溶劑型涂料揮發污染物處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種運行成本低廉同時凈化處理效果也較為理想的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其具體為：利用氣體排送設備將溶劑型涂料揮發污染物經封閉的通道引至吸附塔，所述吸附填料采用活性炭，活性炭再生工藝的步驟包括：1)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合；2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗；3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化劑；4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化劑由以銨計0.2～1％重量的銨鹽、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
【專利說明】溶劑型涂料揮發污染物處理方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及溶劑型涂料揮發污染物凈化處理技術，尤其涉及對溶劑型涂料制備及涂裝過程中產生的VOC(Volatile Organic Compounds，即揮發性有機化合物)的凈化處理技術。

【背景技術】
[0002]溶劑型涂料存在環境污染的問題是已知的。盡管如此，由于溶劑型涂料在性能上相比水性涂料占有明顯優勢，因此溶劑型涂料仍有一定的應用范圍。溶劑型涂料制備及涂裝過程中所產生的VOC是該涂料導致環境污染的主要原因。雖然現有技術中存在多種對VOC進行凈化處理的技術，但這些技術中或存在工藝復雜、運行成本偏高的問題，或存在凈化效果不佳的問題，不易兼顧低廉的運行成本和優良的凈化效果。


【發明內容】

[0003]本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種運行成本低廉同時凈化處理效果也較為理想的溶劑型涂料揮發污染物處理方法。
[0004]為解決上述第一個技術問題，本發明的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，該方法用于溶劑型涂料制備或涂裝過程中所產生的空氣污染治理，其具體為:
[0005]利用氣體排送設備將上述過程產生的溶劑型涂料揮發污染物經封閉的通道引至吸附塔，使所述揮發污染物從吸附塔的入口進入吸附塔內并經過吸附填料的吸附凈化處理后再從吸附塔的出口排出凈化后的氣體；
[0006]所述吸附填料采用活性炭，并周期性的將使用一段時間后的活性炭從吸附塔排出并進行再生處理后裝回該吸附塔循環利用，活性炭再生工藝的步驟包括:
[0007]I)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合以用該有機溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后機械分離活性炭與有機溶劑液；
[0008]2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應；
[0009]3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時；
[0010]4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0011]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0012]上述活性炭再生工藝基本原理是:首先通過有機溶劑液對活性炭上吸附的VOC進行溶解和置換；再用堿(質量百分濃度為I?2%的NaOH水溶液或KOH水溶液，其質量百分濃度不宜超過2%，否則可能對活性炭造成影響)對機械分離出的活性炭進行皂化脫脂；其后用活化劑與活性炭進行反應消除活性炭的飽和度，從而恢復其吸附能力；最后水洗、濾出并干燥，得到再生后的活性炭。
[0013]上述活性炭再生工藝的步驟I)中可采用多種可溶解VOC的有機溶劑液，例如二甲苯、工業酒精等。但優選采用碳九芳烴為所述有機溶劑液。碳九芳烴不僅使用效果好、且毒性小不會危害現場作業人員的身體健康，同時機械分離出的有機溶劑液還可回用于制漆，不會導致后續的衍生污染問題。
[0014]上述活化劑的作用是消除活性炭的飽和度，從而恢復其吸附能力。 申請人:通過大量研宄和試驗發現，采用上述配方的活化劑，尤其是磷酸加草酸的搭配使用，不僅可以產生令人驚異的活化效果，同時其成分均是易于獲得的低成本原料，因而降低了溶劑型涂料揮發污染物處理方法的運行成本。
