噴漆廢氣產(chǎn)生于工件涂裝的噴漆工作臺(tái)，高壓空氣噴射出的油漆***部分留在工件上，其它的隨著廢氣帶出，形成漆霧粉塵。這些粉塵含量不高，粒徑較小，******部分在10μm以下，若未經(jīng)處理，將很快堵塞活性炭微孔，使活性炭失效。

　　噴漆廢氣經(jīng)過霧化洗滌塔凈化處理，由于螺旋進(jìn)氣及在高級(jí)霧化作用下，氣液充分接觸，廢氣中細(xì)小粉塵、未凝固的油漆顆粒及少量的有機(jī)廢氣被洗滌液吸收，廢氣由洗滌塔內(nèi)絲網(wǎng)除沫器脫水后進(jìn)入干式超細(xì)過濾器，對(duì)粉塵進(jìn)行深度處理，確保廢氣中粉塵完全脫除。

　　廢氣進(jìn)入兩臺(tái)吸附床，有機(jī)氣體被活性炭吸附，干凈氣體由排氣筒外排。一臺(tái)吸附床經(jīng)脫附再生后處于備用狀態(tài)。脫附再生時(shí)，啟動(dòng)催化燃燒床電加熱器，預(yù)熱空氣，并送入吸附床加熱活性炭，活性炭達(dá)到一定溫度后，吸附的有機(jī)氣體解析出來，送入催化燃燒床，在催化作用下，有機(jī)氣體燃燒放熱，燃燒尾氣主要回用于活性炭加熱脫附，部分外排。通過催化燃燒床使活性炭再生，并完全凈化廢氣。

　　涂裝是產(chǎn)品表面和裝飾采用的***基本的技術(shù)手段，涂裝作業(yè)遍及***民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，但涂裝車間是污染主要的生產(chǎn)場(chǎng)所之一。在空氣噴涂作業(yè)中，溶劑型涂料的50%～70%在涂裝過程中以漆霧飛散掉。涂料中的******部分有機(jī)溶劑揮發(fā)到***氣中。涂裝中排放有害廢氣主要集中在噴漆生產(chǎn)線上，其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發(fā)生源[1]。

　　涂裝車間***嚴(yán)重的危害是廢氣對(duì)***氣的污染。有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)的危害主要表現(xiàn)在3個(gè)方面[2]：(1)使空氣中臭氧含量超標(biāo)。在地面，有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)與氮氧化物在陽光照射成臭氧。我***臭氧工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為0.30mg/m3，空氣中臭氧濃度過高會(huì)使人產(chǎn)生不適，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致人體皮膚癌變和肺氣腫。(2)消耗高空臭氧層。用于表面前處理過程中清洗油污的溶劑，如氟里昂及含氯溶劑(如1，1，1-三氯乙烷等)都消耗臭氧，使高空臭氧層變薄，使紫外線輻射到地球表面上的量增加，對(duì)生命體造成。(3)毒性。許多常用的有機(jī)溶劑，如二甲苯、甲苯、甲乙酮等都有相當(dāng)***的毒性，對(duì)人體健康造成危害。

　　環(huán)保型涂料就是不使用或少量使用有機(jī)溶劑的涂料，如粉末涂料、水性涂料、高固體分涂料等。粉末涂料基本上不排放有害廢氣，近年來發(fā)展迅速，雖然粉末涂料的應(yīng)用已經(jīng)***幅度增加，但不可能完全取代溶劑型涂料。建筑行業(yè)的涂料主要以水性涂料為主，***別是室內(nèi)的內(nèi)墻裝飾需選擇水性乳膠漆。無溶劑涂料和高固體分涂料是涂料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在涂裝過程中，選擇高固體分或低溶劑含量或無溶劑類型的涂料，盡管涂料價(jià)格稍貴，但一次涂裝可得到較高的干膜厚度，減少了涂裝道數(shù)，縮短施工周期，并******減少了溶劑的排放，具有極***的***勢(shì)。

　　在涂料施工中，噴涂是常用的涂裝方法，但噴涂時(shí)產(chǎn)生的漆霧較多，涂料以漆霧形式揮發(fā)到空氣中。ASTM(美***材料試驗(yàn)學(xué)會(huì))對(duì)比較不同噴涂方法的涂覆效率有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)程序D5009-96。根據(jù)該方法測(cè)得的不同噴涂方法的典型涂覆效率見表1。

　　涂覆效率受很多因素影響，涂裝***面積工件時(shí)這些涂裝方法的涂覆效率都很高。美***為減少有機(jī)溶劑的排放，噴涂方法的涂覆效率要高于 65%。很顯然，只有***容量低壓空氣噴槍(HVLP)和靜電噴涂才能滿足至少65%的涂裝效率[3]。另外，采用機(jī)械手噴涂和旋轉(zhuǎn)霧化方式都能夠提高涂料利用率。

　　治理涂裝廢氣需要添加設(shè)備對(duì)廢氣中的有機(jī)溶劑回收利用或把有機(jī)溶劑分解成二氧化碳和水。由于資源的有限性導(dǎo)致有機(jī)溶劑的價(jià)格越來越高，回收有機(jī)溶劑也就變得越來越重要?；厥沼袡C(jī)溶劑的方法有活性炭吸附法和液體吸收法。分解有機(jī)溶劑的方法有燃燒法、紫外線-臭氧法和微生物分解法。

