本發(fā)明涉及有機(jī)廢氣處理方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及噴涂行業(yè)有機(jī)廢氣的凈化裝置及方法。
技術(shù)背景
在噴涂場所生產(chǎn)操作過程中，從原料到成品都存在著易燃易爆、有毒有害廢氣的產(chǎn)生；涂料一般使用的稀釋劑通常由幾種溶劑組成，一般是苯類、醛類、酮類、醇類，如苯、甲苯、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙酸、乙酸丁酯、二甲苯等，這些溶劑對(duì)人體都有較大的危害，人長期接觸這樣有毒有害物質(zhì)會(huì)引起血液受損、淋巴受損、慢性中毒等。
當(dāng)今在噴涂行業(yè)廢氣處理一般有以下幾種處理方法：
1、水洗法：
水洗法是利用洗滌塔或者噴淋塔，通過氣液接觸把廢氣中的有害物質(zhì)被水溶解吸收在水中，原理是物理吸附的作用，適用于廢氣中含有固體粉塵、易溶于水的酸堿有機(jī)物、大分子有機(jī)物，其中有機(jī)酸堿可以通過中和反應(yīng)去除；對(duì)應(yīng)不溶于水的非極性有機(jī)物利用水洗法的作用不大，不能有效吸收處理廢氣中的非極性有機(jī)物。
2、活性炭吸附法：
活性炭吸附包括活性炭顆粒吸附和活性炭毯吸附，通過吸附作用將廢氣中的有機(jī)物吸附進(jìn)入活性炭中；對(duì)于廢氣中大分子有機(jī)物、粉塵、濕度大都會(huì)降低活性炭吸附效果，使活性炭失火無法脫附再生，且吸附脫附一定周期后，活性炭的性能會(huì)大大降低，需要更換新的活性炭。
3、RCO蓄熱催化燃燒法：
RCO蓄熱催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣-固相反應(yīng)，其原理是活性氧殘余的氧化反應(yīng)。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附作用是反應(yīng)物富集于催化劑表面，催化劑降低反應(yīng)物的活化能加快氧化反應(yīng)的進(jìn)行，提高了反應(yīng)速率及降低能耗；但是RCO蓄熱催化燃燒法適用于有機(jī)物含量高且成分中不含有含有P、N、S、鹵族等元素的有機(jī)廢氣成分明確的廢氣。但對(duì)于廢氣中成分復(fù)雜，導(dǎo)致選擇性催化劑的性能隨之降低；對(duì)于低能度、大風(fēng)量的廢氣其運(yùn)行和投資成分就好相當(dāng)高，前端還需要沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸附濃縮解析的過程，對(duì)于VOCs廢氣濃度不穩(wěn)地的廢氣，由于燃燒過程中起產(chǎn)生的壓力也在變化，有可能會(huì)產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)性存在。
4、等離子法：
低溫等離子是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，外加高壓電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、自由基、原子和不同離子在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度較高，但重離子溫度很低，整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所稱為低溫等離子體。等溫等離子體降解VOCs是利用高能電子、自由基等活性炭離子與污染物作用，與污染物分子在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生反應(yīng)分解的目的，低溫等離子對(duì)于低濃度、易降解的污染物有很好效果，但是對(duì)于難降解如苯類、脂類等有機(jī)物效果較差。
所以制備一種具有結(jié)構(gòu)簡單，投資少、維護(hù)成本低、廢氣處理效果高等優(yōu)點(diǎn)的噴涂行業(yè)VOCs廢氣凈化裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種專門應(yīng)用噴涂行業(yè)VOCs廢氣處理的凈化裝置及其方法，可以去除粉塵、大分子有機(jī)物、有機(jī)物溶劑一套廢氣凈化裝置及其方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
一種噴涂行業(yè)VOCs廢氣的凈化裝置及其方法由以下處理系統(tǒng)組成，包括依次連接的靜壓過濾裝置、噴淋洗滌塔、除霧裝置、光催化凈化塔、多組活性炭吸附脫附罐系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、煙囪連接；所述靜壓過濾裝置利用物理吸附技術(shù)，塔內(nèi)安裝粗效過濾材料；所述噴淋洗滌塔利用氣液溶解吸收和化學(xué)反應(yīng)方法，噴淋洗滌塔內(nèi)可以加入化學(xué)試劑如強(qiáng)氧化劑fenton試劑溶液；所述除霧裝置用于去除廢氣經(jīng)過噴淋洗滌塔時(shí)帶出的水霧；所述光催化凈化塔的光催化反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有納米復(fù)合型銳鈦型二氧化鈦光觸媒及紫外燈，其光催化凈化塔用于光催化VOCs和脫附活性炭吸附飽和的VOCs成分，所述多組活性炭吸附罐內(nèi)安裝有椰殼活性炭。