[0015]該活化劑的活化機理為:通過磷酸與草酸的混合酸對活性炭上的雜質進行酸解，其中又以銨作為酸解反應的催化劑，從而消除活性炭的飽和度，有效恢復活性炭的吸附能力。
[0016]所述銨鹽優選采用氯化銨。上述活化劑還可進一步優選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。這樣活化的效果更好。
[0017]活化劑還可再優選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。其活化效果特別突出。
[0018]上述活性炭再生工藝的步驟4)中可采取直接向反應后的混合物中加水調pH值至
6.5?7然后攪拌來實現活性炭的水洗。這樣便于操作，可加快活性炭的再生過程。
[0019]作為對上述處理方法的進一步改進，可先將揮發污染物引入一機械除塵器內以收集其中夾帶的固體顆粒，然后再將該機械除塵器排出的氣體引入吸附塔；其中，該機械除塵器中具有將從該機械除塵器的進氣口進入的氣體向除塵器底部擴散的擴散結構以及位于擴散結構上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結構，擴散結構與阻擋結構之間有彎曲的氣流通道，氣流通道與位于阻擋結構上方的機械除塵器排氣口導通。上述機械除塵器相比現有機械除塵器能夠更高效的分離出揮發污染物中的固體顆粒，避免其進入吸附塔，提高吸附填料的工作時間，同時也能夠減小對環境中的固體顆粒物排放。
[0020]本發明的上述溶劑型涂料揮發污染物處理方法利用吸附塔內的活性炭對溶劑型涂料揮發污染物進行吸附凈化處理，污染處理工藝比較簡單，且凈化后的氣體中VOC含量滿足排放標準；同時該方法還利用了一套簡易高效的活性炭再生工藝實現了活性炭的循環利用。因此，該方法具有很強的成本優勢和運行便易性優勢，環保效益突出，可廣泛應用于溶劑型涂料生產和涂裝行業。
[0021]本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種VOC吸附用活性炭的再生方法及其專用活化劑，對VOC吸附用活性炭進行再生處理從而有效恢復該活性炭的吸附能力。
[0022]為解決上述第二個技術問題，本發明的VOC吸附用活性炭的再生方法，其步驟包括:
[0023]I)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合以用該有機溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后機械分離活性炭與有機溶劑液；
[0024]2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應；
[0025]3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時；
[0026]4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0027]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0028]通過將本發明的上述VOC吸附用活性炭的再生方法用于對溶劑型涂料揮發污染物吸附凈化處理用的活性炭進行多次再生表明，該再生方法可簡易高效的恢復活性炭的吸附能力。并且，該VOC吸附用活性炭的再生方法可以對活性炭反復進行再生，即不會因為再生次數的增加而降低再生效果。
[0029]所述步驟I)中優選采用碳九芳烴作為所述有機溶劑。
[0030]所述活化劑可進一步優選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0031]所述活化劑可更優選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0032]另外，所述步驟4)中可采取向反應后的混合物中加水調pH值至6.5?7然后攪拌來實現活性炭的水洗。
[0033]上述VOC吸附用活性炭的再生方法的專用活化劑，由以銨計0.2?I %重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0034]該配方的活化劑不僅可以產生令人驚異的活化效果，同時其成分均是易于獲得的低成本原料。因此，充分保證了 VOC吸附用活性炭再生方法低廉的運行成本。
[0035]所述活化劑可進一步優選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0036]所述活化劑還可更優選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0037]上述活化劑的制備方法為:按設定比例將磷酸、草酸加入去離子水中并升溫至45?55°C，然后加入氯化銨并進行攪拌，至混合液透明無分層即得。