　　紫外線]是把廢氣通過一個(gè)高密度紫外線照射的區(qū)域進(jìn)行氧化，氧化后的廢氣再被含有高濃度臭氧的水幕吸收進(jìn)一步氧化，但有機(jī)溶劑經(jīng)過這兩步氧化后仍沒有完全分解，吸收廢氣的水需要再通過一個(gè)活性炭床吸附剩余的有機(jī)溶劑，另一個(gè)已經(jīng)吸收有機(jī)溶劑的活性炭床通高濃度臭氧氧化，兩個(gè)活性炭床交替進(jìn)行吸附-氧化。紫外線-臭氧法的***點(diǎn)是氧化過程中不產(chǎn)生CO和NOx，而且可以同時(shí)除去漆霧顆粒和有機(jī)溶劑，但這種方法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、產(chǎn)生臭氧的成本高、需要處理吸收用水，而且不適應(yīng)廢氣排量***的場(chǎng)合。

　　微生物分解法[2]已經(jīng)在減少臭味和除去一些有機(jī)溶劑上得到成功應(yīng)用。其***點(diǎn)是不產(chǎn)生NOx，而且處理過程中消耗的能量很少，但該法需要的空間***、微生物處理系統(tǒng)需要。目前涂裝車間常用的方法有燃燒法、液體吸收法、活性炭吸附法。選擇廢氣治理方法時(shí)需要考慮廢氣排出量、有機(jī)溶劑的成分和濃度、設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、設(shè)備占有空間的***小等因素。

　　直接燃燒系統(tǒng)由燃燒嘴、燃燒室和熱交換器組成。當(dāng)廢氣中混合溶劑的濃度較高時(shí)，從安全上考慮，需要用空氣稀釋到混合溶劑爆炸下限濃度的1/4～1/5，才能進(jìn)行燃燒。

　　將含有有機(jī)溶劑的氣體加熱到700～800℃，使其直接燃燒分解為二氧化碳和水。燃燒時(shí)要另外加入燃料，廢氣在燃燒室停留的時(shí)間為 0.5～1.0s。碳?xì)浠衔锏葟U氣在較高溫度下才能完全燃燒，同時(shí)也產(chǎn)生光化學(xué)煙霧物質(zhì)NOx，而NOx的產(chǎn)生與燃燒品種、燃燒溫度、裝置機(jī)構(gòu)和燃燒時(shí)所需空氣量等有關(guān)，其中***重要的是燃燒溫度。因此為避免產(chǎn)生光化學(xué)煙霧物質(zhì)NOx，直接燃燒溫度應(yīng)控制在800℃以下。

　　采用直接燃燒法處理廢氣，由燃燒爐處理后的燃燒氣體溫度約500～600℃，為回收熱能，需高價(jià)的熱交換器。直接燃燒法能夠產(chǎn)生熱量，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)又有現(xiàn)成的技術(shù)，二者結(jié)合就可以發(fā)電。如福***汽車公司在密歇根州的工廠中把收集的揮發(fā)性有機(jī)物通過燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為電能。

　　催化燃燒法，也稱觸媒燃燒法和觸媒氧化法，是用白金、鈷、銅、鎳等作為催化劑，將含有涂裝廢氣和漆霧的氣體加熱到200～300℃，通過催化劑層，在較低的溫度下，達(dá)到完全燃燒。此法適于高濃度、小風(fēng)量的涂裝廢氣的凈化。缺點(diǎn)是表面異物附著易使催化劑中毒失效，且催化劑和設(shè)備價(jià)格較貴。

　　液體吸收法也稱為氣液傳質(zhì)吸收法，以液體作為吸收劑，使廢氣中的有害成分被液體吸收，從而達(dá)到凈化的目的，其吸收過程是氣相和液相之間進(jìn)行氣體擴(kuò)散或者是湍流擴(kuò)散進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)移。液體吸收法的關(guān)鍵是吸收劑的選擇。

　　***內(nèi)已有用水作為吸收劑來處理水溶性涂料，水溶性涂料排出廢氣的主要成分為親水性溶劑。廢氣由吸收塔底進(jìn)入塔內(nèi)，作為吸收劑的水從吸收塔上部進(jìn)入并被分散。在氣體由下而上和液體從上至下的接觸過程中，廢氣中有害溶劑氣體被水吸收，使廢氣得到凈化。凈化后氣體由吸收塔上部排出，而含有廢氣的水由塔底排出并流入水槽。需對(duì)產(chǎn)生的廢水作二次處理。

　　日本***發(fā)汽車公司[3]開發(fā)的水洗吸收噴漆室廢氣中有機(jī)溶劑方法，是將廢氣通過吸收塔，在塔中使廢氣與水充分接觸，而含溶劑的水經(jīng)生化處理后再利用或排放。

　　美***HadenDrysys公司[3]采用油來吸收噴漆室中的溶劑，讓廢氣通過5個(gè)噴油的吸附室，使廢氣與油充分接觸，將有機(jī)溶劑吸收。含溶劑的油經(jīng)過分餾處理后可再利用，經(jīng)處理的廢氣排入***氣中。

　　美***NewJerseyInstituteofTechnology化學(xué)工程系的Ma2jumdar，S等[4]使有機(jī)溶劑通過中空纖維型膜孔，硅油作吸收劑來吸收廢氣中的有機(jī)溶劑。

　　中空纖維型膜組件是將幾十萬乃至上百萬根中空纖維彎成U形裝入耐壓器中，纖維***端固定在耐壓容器的***端，用膠粘劑粘牢，固化后切割，形成整齊的開口端。

　　該實(shí)驗(yàn)需要使用兩個(gè)中空纖維膜組件，一個(gè)組件吸附，另一個(gè)組件同時(shí)脫附有機(jī)溶劑再生，二者交替進(jìn)行吸附-脫附。在吸附組件中，廢氣開口端進(jìn)入中空纖維膜，從中空纖維膜的孔排出，吸收劑被泵送，逆向流過中空纖維的外表面吸附有機(jī)溶劑。這里吸收劑要求對(duì)空氣基本不吸附，但需要很有效地吸附有機(jī)溶劑，而且還要求它是惰性的、基本不揮發(fā)、無毒的是有機(jī)液體物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)中使用硅油作吸收劑。吸附了有機(jī)溶劑的吸收劑進(jìn)入脫附組件中，在抽真空的氣氛下加熱除去有機(jī)溶劑而使吸收劑再生。在美***Robins空軍的噴漆室附近，建立了這樣一個(gè)小規(guī)模的吸附-脫附中空纖維膜組件，處理從噴漆室中排出的廢氣，可以達(dá)到95%的有機(jī)溶劑去除率。

