時間:2014年04月29日 分類:推薦論文 次數:
摘要:根據油漆實際檢測結果分析油漆組成說明廢氣污染情況,并舉例說明油漆廢氣成分,根據建設項目情況確定處理方法以及過濾棉與活性碳用量的估算。
關鍵詞:化工科技論文發表,期刊發表,稀釋劑,二甲苯,漆霧,活性炭
機械行業及汽修行業一般都需要噴漆,油漆廠提供的油漆由固體分和溶劑等組成,在調配油漆時需加入稀釋劑,在涂裝過程中仍需添加稀釋劑調節油漆的粘稠度。因此一般我們說的油漆是由主漆、溶劑、稀釋劑組成,并可根據需要添加固化劑,減少油漆干燥時間。
油漆中有機溶劑易揮發,采用氣相色譜方法檢測出油漆及稀釋劑中的有機溶劑主要成分為丙酮、乙酸乙酯、苯、乙醇、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、異丁醇、環己酮,其中二甲苯的占比最大。由于純芳香烴富含甲苯、二甲苯,而丁醇、丙酮非主要污染因子,我國要求用高芳香烴、低芳香烴溶劑油(國內用混合性溶劑最多)代替純芳香烴溶劑,苯類溶劑不允許使用,油漆溶劑油中芳香烴的含量要求在15%以下。因此苯所占的比重已經很小,環評計算時一般可不考慮苯。
1、估算條件
本文以某機械行業技改項目為例,利用油漆供應商所提供的廣州SGS檢測中心對機械行業比較常用的“一底一面”即防銹漆鐵紅環氧酯底漆及丙烯酸面漆苯類的檢測結果進行敘述。
2、成分估算
參照常用的油漆有機溶劑揮發量經驗數據表,丙烯酸樹脂漆的有機溶劑揮發量641kg/t油漆大于環氧樹脂漆246kg/t油漆,由于油漆行業污染物排放表中數據偏大,且缺乏針對性,且該項目油漆用量很少,環評計算時為安全考慮,項目全部按照丙烯酸樹脂漆成分進行計算。據調查油漆成分類似于稀釋劑,油漆與稀釋劑的配比一般為1:5~1:2,本項目油漆、稀釋劑主要成分根據檢測報告進行分析。
項目采用的油漆苯未檢出,甲苯含量極低,主要分析二甲苯的含量。
該技改項目油漆使用量為25t/a,稀釋劑使用量為5t/a。正常工況下,本項目噴漆在密閉的噴漆室進行,油漆中添加了少量快干劑,在自然風吹條件下,油漆干燥時間小于24h,根據本項目生產規模估算平均每臺成品機噴漆及干燥時間可持續約36h,因此噴過漆后的部件完全可以在噴漆室自然風干后移入倉庫。項目噴漆過程中油漆中的固份約65%附著在需噴漆的部件上,35%進入漆霧過濾器中。由于噴漆過程是在微負壓的狀態下進行,漆霧過濾器對漆霧的設計去除率可達90%以上;去除漆霧的廢氣由風機引入噴漆、風干工序配套的活性炭吸附裝置。
技改項目噴漆房產生的有機廢氣采用活性炭吸附裝置凈化系統揮發性有機廢氣,經凈化處理后的噴漆房廢氣集中收集后通過15m高排氣筒排放,活性炭吸附裝置對有機廢氣的設計處理效率可達90%以上,風機總風量初步設計為20000 Nm3/h,評價中均按90%計算,則項目噴漆廢氣、風干廢氣經上述處理后,二甲苯、漆霧(粉塵)的排放量分別為0.81 t/a、0.53t/a。
3、 噴漆廢氣處理
3.1廢氣危害
