摘要：简要介绍了一种新型有机废气治理工艺流程和主要运行参数，提出了一种工艺较为先进，运行经济的技术路线。本项目的废气经过处理后，能达到环保标准，在行业内具有领先水平。
关键词：新型；有机废气；工艺设计，地表水四类
1、项目概述
本项目位于东莞市大岭山金桔村建设路，主要从事家具设计、生产，生产各种中高价的优质家俱在欧洲、美国批发市场推广销售。车间A设有一条喷漆生产A线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台；车间B设有一条喷漆生产B线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台；车间C设有一条喷漆生产C线（配12台干式喷漆台）、一条喷漆生产D线（配8台干式喷漆台）和3台干式喷漆台。本次改扩建后，将在车间D新增一条喷漆生产E线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台，同时在研发中心增加1台干式喷漆台。喷漆及烘干过程产生的废气若不处理直接排放会对环境造成污染，影响人们的身体健康，必须对散发的废气进行集中收集和治理。东莞台升家具有限公司现有喷漆工序并未设有尾气治理设备，不合环保要求，不能确保现有喷涂线工序正常工作，现东莞台升家具有限公司本着重视环境保护、为实现可持续发展的目标，根据广东省《建设项目环境保护管理条例》的有关规定，委托东莞市龙洋环保科技有限公司对其原有机废气处理系统提出治理整改设计方案，确保喷涂有机废气排放稳定达标排放。
2、设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日实施）
（2）《中华人民共和国大气污染防治法》（2008年6月1日实施）
（3）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1966）
（4）《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010）
排放
（5）工业企业设计卫生标准
（6）全国通用通风管道计算表
（7）厂方提供的有关生产工艺情况
3、设计原则
本喷漆有机废气治理工程设计，参照本公司大多数工程经验为基础，增加考虑以下项目：
（1）严格执行国家、地方有关环境保护的各项规定，确保各指标达到国家、地方排放标准；
（2）采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺；
（3）投资省、运行费用低；
（4）操作安全，简易，方便；
（5）处理效果稳定。
4、设计范围
喷漆台废气排气口至处理后达标排放口的所有管道及设备设施，厂方负责一次电源。
5、排放标准
《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》（DB44/814-2010）第二时段的排放限值
6、工艺设计
根据现场勘察，厂方设有A、B、C、D喷漆车间楼共设有52条喷漆台，其中车间A设有一条喷漆生产A线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台；车间B设有一条喷漆生产B线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台；车间C设有一条喷漆生产C线（配12台干式喷漆台）、一条喷漆生产D线（配8台干式喷漆台）和4台干式喷漆台、车间D新增一条喷漆生产E线（配13台干式喷漆台）和1台干式喷漆台，同时在研发中心增加1台干式喷漆台。台升公司原为敞开式喷漆台，且喷漆台却只在顶部设几个排气管道进行抽风，且大部分工件暴露在车间。从而导致大部分有机废气未经处理，以无组织的形式排放到大气中，从而导致周围环境受到污染。为减少有机废气对周围大气环境的影响，台升公司拟将原敞开式喷漆台改成微负压密闭喷台和大部分工件的晾干过程确保在烘干房内进行，以减少废气无组织形式排放。
6.1废气量的核算及规划