　　以活性炭作為涂裝車間廢氣吸附劑已有許多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?；钚蕴?jī)r(jià)格便宜，表面有疏水性，比表面積(500～1200m2/g)***，因而具有***異的吸附性能，可使有機(jī)溶劑蒸氣吸附在其表面上，當(dāng)加熱烘干吸附劑時(shí)，被吸附的氣體解析出來，冷卻成液態(tài)，從而達(dá)到回收溶劑的目的。具有疏水性表面的篩價(jià)格昂貴。在以去除有機(jī)溶劑為目的的場(chǎng)合，活性炭是***適宜的吸附劑。

　　來自噴漆室和烘干室的廢氣，經(jīng)過濾器和冷卻器后，除去廢氣中的漆霧，并降低到所需的溫度。由吸收塔下部進(jìn)入吸收塔，吸收廢氣中的有害氣體，凈化后的干凈氣體被排放到***氣中。處理廢氣流速0.3～0.6m/s，但僅限于低濃度廢氣，溶劑清除效率可達(dá)95%。當(dāng)處理廢氣通過吸附層時(shí)，***部分的吸附質(zhì)在吸附層內(nèi)被吸附，隨著吸附時(shí)間延續(xù)，活性炭層的吸附能力降低，其有效部分越來越薄，當(dāng)出口處氣體中含有被吸附質(zhì)時(shí)，這時(shí)整個(gè)活性炭層被穿透。若繼續(xù)使用，處理后氣體中所含吸附質(zhì)越來越多，當(dāng)出口側(cè)濃度達(dá)到入口濃度時(shí)，則活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)。此時(shí)需要脫附，使活性炭重新具有活性。傳統(tǒng)活性炭再生方法有水蒸汽、非活性氣體、高溫?zé)Y(jié)和減壓蒸餾法。

　　常用的水蒸汽再生法使脫附后的混合氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，然后再進(jìn)入分離器使溶劑和水分離，回收溶劑。如果水中還含有親水的醇類、丙酮等，需經(jīng)處理后才能排放。

　　活性炭纖維作為吸附材料，其使用壽命比普通粒狀活性炭長(zhǎng)3～4倍。***內(nèi)也出現(xiàn)采用活性炭纖維(ACF)作為吸附介質(zhì)回收有機(jī)溶劑的裝置。對(duì)于回收的溶劑利用有兩種方法：重新分餾利用或燃燒產(chǎn)生熱量。燃燒需要在設(shè)備中增加催化燃燒室及熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化燃燒并為設(shè)備的運(yùn)行提供能量，就不再需要蒸氣脫附有機(jī)溶劑。

　　印度技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系的DwivediP等[5]采用已經(jīng)商業(yè)化的活性炭纖維管式反應(yīng)器吸附有機(jī)氣體，脫附有機(jī)溶劑時(shí)采用約50V的直流電加熱，可以加熱到120～150℃，在45～60min內(nèi)可以脫附完畢。

　　現(xiàn)在***際上***的發(fā)展是采用活性炭纖維布(ACFC)作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑。這種方法具有以下***點(diǎn)：有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移快，比粒狀活性炭快2～20倍；ACFC使用壽命長(zhǎng)；活性炭纖維布能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附，因而操作和簡(jiǎn)便，脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，可以直接應(yīng)用。

　　法***LeCloirec[6]采用ACFC作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收二氯甲烷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的***點(diǎn)是使用兩個(gè)組件交替進(jìn)行吸附-脫附，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不需要。

　　用活性炭纖維布做成兩個(gè)直徑20cm長(zhǎng)50cm的圓柱形組件。一個(gè)圓柱形組件吸附，另一個(gè)組件同時(shí)脫附有機(jī)溶劑再生，二者交替進(jìn)行吸附-脫附，先進(jìn)行吸附，時(shí)間間隔為1h。

　　實(shí)驗(yàn)中含3～18g/m3二氯甲烷的污染空氣以320m3/h的速率流過，出口二氯甲烷的濃度降低到120mg/m3，即二氯甲烷的平均排出量為3g/h。直接電流進(jìn)行加熱圓柱形組件，可以使其表面溫度升高到約60℃，然后用5m3/h，即流速16m/h的氮?dú)饬鞔底呙摳降亩燃淄椋鋮s后回收利用。這套裝置每天24h連續(xù)工作17個(gè)月，沒有出現(xiàn)任何操作問題，運(yùn)轉(zhuǎn)性能很***。

　　美***UniversityofIllinois工程系的Sullivan，PatrickD等[7]采用ACFC作為吸附介質(zhì)吸附甲乙酮，再通電加熱脫附甲乙酮，脫附時(shí)使放在容器內(nèi)的活性炭纖維布溫度升高到甲乙酮的沸點(diǎn)以上，甲乙酮在容器內(nèi)壁冷凝流走。這種實(shí)驗(yàn)方法的***點(diǎn)是有機(jī)溶劑在容器內(nèi)壁冷凝后以液體形式流走回收。

