噴漆工位漆霧廢氣經干式噴漆柜處理后，固體顆粒殘留很少一部分，相對潔凈的有機廢氣再經催化燃燒前處理吸附，然后進入吸附單元進行吸附和濃縮，基本達到飽和狀態后對吸附單元進行加熱來脫附有機廢氣，吸附單元的活性炭因此也可實現再生。脫附出來的廢氣進入催化氧化床進行燃燒，由于催化劑的作用，燃燒過程低溫、快速、無焰，廢氣因而得到凈化。燃燒產生的熱氣體可進行回收循環使用，再次回用于脫附環節和燃燒氧化過程。該處理方法具體流程包括預處理、吸附、脫附-催化燃燒三個過程。

  1、預處理

  涂裝過程少量油漆被廢氣帶走，經空氣冷凝形成漆霧粉塵。這些粉塵具有粒徑小、廢氣中含量少等特點，大部分在10um以下，若這些廢氣直接進入活性炭進行吸附，將導致活性炭微孔堵塞，終將導致活性炭失活。因此，廢氣必須經過過濾處理才能進入后續吸附階段。

  2、吸附裝置（吸附單元）

  吸附單元的核心是活性炭，本公司采用的是碘值900—1200的優質防水活性炭，從而保證了吸附單元的穩定性。

  經過預處理后的有機廢氣，在風機的作用下引入吸附單元，將其均勻的分布在活性炭的表面，依靠活性炭復雜的內部結構體系及超強大的表面積，活性炭將有機廢氣吸附在其表面，此過程耗時較少，但時間越長吸附越徹底（設計風速不超過0.8m/s）。并且兩者之間不會發生化學反應，有機廢氣由此而達到凈化的效果。凈化后的潔凈氣體可達到相關大氣污染物排放法律標準。每套廢氣凈化處理系統設有多套吸附單元，其中一套用于脫附，其余用于吸附，多臺吸附單元輪流工作，有plc自動控制切換。

  3、脫附-催化燃燒

  催化燃燒法是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成無害的水和二氧化碳氣體，即：

  CnHm+(n+1/4m)O2催化劑200～300℃nCO2+1/2mH2O

  當吸附單元的活性炭吸附至飽和的程度后，該吸附單元切換為脫附單元，脫附需要外加熱量，加熱裝置設在燃燒爐內，將其開啟后同時預熱催化劑，燃燒爐達到設定溫度后將熱空氣引入脫附床，有機廢氣在加熱作用下從活性炭表面解吸出來。由于溫度會使活性炭內部結構會變化，所以在吸附脫附單元都設置熱電偶溫度傳感器，溫度偏高時及時調節補冷風系統，即能保證的脫附效果，又給活性炭提供一個安全的工作環境，即使溫度傳感器發生異常，吸附單元還設置有物理消防設施。

  高濃度的有機廢氣在脫附風機作用下進入燃燒爐，在貴金屬鉑合金的催化作用下，燃燒分解為水和二氧化碳，廢氣由此而得到凈化。該燃燒過程低溫、快速、無焰，并伴隨產生大量的熱量，可再次回用于有機廢氣的脫附過程和燃燒氧化過程，因此能夠顯著的減少能源消耗成本。

  當有機廢氣濃度較大時，燃燒產生的熱量過多會導致催化氧化床溫度過高，影響整套廢氣治理系統的安全性，因此系統配有冷空氣補充裝置引入新鮮空氣來降低反應溫度，保證設備的安全性。

  4、活性炭吸附凈化裝置

  吸附箱采用碳鋼制作，表面涂裝，內部裝有一定量的活性炭，并設置高溫檢測裝置，當含有機物的廢氣經風機的作用，經過活性炭吸附層（整齊堆放），有機物質被活性炭特有的作用力截留在其內部，潔凈氣體排出；經過一段時間后，活性炭達到飽和狀態時，停止吸附，此時有機物已被濃縮在活性炭內。如圖5.4所示。

