噴漆房采用催化燃燒法處理vocs，將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒，達(dá)到凈化目的。該法能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理。

噴漆房采用催化燃燒法的特點(diǎn)：操作方便：設(shè)備工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。能耗低：設(shè)備啟動(dòng)，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風(fēng)機(jī)功率，濃度較低時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償。安全可靠：設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)警系統(tǒng)及先進(jìn)自控系統(tǒng)阻力小，凈化率高：采用當(dāng)今先進(jìn)的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。初始利用電加熱啟動(dòng)催化燃燒設(shè)備，并利用熱空氣加熱吸附床，當(dāng)催化燃燒反應(yīng)床加熱到250℃左右，活性炭吸附床局部達(dá)到60~120℃時(shí)，從吸附床解析出來(lái)的高濃度廢氣就可以在催化反應(yīng)床中進(jìn)行氧化反應(yīng)。反應(yīng)后的高溫氣體經(jīng)換熱器，換熱后的氣體一部分回用送入活性炭吸附床進(jìn)行脫附，另一部分排入大氣。脫附出來(lái)的廢氣經(jīng)換熱器換熱后溫度迅速提高，降低了催化燃燒的加熱電功率，從而使催化燃燒裝置及脫附過(guò)程達(dá)到小功率或無(wú)功率運(yùn)行。

活性炭吸附與催化燃燒，兩者除了可以單獨(dú)使用外，也可以組合使用。組合使用主要利用兩者之間具有互補(bǔ)性的特點(diǎn)：活性炭吸附適用于大風(fēng)量、低濃度廢氣，催化燃燒適用于小風(fēng)量、高濃度廢氣，且活性炭在高溫下被吸附的有機(jī)物能夠脫附出來(lái)。從另一個(gè)角度看，此組合工藝可視為活性炭的現(xiàn)場(chǎng)再生利用工藝，既減少了活性炭吸附飽和后的更換處置成本，同時(shí)定期的濃縮脫附也避免了因活性炭吸附飽和未及時(shí)更換造成的超標(biāo)排放風(fēng)險(xiǎn)。

RTO催化燃燒設(shè)備和RCO蓄熱式燃燒工藝都是有機(jī)廢氣有效的處理工藝，對(duì)有機(jī)廢氣的凈化效率達(dá)到95%以上。rco催化燃燒設(shè)備適合處理低濃度，大風(fēng)量的有機(jī)廢氣，需要對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附濃縮成高濃度的廢氣，再對(duì)飽和的吸附裝置（蜂窩狀活性炭或者沸石轉(zhuǎn)輪）進(jìn)行脫附再生，脫附下來(lái)的高濃度廢氣經(jīng)過(guò)催化氧化爐無(wú)焰燃燒，分解成CO2和H2O。rto蓄熱式焚燒設(shè)備適合中高濃度的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)焚燒爐進(jìn)行燃燒，從而達(dá)到凈化的目的。

有的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始使用RCO 技術(shù)進(jìn)行有機(jī)廢氣的消除處理, 很多RTO 設(shè)備已開(kāi)始轉(zhuǎn)變成RCO , 這樣可以削減操作費(fèi)用達(dá)33 %～75 % ,并增加排放氣流量達(dá)20 %～40 %。

催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的完全氧化，因此，操作簡(jiǎn)便，安全，凈化效率高，在有機(jī)廢氣特別是回收價(jià)值大的有機(jī)廢氣凈化等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

維護(hù)措施為低溫“悶死”：正常運(yùn)行前，催化床需先在新鮮風(fēng)中預(yù)熱至反應(yīng)溫度，方可通入有機(jī)物廢氣；含硫等毒性物質(zhì)存在：通過(guò)前處理手段除掉此類(lèi)物質(zhì)或者選用有相應(yīng)抗性的催化劑；灰塵、積炭、高沸粘性物：做好除塵等前處理；超溫：當(dāng)催化床溫度超過(guò)600℃時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行或者采用新風(fēng)稀釋、冷卻降溫。

處理工藝設(shè)計(jì)?

2.1、預(yù)處理?

對(duì)于有機(jī)廢氣，人們應(yīng)首先開(kāi)展水噴淋，去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機(jī)物。噴淋后，氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵，為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運(yùn)行，人們需要在處理時(shí)利用高效率的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。?

2.2、吸附操作?