　　URS公司[Austin，TX78729，UnitedStates]的Dombrows2kiKatherineD等[8]采用活性炭纖維布吸附電加熱脫附裝置，試驗(yàn)了甲基異丁基酮、甲乙酮、正己烷、丙酮、氯乙烷混合氣體，它們的濃度在(200～1020)×10-6之間，溶劑回收率超過9919%。增加通過活性炭纖維布的廢氣壓力可相應(yīng)增加回收率，而且回收每摩爾純液體消耗的電能也減少，該實(shí)驗(yàn)表明這種技術(shù)可以用于氣流中多種揮發(fā)性有機(jī)氣體的快速回收。

　　采用環(huán)保型涂料、提高涂料的利用率并減少涂料的使用量涂裝車間減少?gòu)U氣排放的要求。治理涂裝廢氣時(shí)，高濃度小排量的廢氣采用燃燒法比較適宜；而從噴漆室、揮發(fā)室和烘干室排出的廢氣因換氣量***，其中所含的有機(jī)溶劑濃度極低，對(duì)于這種低濃度***排量的廢氣適宜采用活性炭吸附法或液體吸收法。但過去液體吸收法和活性炭吸附法因技術(shù)上的缺陷了其應(yīng)用。液體吸收法沒有解決吸收劑和吸收效率的問題；過去采用的活性炭吸附法脫附有機(jī)溶劑的方法復(fù)雜，要到專門活性炭再生廠，而使溶劑回收困難。中空纖維型膜和硅油吸收劑為液體吸收法提供一種新的發(fā)展思。采用活性炭纖維布作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑，因其操作和簡(jiǎn)便、脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，是一種非常有前景的方法。

　　在我***，自從出現(xiàn)鋼桶包裝以來，其涂料及涂裝技術(shù)一直伴隨著鋼桶的發(fā)展而不斷發(fā)展。多年來，涂料已從植物油和以天然樹脂為原料演變?yōu)楝F(xiàn)代的以高合成樹脂、改性油或合成油、有機(jī)或無機(jī)化工顏料、有機(jī)溶劑等混煉而成的材料了，這些材料******多數(shù)是有毒的。人們不斷地把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)用于改善涂料及涂裝對(duì)生產(chǎn)的污染和對(duì)生產(chǎn)者的健康危害，幾十年來也取得了一些卓有成效的技術(shù)，如一***批低污染的置換型涂料、高固體分涂料、原漿涂料、非水分散型涂料、水乳膠涂料、水溶性涂料、無溶劑涂料、無溶劑粉末涂料、輻射固化涂料和塑膠涂料等，以及隨著涂料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的高壓無氣噴涂法及設(shè)備、電泳噴涂法及設(shè)備、靜電噴涂法及設(shè)備、粉末涂裝法及設(shè)備等多種技術(shù)，從各方面改善了對(duì)的污染和對(duì)健康的危害，初步實(shí)現(xiàn)了高效、低耗、節(jié)能的發(fā)展目標(biāo)?？墒?，縱觀現(xiàn)代涂料的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，依然是有機(jī)溶劑型涂料的生產(chǎn)與使用占主導(dǎo)地位，鋼桶涂裝生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染中，廢氣是***為嚴(yán)重的污染。在全球環(huán)保呼聲日益高漲的今天，鋼桶涂裝中的廢氣污染問題也日顯嚴(yán)重，應(yīng)該引起廣泛的重視，并積極地采取措施。

　　鋼桶涂裝生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣，主要是***量的有機(jī)溶劑揮發(fā)氣體和飛散的漆霧；涂裝前表面處理的酸氣和三氯乙烯揮發(fā)氣體等。

　　鋼桶涂裝中使用的不同類型和品種的涂料稀釋劑有著各自的涂裝***點(diǎn)及涂裝方法，造成污染的廢氣也***不相同。如噴涂方法中使用的硝基類涂料、過氯乙烯類涂料、品種不同的底層涂料及其它一些合成膜固體分低的溶劑型涂料等，都有***量有機(jī)溶劑和漆霧飛散在空氣中，危害性***。一般溶劑型涂料除靜電噴涂方法污染較小外，所有噴涂方法產(chǎn)生的廢氣污染都是十分嚴(yán)重的。雖然有的鋼桶廠采取了******的通風(fēng)裝置等設(shè)備，如噴涂室或水簾式噴涂室等許多有效的排放和回收處理措施，但是，有機(jī)溶劑和過噴漆霧因排放回收處理效果欠佳等原因，仍有相當(dāng)程度的有機(jī)溶劑和飛散漆霧等廢氣污染和危害操作者的健康。更何況有些鋼桶生產(chǎn)廠家條件差，涂裝方法、設(shè)備工具、涂裝及操作水平不高，采取的環(huán)保措施與效果不***等，將造成嚴(yán)重的污染和危害。

　　在鋼桶涂裝干燥過程中，由于使用涂料不同，干燥設(shè)備不同，干燥時(shí)揮發(fā)出性質(zhì)不同的廢氣。涂裝及干燥過程中進(jìn)入空氣的揮發(fā)性有機(jī)溶劑主要有甲苯、二甲苯、脂、酮、醇類、少量的醛類及胺類等有害有毒性氣體。

　　涂裝前表面處理液需要在一定溫度下才能與鋼桶表面的油污、銹蝕、污垢等發(fā)生作用，完成處理要求。磷化膜、鈍化膜及氧化膜等處理過程中也都需要在一定的溫度下進(jìn)行。高、中、低溫下的處理反應(yīng)和作用，都將有無機(jī)廢氣排出，并伴隨著處理液的蒸發(fā)氣體排出，污染和危害健康。

　　鋼桶涂裝中的廢氣有涂裝前表面處理過程中產(chǎn)生的廢氣和涂裝過程中產(chǎn)生的廢氣，但主要是涂料涂裝過程中的廢氣。而涂裝過程中的廢氣又主要是干燥過程和噴涂過程中***量揮發(fā)或蒸發(fā)的有機(jī)溶劑。