[0038]在上述VOC吸附用活性炭的再生方法基礎上，本發明附帶還提供了一種VOC吸附用活性炭的使用方法，具體是利用氣體排送設備將含有VOC的污染氣體經封閉的通道引至吸附塔，使所述污染氣體從吸附塔的入口進入吸附塔內并經過由活性炭填料的吸附凈化處理后再從吸附塔的出口排出凈化后的氣體；其中
[0039]周期性的將使用一段時間后的活性炭填料從吸附塔排出并進行循環再生處理后裝回該吸附塔重新利用，活性炭再生工藝的步驟包括:
[0040]I)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合以用該有機溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后機械分離活性炭與有機溶劑液；
[0041 ] 2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應；
[0042]3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時；
[0043]4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0044]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0045]作為對上述VOC吸附用活性炭的使用方法的進一步改進，可先將所述污染氣體引入一機械除塵器內以收集其中夾帶的固體顆粒，然后再將該機械除塵器排出的氣體引入吸附塔；該機械除塵器中具有將從該機械除塵器的進氣口進入的氣體向除塵器底部擴散的擴散結構以及位于擴散結構上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結構，所述擴散結構與阻擋結構之間有彎曲的氣流通道，所述氣流通道與位于阻擋結構上方的機械除塵器排氣口導通。
[0046]本發明所要解決的第三個技術問題是提供一種運行成本低廉且凈化處理效果優良的溶劑型涂料揮發污染物處理系統。
[0047]為解決上述第三個技術問題，本發明的溶劑型涂料揮發污染物處理系統，用于溶劑型涂料制備或涂裝過程中所產生的空氣污染治理，該系統包括用于將上述過程中產生的溶劑型涂料揮發污染物經封閉的通道引至吸附塔內進行吸附凈化處理然后再從吸附塔的出口排出凈化后氣體的氣體排送設備，所述吸附塔內設有吸附填料，所述吸附填料采用無水氯化鈣。
[0048]上述溶劑型涂料揮發污染物處理系統的關鍵之處在于采用了無水氯化鈣為吸附填料。無水氯化鈣雖然不如上述活性炭可進行再生，但由于無水氯化鈣廉價易得，故同樣能夠保證溶劑型涂料揮發污染物處理的低成本運行。另外，通過驗證表明，無水氯化鈣對VOC的吸附效果十分優異，甚至好于活性炭吸附填料，完全超出事先預料。
[0049]本發明所要解決的第四個技術問題是提供一種運行成本低廉同時凈化處理效果也較為理想的溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理方法。
[0050]為解決上述第四個技術問題，本發明的溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理方法，用于溶劑型涂料制備車間的空氣污染治理，其具體為:
[0051]通過設置在調漆罐上方的吸風罩以及與所述吸風罩連接的氣體排送設備將調漆罐中產生的溶劑型涂料揮發污染物吸收并經封閉的通道引至吸附塔，使所述揮發污染物從吸附塔的入口進入吸附塔內并經過吸附填料的吸附凈化處理后再從吸附塔的出口排出凈化后的氣體；
[0052]其中，所述吸附填料采用活性炭，并周期性的將使用一段時間后的活性炭從吸附塔排出并進行循環再生處理后裝回該吸附塔重新利用，活性炭再生工藝的步驟包括:
[0053]I)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合以用該有機溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的VOC，然后機械分離活性炭與有機溶劑液；
[0054]2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應；
[0055]3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時；