由于喷漆生产线使用地线进行喷漆，喷漆生产线上的干式喷漆台难以单独隔断进行密闭收集，因此对喷漆生产线上的干式喷漆台采取局部送、抽风方式，形成局部对流负压方式，局部送风、抽风措施：在每个干式喷漆柜前的操作面一侧设置挡板，挡板高度与干式喷漆台的高度一致，并在干式喷柜与挡板之间的上空加设盖板，并在挡板上设置送风设备，确保喷台内废气98%经喷台排气收集。喷台示意图如下图所示：喷漆是利用喷枪的高压缩的气体将油漆（已调配好的）高速地喷涂在工件的表面，由于在高速喷出的过程中油漆已经被打碎成雾状颗粒，能均匀地粘附在工件的表面，30%附着在工件上，70%会在喷漆台内挥发。而挥发的部分又有98%被喷漆台的排风收集，进入治理设施。附着在工件的随着工件移动和烘干挥发。在工件随导轨运动时，周围环境为常温常压，残留的挥发性有机物气挥发速率比较慢，工件在导轨上运输速度为0.5m/s，根据导轨布置可得出，工件在烘干房以外移动的总时间只有20分钟，残留在工件的有机废气会在此过程将会挥发15%；当工件随导轨移动到烘干房时，将会在烘干房停留，并接受45℃左右的暖风的烘干，此时，残留在工件的有机物将迅速地挥发，达到工件表面油漆干燥的效果，此过程有加热，残留在工件上会挥发的有机废气基本全部挥发。
6.1.1喷台废气量的核算
经我司设计经验及台升公司提供的每台喷漆台受漆面的实测风速，喷漆台受漆面表面风速选择为0.5m/s，则单个喷漆工位废气量（Q）=操作面截面积（m2）×漆雾处理最低风速（0.5m/s）×3600（s/h）=10800m3/h。台升公司各车间喷台抽风量如下表所示：一个工位新风送风量约为5000m³/h，而每个喷台的废气排放量为12000m³/h，工位除了1m*2m的物料进、出口，其余部分都是密闭的或已用软帘遮挡，经计算可得知物料进、出口的负压风速约为0.5m/s，样喷台内将形成微负压，确保喷台内部的废气不溢出。管道风速选择过高则增大风管阻力，风速过低容易使漆雾在管道中沉积，很快就会将风管阻塞，且管道管径较大，增加制作成本，则排风风速选择20m/s较合理。
6.1.2烘干废气量核算
烘干房将会新扩建新增0.8倍的覆盖面，并在烘干房上将新增一套排风及治理系统和在烘干房门口增加软帘，在不影响生产要求的情况下，对烘干房安置排气装置，并进行末端治理。其排风量为24000m³/h，略大于热风送风量20000m³/h，让烘干房产生微负压，对有机废气的收集率为95%左右。并将排风口设于烘干房中央，使敞口进入烘干房的凉风不与烘干房最内边送出的热风混合，这样就不会影响油漆烘干。
6.1.3调漆房废气量核算
A、B、D车间的调漆房空间均为750m³，按换气平率10次/h计算，调漆房的排风量需大于7500m³/h。为避免调漆房废气溢出，所以设计A、B、D车间调漆房排气量各为9000m³/h，并入该车间烘干房抽风管，统一收集治理。新风送风量为7500m³/h，选用1.5kW的环保空调送风。C车间的调漆房空间均为100m³，按换气平率10次/h计算，调漆房的排风量需大于5000m³/h。为保证调漆房废气不溢出，所以设计C车间调漆房排气量各为6000m³/h，并入该车间烘干房抽风管，统一收集治理。新风送风量为5000m³/h，选用1.1kW的环保空调送风。
6.2技术工艺确定
喷漆、烘干的过程中，由于油性油漆、水性油漆和天那水中的有机溶剂的挥发。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中水性油漆中的有机溶剂（乙醇及乙二醇）、面漆中的有机溶剂（醋酸丁酯、异丙醇、丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸乙酯和二甲苯等）、底漆中的有机溶剂（醋酸丁酯、异丙醇、醋酸乙酯和二甲苯）以及天那水（醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸乙酯和二甲苯）均具有较强的挥发性，主要污染物为：二甲苯等VOCs。有机废气净化主要有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等。针对台升公司企业特点和有机废气的性质，本设计选用蜂窝活性炭吸附法，窝活性炭具有比较面积大，通孔阻力小，微孔发达，高吸附容量，使用寿命长等特点。吸附法是将有机气体直接通过活性炭吸附介质，废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附分解，从而起到净化作用，有机废气净化率可达到90%～95%。从经济角度出发，对吸附饱和的蜂窝活性炭进行脱附再生，并使其恢复原有活性，以达到重复使用的目的。