　　由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)其與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體，使其濃集在固體表面并保持其上，這種現(xiàn)象稱為吸附。吸附法就是利用固體表面的這種性質(zhì)，使廢氣與***表面多孔性固體物質(zhì)相接觸，將廢氣中的有害組分吸附在固體表面上，使其與氣體分離，達(dá)到凈化目的的一種方法。具有吸附作用的固體物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì)。

　　吸附過程是可逆過程，在吸附質(zhì)被吸附的同時(shí)，部分已被吸附的吸附質(zhì)還可因的熱運(yùn)動(dòng)而脫離固體表面回到氣相中去，這種現(xiàn)象叫做脫附。當(dāng)吸附速度與脫附速度相等時(shí)，就達(dá)到了吸附平衡，吸附的表現(xiàn)過程停止，吸附劑就了吸附能力。因此，當(dāng)吸附進(jìn)行到一定程度時(shí)，為了回收吸附質(zhì)以及恢復(fù)吸附劑的吸附能力，需要采用一定的方法使吸附質(zhì)從吸附劑上下來，稱為吸附劑的再生。吸附理廢氣應(yīng)包括吸附及吸附劑再生的全部過程。

　　根據(jù)吸附作用力的不同，吸附可分為物理吸附與化學(xué)吸附。前者是間力作用的結(jié)果，后者則是固體表面與氣體間形成了化學(xué)鍵的結(jié)果。當(dāng)前的吸附治理***多應(yīng)用的是物理吸附。

　　吸附凈化法的凈化效率高，***別是對(duì)低濃度氣體仍具有很強(qiáng)的凈化能力。若單純就凈化程度說，只要吸附劑用量足夠，那么可以達(dá)到任何要求的凈化程度。但是由于吸附劑需要重復(fù)再生利用，以及吸附劑的吸附容量的，使得吸附方法的應(yīng)用受到一定。對(duì)于鋼桶涂裝中的廢氣治理，使用吸附法較為適合，因?yàn)槠錆舛炔缓芨?，吸附劑使用壽命較長(zhǎng)，操作費(fèi)用也不高，程序也較為簡(jiǎn)單。

　　如何合理選擇與利用高效吸附劑，對(duì)提高吸附法的效果起著關(guān)鍵作用。通常，吸附法中所使用的吸附劑應(yīng)具有以下一些***點(diǎn)：

　　吸附法中所使用的一些吸附效率高的吸附劑如活性炭、篩等，價(jià)格一般都比較昂貴，因此必須對(duì)失效吸附劑進(jìn)行再生而重復(fù)使用，以降低吸附法的費(fèi)用。常用的再生方法有熱再生（或升溫脫附）、降壓再生（或減壓脫附）、吹掃再生、化學(xué)再生等。再生的操作比較麻煩，且必須專門供應(yīng)蒸汽或熱空氣等滿足吸附再生的需要，使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用增加，了吸附法的廣泛應(yīng)用。

　　當(dāng)氣體和液體相接觸時(shí)，利用氣體中的不同組分在同一液體中的溶解度不同，可使氣體中的一種或數(shù)種溶解度***的組分進(jìn)入到液相中，使氣相中各種組分相對(duì)濃度改變，氣體即可得到分離凈化，這個(gè)過程稱為吸收。吸收法就是根據(jù)這一原理，采用適當(dāng)?shù)囊后w做為吸收劑，使含有有害物質(zhì)的廢氣與其接觸，從而廢氣中的有害物質(zhì)被吸收于吸收劑中，氣體得以凈化而設(shè)計(jì)的凈化方法。在吸收法中，吸收了吸收質(zhì)后的液體叫吸收液。

　　吸收過程中，依據(jù)吸收質(zhì)與吸收劑是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可將吸收分為物理吸收與化學(xué)吸收。前者在吸收過程中發(fā)生的是純物理過程，如用水吸收CO 2或吸收SO 2等；而后者在吸收過程中常伴隨有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，如用堿液吸收CO 2、用酸溶液吸收氨等?；瘜W(xué)反應(yīng)的存在增***了傳質(zhì)系數(shù)和吸收推動(dòng)力，加***了吸收速率，因此在用吸收法處理氣態(tài)污染物時(shí)，多采用化學(xué)吸收法進(jìn)行。

　　●沸點(diǎn)要適宜，尤其是在需要采用蒸餾法除去吸收劑中積累的雜質(zhì)時(shí)，過高的沸點(diǎn)將給蒸餾帶來操作困難；

　　根據(jù)上述原則，吸收法中經(jīng)常使用的吸收劑包括水，適用于去除溶于水的有害氣體，如氯化氫、氨、二氧化硫、氟化氫等；堿液（如燒堿溶液、石灰乳、氨水等）適用于酸性氣體如二氧化硫、氮氧化物、硫化氫等的去除；酸液（如硫酸溶液）主要用于堿性氣體如氨的去除；以及有機(jī)溶劑，如用碳酸丙烯酯，N—甲基吡咯烷酮及冷甲醇做吸收劑可有效地去除排氣中的二氧化碳和硫化氫。利用柴油加水的混合液做吸收劑可***量治理廢氣中的二甲苯溶劑等。

　　吸收法一般采用逆流操作，即在吸收設(shè)備中，被吸收的氣體由下向上流動(dòng)，而吸收劑則由上而動(dòng)，在氣—液逆流接觸中完成傳質(zhì)過程。其可分為非循環(huán)過程和循環(huán)過程兩種，前者吸收劑不予以再生，后者吸收劑封閉循環(huán)使用。吸收法常用的設(shè)備包括填料塔、板式塔、噴霧塔、文丘里洗滌塔及旋轉(zhuǎn)噴霧塔等多種。