  1、吸附箱體外殼采用Q235 t=2mm鋼板制成，外部連續焊接，無氣泡、夾渣等現象，整體美觀；

  2、內部循環管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能好，法蘭采用螺栓連接；

  3、廢氣收集管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能好，法蘭采用螺栓連接（貴方風機出口至我公司處理設備之間）；

  4、蜂窩狀活性炭性能參數見表5.5。

  表5.5蜂窩狀活性炭性能參數

  規格體密度比表面積吸苯量脫附溫度使用壽命

  100*100*100mm380～450Kg/m3＞700㎡/g≥25%<120℃≥2年

  5、催化燃燒裝置

  催化燃燒爐內部主要由高效換熱器、不銹鋼爐膛、隔離式加熱器以及裝載有催化劑的催化燃燒室等組成，爐體外部包裹隔熱棉保溫，外部結構由Q235碳鋼板制作。

  有機廢氣焚燒溫度如果超過800℃，廢氣將會完全分解成CO2和H2O，但是在高溫狀態下，設備容易變形，熱量損耗高，設備損耗大。在使用貴金屬鉑和鈀做為催化劑，在催化劑參與反應時，能夠將有機廢氣催化氧化反應溫度從800℃降低到250℃左右，同時發出大量熱能。陶瓷蜂窩狀載體催化劑性能參數見表5.7所示。

  表5.7催化劑性能參數

  規格體積密度設計空速比表面積活性溫度使用壽命

  100*100*40mm600Kg/m31.5×104/h43㎡/g210℃≥10000h

  先打開催化燃燒床電加熱器加熱氣流送入活性炭吸附床，脫附出來的有機溶劑再經加熱室中加熱，逐步上升到250～300℃的反應溫度，再進入催化燃燒室，于催化劑的作用下，有機廢氣氧化分解并釋放大量熱，在理想條件下催化反應溫度可達到500～550℃，熱氣流過上層的熱交換器將熱量釋放給剛進入催化床的脫附氣流，使其達到催化反應溫度，這時可以關閉電加熱裝置，實現熱平衡，節約了能源。

  燃燒爐內部裝有溫控探頭、頂部有專用防爆口。當燃燒爐內溫度超高時，防爆口能自動破裂，并將氣體泄壓，同時會補冷風降溫，維護車間生產設備安全。

  1、設備外部框架采用Q235 t=2mm碳鋼板制作，表面涂裝，整體美觀；

  2、設備面板采用Q235 t=1.5mm碳鋼板制作，表面，整體美觀；

  3、設備保溫采用80kg/m3巖棉保溫，保溫厚度為80mm，保溫效果；

  4、催化燃燒燃燒室采用Q235 t=10mm碳鋼板制成，整體耐溫性能良好；

  5、換熱器采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續焊接，內部密封性能好，換熱效率高；

  6、 設備連接風管采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續焊接，整體美觀；

  6、主要設備技術參數

  經過干式過濾器過濾后的廢氣進入放置有蜂窩狀活性炭的吸附單元，經過使用一段時間后，其中的一個吸附單元的活性炭達到飽和，系統自動切換到備用單元，并將飽和的吸附單元關閉隔離，并啟動吸附單元再生過程，將飽和的吸附單元活性炭里的有機廢氣脫附出來，并在催化劑的作用下燃燒并轉化成二氧化碳及水蒸氣，再生后的活性炭吸附單元作為備用床，等下個吸附床飽和后輪換，這樣可保證系統的連續運行。系統內裝有阻火器、溫度監測儀等，由PLC自動控制每套的吸附和催化燃燒過程。其有機廢氣凈化裝置技術參數如下。

