时,风速顺间降下,气体内含的较大颗粒杂物便自然沉降入塔底部,而溶入气体内的废气部分随气体流向流进活性炭过滤层,废气进入炭层时,被活性炭吸附进炭内,而干尽的空气穿过炭层进入出气仓,气体经过机械自吸后排入大气中。

活性炭使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和，丧失了工作能力，严重时将穿透滤层，因此应进行活性炭的再生或更换。

2.5 排气筒

蒸溶、水解和单体加料废气排气筒规格DN400、高度30 m，排气筒材质PP塑料。

粉碎烘干气排气筒规格DN200、高度30 m，排气筒材质PP塑料。

丙酮回收不凝气排气筒规格DN300、高度30 m，排气筒材质PP塑料。

废气治理设备见表1。

表1 废气治理设备

3 治理效果分析

密闭水箱对HCl吸收效率为50%，甲苯吸收效率为10%，一级碱洗塔+活性炭吸附装置对HCl吸收效率为90%，甲苯吸收效率为89%，因此HCl总吸收效率为95%，甲苯总吸收效率为90%。经过碱洗吸附后的水解、蒸溶和单体加料废气中HCl的排放浓度为42 mg/m3，排放量为0.42 kg/h,甲苯的排放浓度为8 mg/m3，排放量为0.08 kg/h。

粉碎烘干废气经过袋式除尘器除尘后，废气中主要污染物粉尘排放浓度为10 mg/m3，排放量为0.04 kg/h(0.06t/a)，丙酮回收不凝气经吸附后排放量为0.11 kg/h(0.34 t/a)。

涂料废气治理前后产生排放见表2。

表2 废气产生、治理及排放汇总表

注：污染因素有组织排放。

4 结论

经过对粉碎烘干、水解、蒸溶、单体加料、丙酮回收不凝气等废气处理后，废气排放能够满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《山东省固定源大气颗粒物综合排放标准》(DB37/1996-2001)等相关标准要求。

(本文文献格式：傅明才，杨东升.涂料生产废气治理技术应用分析[J].山东化工,2017,46(11):196-197,199.)

2017-03-18

傅明才(1962—)，男，山东济南人，工程师，多年从事安全环保管理工作。

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1008-021X(2017)11-0196-02