　　實(shí)踐證明，吸收法具有效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍廣，一次性投資低等***點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋼桶涂裝生產(chǎn)中有害氣體的治理。但由于吸收是將氣體中的有害氣體物質(zhì)轉(zhuǎn)移到液相中，因此對(duì)吸收液必須進(jìn)行處理，否則容易引起二次污染。同時(shí)，吸收法不適用于高溫下煙氣的處理，因此在處理烘干爐中有害氣體時(shí)，必須對(duì)排氣進(jìn)行降溫預(yù)處理。常用的降溫手段有間接冷卻、直接冷卻、設(shè)置預(yù)洗滌器等。

　　催化法凈化氣體污染物是利用催化劑的催化作用，使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為無害物質(zhì)或易于處理和回收利用的物質(zhì)的一種方法。在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，向反應(yīng)系統(tǒng)中加入少量某種物質(zhì)，可使反應(yīng)進(jìn)行的速度明顯加快，而在反應(yīng)終了時(shí)，這些物質(zhì)的量及性質(zhì)幾乎不發(fā)生什么變化，加入的這些少量物質(zhì)被稱為催化劑，催化劑的這種作用被稱為催化作用。

　　催化劑一般是由多種物質(zhì)組成的復(fù)雜體系，按各成分所起作用的不同，主要分為：①活性組分，是催化劑對(duì)某一反應(yīng)是否具有加速作用的關(guān)鍵組分；②載體，是分散、負(fù)載活性組分的支撐物，能加在催化劑的反應(yīng)表面并改善催化劑的使用性能；③助催劑，是改善催化劑活性及熱穩(wěn)定性能的添加物。

　　①催化劑只能縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間，而不能使平衡移動(dòng)，更不可能使熱力學(xué)上不可發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行。

　　③每一種催化劑都有它的***定活性溫度范圍，低于活性溫度下限的，反應(yīng)速度很慢，或不能發(fā)揮作用。

　　每一種催化劑都有中毒、衰老的***性，通常由于某種少量雜質(zhì)的強(qiáng)有力吸附鍵***先吸附在活性表面上，而且這種過程常常是不可逆的，導(dǎo)致中毒。衰老主要是由于低熔量活性組分的流失表面燒結(jié)及機(jī)械性等。

　　因此，篩選合適的催化劑是催化法的關(guān)鍵，一般要求選用的催化劑具有很***的活性和選擇性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、******的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性。采用催化理鋼桶烘干室廢氣，一般使用的催化劑有P t、Pd、R h、CuO、C r 2 O 3、M n 2 O 3、稀土金屬氧化物等。

　　催化法包括催化氧化和催化還原法兩種。該方法凈化效率高，凈化效率受廢氣中污染物濃度影響較小。而且在治理過程中，無需將污染物與主氣流分離，可直接將主氣流中的有害物為無害物。避免了二次污染。但所用催化劑價(jià)格往往比較昂貴，操作上要求較高，廢氣中的有害物質(zhì)很難做為有用物質(zhì)進(jìn)行回收等是該法存在的缺點(diǎn)。

　　燃燒法是伴隨有光和熱的激烈化學(xué)反應(yīng)過程，在有氧存在的條件下，當(dāng)混合氣體中可燃組分濃度在燃燒極限范圍內(nèi)時(shí)，一經(jīng)明火點(diǎn)燃，可燃組分即可進(jìn)行燃燒。燃燒法即是對(duì)含有可燃有害組分的混合氣體加熱到一定溫度后，組分與氧反應(yīng)進(jìn)行燃燒，或在高溫下氧化分解，從而使這些有害組分為無害物質(zhì)的方法。該方法主要應(yīng)用于碳?xì)浠衔?、一氧化碳等有害物質(zhì)的凈化處理。

　　催化燃燒法是在催化劑的存在下，廢氣中可燃組分能在較低的溫度下進(jìn)行燃燒反應(yīng)，這種方法能節(jié)約燃料的預(yù)熱，提高反應(yīng)速度，減少反應(yīng)器的容積，提高一種或幾種反應(yīng)物與另一種或幾種反應(yīng)物的相對(duì)率。

　　催化燃燒的主要***點(diǎn)是操作溫度低、燃料耗量低、保溫要求不嚴(yán)格、能減少回火及火災(zāi)。但催化劑較貴，需要再生，基建投資高。

　　總之，催化燃燒法工藝比較簡(jiǎn)單，操作方便，可回收燃燒后的熱量，但不能回收有用物質(zhì)，并容易造成二次污染。

　　鋼桶涂裝生產(chǎn)中廢氣對(duì)的污染是嚴(yán)重的，對(duì)操作者有很***危害。我們必須采取各種有效的措施，遵守***家有關(guān)、工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生法和勞動(dòng)安全衛(wèi)生法等法律，進(jìn)行全面治理。把涂裝廢氣對(duì)的污染和對(duì)人類健康的危害，降到***限度或從根本上消除。這不僅是我***包裝業(yè)綠色化的必經(jīng)之，而且是關(guān)系到***民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化建設(shè)以及人類的***事，也是鋼桶涂裝生產(chǎn)的順利進(jìn)行和不斷向前發(fā)展的重要條件之一。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)，每臺(tái)噴漆水簾柜內(nèi)各有兩臺(tái)抽排風(fēng)機(jī)，分別各有兩條風(fēng)管將水簾柜內(nèi)的噴漆廢氣引至樓***排放。四臺(tái)噴漆水簾柜共有七條排風(fēng)管（其中有一臺(tái)噴漆水簾柜的兩條風(fēng)管合并成為了一條）。兩組旋轉(zhuǎn)自動(dòng)噴漆室各有一條排風(fēng)管，共兩條。合計(jì)起來共有九條排風(fēng)管，每條排風(fēng)管的廢氣量為12000 m3/h（其中有一條為24000 m3/h），廢氣的總處理量約為120000 m3/h。設(shè)計(jì)安裝五臺(tái)廢氣凈化器，每臺(tái)凈化器處理量為24000 m3/h。