  7、電氣控制

  全自動化控制采用PLC編程邏輯控制，配套電（氣）動無級限位調節閥、觸摸屏等。

  （1）實現操作過程全自動，大大降低操作人員的勞動強度；

  （2）實現處理設施的自動、連續、穩定運行；

  （3）采用觸摸屏使控制系統具有良好的人機界面和重要工作參數的實時記錄和儲存功能；

  （4）采用PLC控制方式，便于調整設施的工作參數；

  （5）PLC和觸摸屏均采用國內外知名品牌，同時系統配套精度很高的無極限位調節閥。

  系統中設置了多個溫度控制點，以確保設備安全溫度的運行。如：T1為進入吸附單元的脫附氣溫度，設定上限為90℃，當T1超過90℃時首先會聲光報警，系統自動將脫附風機停止，電加熱熱源關閉，補冷風機正常運行，并開大排熱閥門和補冷閥門，此時系統以大冷風量進行降溫，待T1溫度下降至<85℃，脫附風機將自動開啟，系統恢復正常運行。

  設備特點

  1、采用PLC全自動化控制方式，特設電腦觸摸屏實時監控、記錄，系統設有自動監視記錄讀取系統，用電腦及連接線可隨時得到設備運行的有關數據，包括時間、脫附溫度、燃燒溫度等。

  2、全套設備結構緊湊，布局合理，外形美觀大方。

  3、注重安全使用性能，在設計中采取多重安全設施，杜絕發生安全事故；加熱器采用遠紅外翅片式電加熱管，安全、高效。

  4、脫附—催化燃燒系統結構精巧，采用熱風復式循環蓄熱系統，熱效率高，能量損失少，實現了脫附吸熱與燃燒放熱的熱平衡，即燃燒過程不耗用外加電能，因此能耗特別低。

  5、采用新型吸附材料—蜂窩狀活性炭，動力學性能好，吸附、脫附速率快，脫附解析完全，再生吸附率衰減慢，使用壽命長。

  6、催化燃燒效率高、凈化徹底。由于采用新型蜂窩狀貴金屬催化劑，使起燃溫度低、燃燒徹底、安全無焰燃燒，產物無毒、無害。

  7、吸附床氣流分布均勻，裝炭、檢修、更換方便，內設氣流分布器，使炭層截面積內氣體均勻通過，不短路或穿透炭層，使吸附效果更佳。

  8、安全措施

  由于該凈化系統處理的是易燃易爆氣體，本設計采取以下安全措施，確保系統安全運行：

  1、設置高效過濾阻火器，使得設備在高效過濾的同時能起到阻火作用，雙效一體。

  2、脫附-催化燃燒系統同吸附系統相對獨立（單床體在整個系統運行中只能僅處于吸附狀態或脫附狀態），完全避免了脫附-催化燃燒系統工作時對吸附系統及管路的沖擊，從而杜絕了“倒灌”現象的發生。

  3、燃燒方式為催化燃燒，屬低溫無焰燃燒，無明火產生。

  4、嚴格控制系統中廢氣“VOC”濃度低于爆炸下限1/4（約10g/m3），當廢氣濃度過高時，有警報鳴響并打開新風閥（參見脫附工藝流程圖），立即降低濃度，避免安全隱患。

  5、催化裝置、吸附裝置均設有防爆膜片。

  6、凈化系統設有旁通閥，確保車間通風效果，方便應急維修；系統設有開始調試和應急狀態下的手動系統，確保生產正常進行。

  7、設備內設置多點溫控點，同時設有自動報警系統。

  8、設備設有安全防火閥，當設備工作過程中溫度超高時，關閉除直排閥外其它風閥切斷設備與車間的通路，風機停止運轉并立即充入惰性氣體防意外發生。

  9、夏日高溫狀況下，通風降溫同時充入惰性氣體，避免活性炭自然氧化反應的條件。

  10、采用換熱新鮮熱風均勻進入吸附箱對活性炭脫附再生；

  11、全系統設備和風管均良好接地，以消除靜電，并按有關規范要求安裝避雷系統。

  12、預熱管采用遠紅外加熱管。

  13、催化和吸附裝置均有溫度報警系統，并配有旁通新鮮空氣風管以便“飛溫”時引入空氣。

  14、采用保溫性能好、質輕的耐火纖維材料保溫。