[0056]4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0057]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0058]同樣，所述步驟I)中優選采用碳九芳烴作為所述有機溶劑。
[0059]所述活化劑進一步優選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0060]所述活化劑更優選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0061]所述步驟4)中可采取向反應后的混合物中加水調pH值至6.5?7然后攪拌來實現活性炭的水洗。
[0062]由于上述溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理方法具有很強的成本優勢和運行便易性優勢，可廣泛應用于溶劑型涂料生產企業。
[0063]本發明所要解決的第五個技術問題是提供運行成本低廉且凈化處理效果優良的的溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理系統。
[0064]為解決上述第五個技術問題，本發明的溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理系統，用于溶劑型涂料制備車間的空氣污染治理，該系統包括設置在調漆罐上方的吸風罩以及與所述吸風罩連接用于將所述調漆罐中產生并通過吸風罩吸收的溶劑型涂料揮發污染物經封閉的通道引至吸附塔內進行吸附凈化處理然后再從吸附塔的出口排出凈化后氣體的氣體排送設備，所述吸附塔內設有吸附填料，所述吸附填料采用無水氯化鈣。
[0065]由于上述溶劑型涂料制備車間的揮發污染物處理系統采用了無水氯化鈣為吸附填料，從而保證了系統運行的低成本和對VOC的良好吸附效果。
[0066]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0067]圖1為本發明中溶劑型涂料制備車的揮發污染物處理示意圖。
[0068]圖2為本發明中吸附塔的一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0069]圖3為本發明中機械除塵器的一種結構示意圖。
[0070]圖4為本發明中溶劑型涂料汽車涂裝車間的揮發污染物處理示意圖。
[0071]圖5為本發明VOC吸附用活性炭的一種再生工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0072]如圖1?3所示，針對溶劑型涂料制備車間100設計了兩套空氣污染治理方案。這兩套方案均通過設置在調漆罐I1上方的吸風罩210 (每個調漆罐110上方分別對應一個吸風罩210)以及與所述吸風罩210連接的氣體排送設備將調漆罐110中產生的溶劑型涂料揮發污染物500(主要是VOC)吸收并經封閉的通道引至吸附塔250，使所述揮發污染物從吸附塔250的入口進入吸附塔250內并經過吸附填料251的吸附凈化處理后再從吸附塔250的出口排出凈化后的氣體(可直接向大氣排放)。其中，第一套揮發污染物處理方案的吸附塔250中的吸附填料251采用活性炭，第二套揮發污染物處理方案的吸附塔250中的吸附填料251采用無水氯化鈣。作為氣體排送設備的一種具體，該氣體排送設備包括將溶劑型涂料揮發污染物500引至吸附塔250 A口的前端進氣管路230和從吸附塔250出口排出氣體的后端排氣管路270，在所述前端進氣管路230中設置有風機220并且在后端排氣管路270設置有風機260，其中在后端排氣管路270設置的風機260為備用風機。
[0073]第一套方案運行過程中，可根據設置在溶劑型涂料制備車間100內的VOC濃度探測裝置280的指示來控制氣體排送設備的運行。例如，當VOC濃度探測裝置280檢測到VOC濃度達到200mg/Nm3，即可啟動風機進行抽排，從而通過吸風罩210對車間內的氣體進行吸收并通過封閉的管道進入吸附塔250進行處理；當VOC濃度探測裝置280檢測到VOC濃度下到100mg/Nm3時，可以關閉風機，以節省能源。當溶劑型涂料制備車間100生產一定量的溶劑型涂料，吸附塔250內的活性炭趨于飽和，然后再將活性炭從吸附塔250排出并進行專門的循環再生處理后又裝回該吸附塔250重新利用。