本發(fā)明有機(jī)廢氣的處理技術(shù)方法包括利用物理吸附、化學(xué)反應(yīng)、光催化、光氧化在裝置上進(jìn)行廢氣凈化處理，系統(tǒng)運(yùn)行安全、能耗低、廢氣處理效率高且徹底，對(duì)噴涂行業(yè)中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣有非常好的處理效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示：一種噴涂行業(yè)VOCs廢氣的凈化裝置及其方法，包括靜壓過濾裝置1、噴淋洗滌塔2、除霧裝置3、光催化凈化塔4、活性炭吸附罐5、再生風(fēng)機(jī)6、風(fēng)機(jī)煙囪組成；所述靜壓過濾裝置1內(nèi)安裝有粗效過濾材料；所述噴淋洗滌塔2內(nèi)設(shè)有高壓噴淋霧化器，噴淋洗滌塔內(nèi)可以加入化學(xué)試劑如fenton試劑溶液；所述除霧裝置3，用于去除廢氣中的水分；所述光催化凈化塔4，其主要作用是產(chǎn)生的短波與光觸媒結(jié)合后激發(fā)光觸媒形成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)的光觸媒使空氣、水、有機(jī)物形成自由基活性物質(zhì)，在短波、激發(fā)態(tài)光觸媒的作用下VOCs進(jìn)行光催化和光氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水；所述多組活性炭吸附脫附罐5內(nèi)安裝有椰殼活性炭。
靜壓過濾裝置1中的粗效過濾材料包括過濾棉、玻璃纖維、棕網(wǎng)等，其主要作用是物理吸附噴涂VOCs廢氣中的大分子聚合物和粉塵。
噴淋洗滌塔2可以加入化學(xué)試劑用于去除VOCs，例如fenton試劑溶液經(jīng)過高壓噴淋霧化器與廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，H2O2在Fe2+的作用下產(chǎn)生氫氧自由基，其中fenton試劑亞鐵離子與過氧化氫摩爾比是1:3，PH=3.5條件下，在該P(yáng)H值時(shí)氫氧自由基生成速率最大；Fe2+可以與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生鐵水絡(luò)和物，fenton試劑將很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)，氧化效果十分明顯。
噴淋洗滌塔2內(nèi)安裝的噴淋霧化器霧化成0.5μm以下的液滴，很好的氣液接觸也可以起到噴漆廢氣中的聚合物和粉塵的作用。
所述除霧裝置3，其主要作用是廢氣與除霧裝置物理撞擊的形式時(shí)廢氣中的水分與廢氣分離開來。
所述光催化凈化塔4內(nèi)設(shè)有復(fù)合型銳鈦型二氧化鈦光觸媒及紫外燈。在短波185nm附近的光子可以使納米復(fù)合型銳鈦型二氧化鈦粒子表面的電子被激活，逃逸原來的軌道，同時(shí)原來的軌道生成帶正電的空穴。逸出的電子具有強(qiáng)還原性，空穴則具有強(qiáng)氧化性，兩者與空氣中的水氣反應(yīng)后會(huì)生成活性氧和氫氧自由基?；钚匝酢溲踝杂苫軐⒋蟛糠钟袡C(jī)物、污染物、臭氣、細(xì)菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水其主要作用是產(chǎn)生的短波與光觸媒結(jié)合形成活性物質(zhì)與廢氣進(jìn)行光催化和光氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水。
所述多組活性炭吸附罐5內(nèi)安裝有椰殼活性炭，椰殼活性炭用于吸附噴涂行業(yè)內(nèi)難降解的有機(jī)物廢氣，當(dāng)吸附出口濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)最大值時(shí)，開啟另一個(gè)備用活性炭吸附罐，已吸附的活性炭吸附罐通過光催化凈化塔進(jìn)行解析降解活性炭內(nèi)的有機(jī)物，循環(huán)光催化從活性炭內(nèi)吹出的有機(jī)物使活性炭再生，用于下次吸附使用，第三組吸附脫附罐用于備用。
以上結(jié)合具體實(shí)施表述了本發(fā)明的技術(shù)原理，這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其他具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。