噴漆產生的主要污染物就是①揮發性有機廢氣——來自溶劑和稀釋劑的揮發,有機溶劑是用來稀釋油漆以達到物件表面光滑美觀的目的。但有機溶劑極易揮發,不能長時間隨油漆附著于物件表面,在噴涂及晾干過程將全部釋放出來,從而形成有機廢氣,其特點為無色、極具刺激性,且隨空氣的流動而擴散于大氣中,能通過人體呼吸或直接作用人體,對人體的呼吸系統等造成傷害,其中如二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等低沸點、高揮發性的有機化合物既有毒又易燃,不僅危害人的健康而且有可能引發火災爆炸;②漆霧,顆粒微小,絕大部分在10微米以下,液態油漆在氣壓作用下形成的霧化粉塵顆粒物,呈粘稠狀,極易吸附在所接觸的人或物體上,且還是潛在的致癌物質,對整個大氣環境造成污染。另外,噴漆環境惡化也會降低漆膜質量,對被污染空氣中的漆霧的收集與分離是提高噴漆質量、改善噴漆環境、達到環保排放要求的主要方法。
3.2處理方法
涂裝工序漆霧的處理一般分為干法和濕法。濕法有水簾洗滌、油簾洗滌等方法,干法一般是吸附法。
漆霧干法治理技術不存在濕法含漆廢水污染問題及相應污水處理設施、費用等問題,已被大量采用;且考慮到技改項目位于飲用水水源保護區上游約200m,且項目所在區域無污水處理廠,為減少廢水排放風險和費用,環評推薦項目采用干法凈化噴漆廢氣。
干法凈化的工作原理為:首先由進風口導入漆霧廢氣,經氣流擴散流速迅速下降,在均流段內漆霧被平均分布,使漆霧廢氣均勻進入預處理段;預處理采用多目不銹鋼絲網,具有很強的吸附過濾能力,氣流在此部分被壓縮、膨脹,使大顆粒漆霧因慣性作用與絲網碰撞而凝聚過濾,流出預處理段后的漆霧粒子濃度大大降低,同時其它雜質也能被截留在預處理段中;然后進入強吸附段,該段采用了進口專用漆霧過濾材料,漆霧粒子與材料中的纖維發生碰撞被吸附;漆霧處理后廢氣通過除味層凈化后排空,該層選用專用低阻高效活性炭,具有大比表面積,微孔結構,高附容量,高再生率的特點,廢氣與具有大比表面積的多孔性的活性炭接觸,所含有機溶劑污染物被吸附,使其與氣體混合物分離,從而實現對有機廢氣的凈化?捎行コ妆、丙酮等有機廢氣。
項目噴漆房產生的廢氣先經過漆霧過濾器內不銹鋼絲網預處理后濾棉吸附漆霧顆粒物,凈化后的廢氣再經活性炭吸附裝置除味處理。
通過增加多層不銹鋼絲網、濾棉過濾層以及活性炭過濾層,根據濾棉及活性炭供應商介紹活性炭吸收能力為500mg/g~900mg/g,本評價根據本項目情況選擇吸附能力較大的活性炭,漆霧凈化器和活性炭吸附裝置的設計凈化效率均可達90%以上,本評價均按90%計算,預測可知本項目可實現漆霧顆粒物及有機廢氣達標排放。
3.3運行成本
活性炭吸附柱的投資及運行費用均較小,按照本項目二甲苯廢氣產生量,其活性炭吸附柱的投資約需8萬元,包括引風機、管道、柱體、柱內吸附載體(活性炭)等,其運行費用主要包括電費、折舊費、維護費、吸附載體購買費等,運行費用在1.0萬元左右。噴漆房活性炭一般為蜂窩活性炭塊,吸附能力一般為500-900mg/g,單價4000-5800元/噸,交給危廢處理單位處置約2000元/噸。
4、討論與小結
綜上所述,國家要求不使用含有苯的油漆及其有機溶劑,根據檢測報告,環氧樹脂類和丙烯酸類油漆及其稀釋劑等甲苯含量很少,環評一般計算二甲苯與漆霧,采用漆霧凈化后進行臭氣處理可實現達標排放,符合環保要求。非甲烷總烴由于一般的地方環境監測站不能測出,因而本文中未涉及。
參考文獻:
[1]《常用漆揮發成份的調查》 楊寶璽 職業與健康1997年第13卷第4期;
[2]《噴漆廢氣廢漆渣的估算及處理措施》 張禾 汽車工藝與材料2006年第11期。