經(jīng)過(guò)預(yù)處理的有機(jī)廢氣，在風(fēng)機(jī)的作用下引入吸附床，將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力，活性炭會(huì)將有機(jī)廢氣吸附在表面，這一過(guò)程耗時(shí)較少，但時(shí)間越長(zhǎng)，吸附越徹底。?

二者之間沒(méi)有現(xiàn)較大的化學(xué)反應(yīng)，而有機(jī)廢氣卻達(dá)到較高的凈化效果。經(jīng)過(guò)凈化后的潔凈廢氣可以達(dá)到相關(guān)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，在風(fēng)機(jī)的作用下，其可以達(dá)到15m高排氣筒的排放標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含有個(gè)級(jí)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(shí)現(xiàn)輪流操作。?

2.3、脫附與催化燃燒?

在活性炭吸附到飽和程度后，切換到脫附床，脫附需要外加的熱量，加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部，開(kāi)啟后同時(shí)預(yù)熱催化劑。催化氧化床達(dá)到設(shè)定的溫度后，將熱空氣引入脫附床內(nèi)部，有機(jī)廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來(lái)。?

高濃度的有機(jī)廢氣在外力的作用下進(jìn)入氧化床中，通過(guò)金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣通過(guò)這一操作得到凈化。這一燃燒過(guò)程的特征為低溫、快速以及無(wú)焰，并產(chǎn)生較大的熱量，人們可以將活性炭再次回用到有機(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中，從而降低能源消耗。具體的反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。?

在有機(jī)廢氣濃度較大時(shí)，燃燒產(chǎn)生的熱量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致催化氧化床的溫度較大，進(jìn)而影響整個(gè)廢氣治理系統(tǒng)的安全性、為此，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)含有冷空氣補(bǔ)充裝置，它可以引入新鮮空氣來(lái)降低反應(yīng)溫度，從而保證系統(tǒng)操作的安全性。?

三、各個(gè)組成模塊的操作方法?

3.1、漆霧過(guò)濾器?

噴漆廢氣主要出現(xiàn)在工件涂抹的噴漆工作臺(tái)，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其他都隨廢氣排，變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會(huì)很快堵塞活性炭的微孔，使其失去原有的功能。因此，噴漆廢氣必須先進(jìn)行粗過(guò)濾處理。?

3.2、吸附劑的選擇與參數(shù)設(shè)定?

活性炭具有比表面大、吸附能力強(qiáng)以及成本較低等優(yōu)勢(shì)，它是目前VOCs污染常見(jiàn)的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不方便，活性炭纖維含有規(guī)則的微孑L結(jié)構(gòu)，具有較大的吸附容量，同時(shí)容易脫落，成本較高。蜂窩狀的活性炭風(fēng)速高，阻力小，可以應(yīng)用到大風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭，吸附床的結(jié)構(gòu)采用的為抽屜式的組裝模式，便于使用時(shí)的填裝與拆卸。?

3.3、催化燃燒設(shè)計(jì)?

3.3.1、換熱器?

換熱器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了降低生產(chǎn)成本，方便后續(xù)安裝，本文采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的固定式管板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。?

3.3.2、電加熱室?

在本方案中，加熱室僅僅提供開(kāi)機(jī)時(shí)預(yù)熱氣體需要的熱量，苯催化燃燒后有大量的預(yù)熱可以利用，因此需要的熱功率較低，通過(guò)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(shè)備內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常溫，需要增加保溫處理避免對(duì)工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈，依據(jù)燃燒室可能出現(xiàn)的最高溫度400度來(lái)設(shè)計(jì)，保溫棉的厚度取值為64mm。?

3.4、阻火器的設(shè)計(jì)?

阻火器是由許多細(xì)小通道或孑L隙組成的，當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大，火焰通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后，溫度下降，到一定程度時(shí)火焰即熄滅。?

阻火器是用來(lái)阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰蔓延的設(shè)備，在VOCs催化燃燒的反應(yīng)器中，如果有火星的話(huà)會(huì)引發(fā)氣體火焰出現(xiàn)進(jìn)而促使整個(gè)管網(wǎng)燃燒，所以阻火器的作用較大。?

阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關(guān)系，通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。?

本文依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)，利用明火開(kāi)口端和閉口端進(jìn)行點(diǎn)火，本方案采用無(wú)火燃燒方式，如果依據(jù)D=4d的話(huà)，阻火器會(huì)過(guò)大，依據(jù)實(shí)際的操作需求，本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)取值為D=2d，角度為60o。?

阻火器采用的為1mm不銹鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴(kuò)散的角度為60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。?