6.3工艺说明
√蜂窝活性炭吸附塔
活性炭吸附层是为了去除废气中的气态有机污染物，如苯类和各种添加剂等。
活性炭适宜于对有机溶剂蒸气的吸附，且具有以下一些特点：
●对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。如对苯的吸附优于对环已烷的吸附。
●对带有支键的烃类物质的吸附，优于对直链烃类物质的吸附。
●对有机物中含有无机基因物质的吸附总是低于不含无机基因物质的吸附。如对氮苯的吸附低于对苯的吸附。
●对分子量大和沸点高的化合物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。
●空气湿度增大，则可吸附的负荷降低。
●吸附质浓度越高，吸附量也越高。
●吸附量随温度上升而下降。
●吸附剂内表面积越大，吸附量越高。细孔活性炭特别适用于吸附低浓度挥发性蒸气。
活性炭对有机物有一定的吸附容量。吸附一定量的有机物后，达到饱和状态而失效。此时，必须及时进行更换或再生，否则影响处理效果而导致排放不达标。
√活性炭吸再生设备
脱附过程中，脱附循环管道为无氧或低氧密闭系统，设备开车前预先对脱附
管路进行除氧处理。吸附器脱附处理前，以嵌入的方式并入脱附循环管路，进行一次充氮操作。脱附循环系统包含一个二级吸附器。脱附时，首先开启循环风机，加热器同时送电升温。循环风速稳定下，调节加热器功率至颗粒炭吸附器入口风温达到设定温度。脱附排气经换热降温、经风机、换热器升温回到加热器循环运转；当脱附气体温度上升至预定温度后，溶剂浓度经连续积累后达到一定的溶剂蒸汽压，脱附气体进入冷凝系统，凝结并得到回收溶剂。颗粒碳吸附器中的溶剂由热氮气持续供热而不断被脱附出来并冷凝，在一定时间后，一级吸附器中溶剂存量降低至界点，热氮气脱附效率降低、回收量减小，此时脱附进入低效阶段，系统循环转入净化阶段。冷凝后的脱附气体进入二级吸附器进行吸附净化，之后较小浓度的循环气经加热器升温后，继续脱附一级吸附器，连续将一级吸附器残留溶剂转移至二级吸附器。颗粒碳吸附器脱附完成后，停止加热器加热，吸附器内的热量由冷凝器消耗，将吸附器降温至安全温度，允许再次进风吸附操作。
6.4主要有机废气治理设备
●蜂窝活性炭吸附塔
处理风量：40000m3/h
风速：0.5-0.8m/s
尺寸：3400*2400*2300mmmm
形式：卧式
阻力：<1500Pa
数量：37套，其中3套作为备用
●活性炭再生设施
活性炭再生量：2.5m3
有机溶剂存量：10%
热氮脱附效率：≧95%
冷凝效率（有机溶剂回收量）：≧85%
数量：1套
●离心风机A
风机型号：4-72-8C
处理风量：21200-37100m3/h
风压：3100-2100Pa
功率：30kw
形式：卧式
数量：7套
●离心风机B
风机型号：4-68-10C
处理风量：23000-39200m3/h
风压：3500~2450Pa
功率：37kw
形式：卧式
数量：27套
●镀锌风管
风速：15-20m/s
尺寸：Φ450mm，Φ650mm，Φ800mm，1300mm
阻力：<100Pa/m
数量：1批
总结
一种新型有机废气治理工艺流程，需要时间进行反复实践并收据数据，从工艺流程或者工艺设备方面进行长期观察并改变，为治理有机废气处理做出贡献。
参考文献：
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论文作者:蓝有华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：喷漆论文; 废气论文; 干式论文; 工件论文; 活性炭论文; 车间论文; 风速论文; 《基层建设》2018年第18期论文;