　　車間內(nèi)廢氣是由各噴漆作業(yè)點(diǎn)、烘烤爐和油漆調(diào)配間泄漏的廢氣和熱氣，逸散在整個(gè)車間內(nèi)。為車間內(nèi)空氣清新，需要將這些逸散的有毒廢氣和熱氣排出。由于這部分氣體屬于車間通風(fēng)換氣的氣體，濃度不是很高，因此可不進(jìn)行處理。本方案在車間內(nèi)***部安裝四組排風(fēng)管道，用四臺(tái)抽排風(fēng)機(jī)將車間內(nèi)的空氣排至樓***排放，新鮮空氣從車間四周的窗戶自然進(jìn)入車間內(nèi)。每臺(tái)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)抽排風(fēng)量為24000 ~26000 m3/h ，合計(jì)總風(fēng)量約為100000 m3/h。

　　廢氣中的顆粒物經(jīng)處理后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《***氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中***Ⅱ時(shí)段的排放標(biāo)準(zhǔn)：

　　廢氣中的有機(jī)溶劑經(jīng)凈化后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《***氣污染物排放限值》（BD44/27-2001）中***Ⅱ時(shí)段的排放標(biāo)準(zhǔn)

　　吸收法主要是采用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑來吸收凈化廢氣中的污染物。此方法簡(jiǎn)單可靠，投資省，處理風(fēng)量不受，適于處理低濃度并含顆粒物的廢氣。對(duì)不同的污染物，可選擇不同的液體吸收劑。但對(duì)于揮發(fā)性很強(qiáng)的有機(jī)溶劑廢氣，由于不能用水來作吸收劑，所以，很難選擇到合適的吸收劑。該法操作簡(jiǎn)單，處理效果一敗涂地。

　　吸附法主要是采用吸附材料（如活性炭等）來吸附凈化廢氣中的污染物。這種方法比較適合于中等風(fēng)量以下、間歇性排放的低濃度廢氣的處理。該法操作簡(jiǎn)單，易管理，效果***。

　　冷凝法是將廢氣的溫度降低，使污染物冷凝、凝結(jié)成液體并與廢氣分離，以此來達(dá)到凈化的目的。這種方法適用于高濃度廢氣的凈化，并可以回收資源。但該法投資***，能耗高，操作復(fù)雜，不適宜處理***風(fēng)量、低濃度的廢氣。

　　燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法是將含有污染物的廢氣送入燃燒器燒掉；催化燃燒是在有催化劑幫助下燃燒廢氣中的有害物質(zhì)。燃燒法也投資***，能耗高，操作復(fù)雜，同樣不適宜處理***風(fēng)量、低濃度的廢氣。

　　綜合比較有害有機(jī)溶劑廢氣污染物的各類凈化方法，本工程選用“活性炭吸附法”來凈化噴漆廢氣中有機(jī)污染物。凈化設(shè)備其工作原理如下：

　　凈化設(shè)備工作時(shí)，廢氣被風(fēng)機(jī)抽入吸附裝置內(nèi)，***先通過濾網(wǎng)過濾器，以去除油漆顆粒物，然后廢氣通過活性炭吸附層時(shí)，由于在固體吸附劑（活性炭）和有機(jī)揮發(fā)物之間存在的間引力（范德華力），廢氣中的有機(jī)物被活性炭吸附，從而使氣體得到凈化。經(jīng)凈化后的氣體可直接排放。

　　現(xiàn)場(chǎng)情況是，噴漆車間共有九條排風(fēng)管將噴漆廢氣直排樓***，排氣口距樓***地面高度約1.5 m，廢氣由各噴漆設(shè)備內(nèi)的風(fēng)機(jī)直接抽排至樓***。樓***上有足夠的面積可以來安裝凈化設(shè)備。

　　對(duì)于噴漆設(shè)備產(chǎn)生的廢氣，本方案設(shè)計(jì)采用五臺(tái)活性炭吸附裝置來凈化處理。吸附裝置安裝在車間樓***上，將原來廢氣排放管每?jī)蓷l合并成一條管后接入吸附裝置內(nèi)。同時(shí)，在每臺(tái)活性炭吸附裝置后各增加一臺(tái)抽風(fēng)機(jī)，以克服吸附裝置增加的阻力，各噴漆作業(yè)點(diǎn)抽風(fēng)順暢。由于噴漆時(shí)有少量的油漆霧隨廢氣排出，若這些漆霧直接吹到活性炭吸附層上，會(huì)很快使活性炭層發(fā)生板結(jié)，導(dǎo)致氣阻增***，處理效果。因此，本方案在活性炭吸附層前設(shè)計(jì)一過濾層，以濾除漆霧，活性炭吸附層能正常工作。過濾層采用稀疏過濾材料，濾板可以方便地取下來，定期更換過濾材料。當(dāng)感覺到噴漆設(shè)備內(nèi)的抽排風(fēng)效果明顯下降時(shí)，表明需更換過濾材料了。

　　對(duì)于車間內(nèi)廢氣的抽排，本方案設(shè)計(jì)在車間內(nèi)***部安裝四組排風(fēng)管道，每組風(fēng)管按一定的，均布在車間內(nèi)，風(fēng)管的底部開有多個(gè)吸風(fēng)口，廢氣被從風(fēng)管的底部的吸風(fēng)口吸入，然后由風(fēng)機(jī)抽至樓***排放。四臺(tái)抽排風(fēng)機(jī)也安裝在車間樓***。

　　對(duì)于現(xiàn)代化的涂裝線，一般都能滿足恒溫、恒濕和潔凈的空氣（空氣粉塵含量<10mg/m3）等要求；但對(duì)比較簡(jiǎn)易的凃裝生產(chǎn)線，卻很難恒溫、恒濕和潔凈的空氣，使涂裝的工件達(dá)不到滿意的涂裝效果，易使漆膜產(chǎn)生針（縮）孔、桔皮、顆粒等漆膜弊病.為了避免漆膜產(chǎn)生針孔和桔皮、***先應(yīng)改善噴涂室內(nèi)的溫度和濕度，使噴涂室內(nèi)的溫度和濕度達(dá)到工藝要求；其次，應(yīng)根據(jù)不同的溫度和濕度調(diào)整施工涂料粘度和稀釋劑的成分；一般在噴漆施工中必須將噴涂室的溫度控制在35℃以下，濕度控制在80%以下。

　　為了使涂裝生產(chǎn)線內(nèi)的空氣粉塵量得到有效控制，***先應(yīng)改善生產(chǎn)線外的狀況，將打磨、擦凈工序與噴漆工序分開，避免打磨產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入生產(chǎn)線噴涂室或干燥 (固化)爐,消除打磨灰塵對(duì)噴涂的影響；其次，應(yīng)定期更換空氣濾布，空氣中的粉塵能有效除去。近年來隨著環(huán)保要求的嚴(yán)格，水性涂料、高固體分涂料、粉末涂料等環(huán)保型涂料得到迅速發(fā)展。據(jù)報(bào)道，我***粉末涂料年產(chǎn)量已達(dá)6萬t，僅次于美***、意***利和，躍居世界***4位。我***從80年代以來，已先后引進(jìn)500多條粉末涂裝生產(chǎn)線、按當(dāng)前狀況來看，應(yīng)該說基本已達(dá)到飽和。而如何加快粉末涂裝設(shè)備***產(chǎn)化已成為我***涂裝行業(yè)迫在眉睫的課題。

　　涂裝生產(chǎn)線的污染一般有廢氣、廢水、廢渣和噪聲。目前我***涂裝生產(chǎn)線廢氣主要來自前處理、噴漆室、流平室、干燥爐的排放廢氣，所排放的污染物***體有如下幾類；能形成光化學(xué)煙霧的有機(jī)溶劑、排出惡臭的涂料揮發(fā)分、熱分解生成物和反應(yīng)生成物、酸堿霧、噴丸時(shí)產(chǎn)生的粉塵和漆霧中的粉塵。使用不含有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑含量低的涂料，是解決有機(jī)溶劑污染的***有效方法，盡量減少有機(jī)溶劑的用量，降低有機(jī)溶劑廢氣的處理量，將含有高濃度有機(jī)溶劑的廢氣集中處理，采取稀釋后向***氣排放；對(duì)于生產(chǎn)線中的干燥固化爐排放的高濃度、小風(fēng)量的有機(jī)溶劑廢氣，通常使用燃燒法、催化燃燒法、吸附法進(jìn)行處理；噴漆室排出的低濃度、***風(fēng)量廢氣，以前***多使用漆霧絮凝劑或表面活性劑處理，但現(xiàn)在推廣使用活性炭吸附法，還有使用活性炭纖維蜂輪法處理有機(jī)廢氣。

　　廢水主要來自涂裝前處理產(chǎn)生的脫脂、磷化、鈍化廢水、陰極電泳產(chǎn)生的含電泳漆的廢水。水性中涂涂料的噴漆室及清洗產(chǎn)生的廢水，面漆噴漆室循環(huán)用水定期排放的廢水。一般將全部廢水集中在地下室根據(jù)污水種類分別進(jìn)行治理。對(duì)于含酸堿廢水進(jìn)行中和，沉淀、過濾、排放；對(duì)含6價(jià)鉻（Cr6-）的廢水，使用電解法和化學(xué)還原法處理；對(duì)噴漆室廢水，無論是水性漆還是溶劑型漆的廢水，都添加絮凝劑進(jìn)行處理，漆渣被自動(dòng)排出，處理過的廢水，繼續(xù)循環(huán)使用，漆渣燒掉或與其他工業(yè)廢料一起處理掉。

　　廢渣主要是漆渣、處理廢水產(chǎn)生的沉淀物，一般可用板框壓濾機(jī)脫水質(zhì)，運(yùn)到專用廢渣存放地。噪聲源主要來自風(fēng)機(jī)和運(yùn)輸裝置，故我們?cè)谏a(chǎn)線上必須選用符合噪聲要求的風(fēng)機(jī)和運(yùn)輸裝置，涂裝車間內(nèi)部***設(shè)置吸音材料。涂裝生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)隨著時(shí)代的發(fā)展而得到不斷改進(jìn)，要求控制系統(tǒng)越來越可靠。故現(xiàn)在涂裝生產(chǎn)線電器控制一般均為復(fù)控，可由各電器柜控制，也可由中心室進(jìn)行全線控制，中心控制室和烘道一般均設(shè)有微機(jī)，能***地控制干燥固化爐體各區(qū)溫度，中心控制室可設(shè)電視器顯示、記錄升降溫度曲線、亦能隨時(shí)設(shè)定、修改參數(shù)，以便根據(jù)各種工件***小和涂裝顏色不同調(diào)整溫度。槽液可由熱電偶控制。目前，涂裝生產(chǎn)線上所有電機(jī)一般均為設(shè)有雙重，并與主控聯(lián)鎖，任一電機(jī)出現(xiàn)故障，分控柜和中心控制室均能報(bào)警，若設(shè)備出現(xiàn)故障，全線能自動(dòng)停機(jī)，以確保運(yùn)行安全。