[0074]如圖5所示，其活性炭再生工藝的步驟包括:1)將需再生的活性炭與碳九芳烴相混合以用碳九芳烴溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后通過過濾或離心機機械分離活性炭與碳九芳烴；2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2%的NaOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的碳九芳烴與堿皂化反應；3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時；4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化劑采用由1.5?3%重量的氯化銨、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0075]由于活性炭的再生需要一定的時間，為了避免活性炭再生時影響溶劑型涂料制備車間100的生產，如圖2所示，所述吸附塔250內設有可分別獨立裝卸吸附填料251的第一吸附單元250a和第二吸附單元250b，對第一吸附單元250a和第二吸附單元250b中的吸附填料251先后進行再生，當對其中一個吸附單元的吸附填料251進行再生時另一吸附單元繼續工作。具體而言，如圖2所示，在吸附塔250中利用透氣隔板252(比如網狀隔板)分隔出多層用于填充吸附填料251的腔室，其中第一吸附單元250a包括靠近吸附塔250入口的2?4層腔室(圖2中包括2層)，第二吸附單元250b包括靠近吸附塔250出口的2?4層腔室(圖2中包括2層)，第一吸附單元250a和第二吸附單元250b的一端分別設有填料口 253和啟閉填料口 253的活動密封裝置，活動密封裝置開啟后可向第一吸附單元250a的各腔室內填充吸附填料251，第一吸附單元250a和第二吸附單元250b的另一端分別設有排料口 254和啟閉排料口 254的活動密封裝置，排料口 254開啟后可從第一吸附單元250a的各腔室內排出吸附填料251。需對活性炭進行再生時先將第一吸附單元250a或第二吸附單元250b的排料口 254打開，排出活性炭后立即關閉，然后將排出的這部分活性炭送去再生，而吸附塔250中仍填充有活性炭的吸附單元將繼續工作，待再生后的活性炭重新裝入吸附塔250后再對后一部分的活性炭進行再生，從而避免了車間生產停工。
[0076]第二套方案運行過程中，同樣根據設置在溶劑型涂料制備車間100內的VOC濃度探測裝置280來控制氣體排送設備的運行。當VOC濃度探測裝置280檢測到VOC濃度達到200mg/Nm3，即啟動風機進行抽排；當VOC濃度探測裝置280檢測到VOC濃度下到10mg/Nm3時，關閉風機。當溶劑型涂料制備車間100生產一定量的溶劑型涂料后，吸附塔250內的無水氯化鈣趨于飽和，由于無水氯化鈣不可再生，故將已飽和的無水氯化鈣從吸附塔250排出并交由危化廢固公司處理，吸附塔250中重新裝填新的無水氯化鈣。
[0077]對于上述兩套方案，考慮到溶劑型涂料揮發污染物500中往往還含有一定量的固體顆粒，如不進行預先處理會影響吸附填料251的使用時間，因此，如圖1所示，還可在氣體排送設備上位于吸附塔250的前端連接一機械除塵器240，從而先將所述揮發污染物引入該機械除塵器240內以收集其中夾帶的固體顆粒，然后再將該機械除塵器240排出的氣體引入吸附塔250。但現有的機械除塵器240對氣體中的固體顆粒的分離效率較低，直接采用則效果并不理想。因此，建議采用以下結構的機械除塵器240:所述機械除塵器240中具有將從該機械除塵器240的進氣口進入的氣體向除塵器底部擴散的擴散結構以及位于擴散結構上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結構，所述擴散結構與阻擋結構之間有彎曲的氣流通道243，所述氣流通道243與位于阻擋結構上方的機械除塵器240排氣口導通。
[0078]如圖1，所述機械除塵器240的一種更【具體實施方式】為:擴散結構包括擴散罩241，擴散罩241的頂部設有向上延伸的進氣管244 ;阻擋結構包括包圍在進氣管244外部的環形蓋板242，該環形蓋板242的外邊緣延伸至機械除塵器240的內壁，環形蓋板242的內孔邊緣與擴散結構之間的縫隙形成氣流通道243。這樣，溶劑型涂料揮發污染物500將從進氣管244進入擴散罩241并通過擴散罩241向機械除塵器240的底部擴散，使得溶劑型涂料揮發污染物500中大粒徑的固體顆粒向下沉降，而其中不容易沉降的小粒徑的固體顆粒在隨氣流向上折回的過程中絕大部分又被環形蓋板242阻擋，實現氣固分離，溶劑型涂料揮發污染物500中的VOC從環形蓋板242的內孔邊緣與擴散結構之間的彎曲氣流通道243進入環形蓋板242的上部腔體內，最后從機械除塵器240排氣口排出并向吸附塔250運動。其中，所述環形蓋板242最好傾斜設置以使其內孔邊緣低于其外邊緣，以免環形蓋板242上表面積灰。
[0079]如圖3，所述機械除塵器240的另一種更【具體實施方式】為:擴散結構仍包括擴散罩241，擴散罩241的頂部設有向上延伸的進氣管244 ;而阻擋結構則包括上下間隔設置的兩層擋板，上層擋板包括兩塊水平放置的條形板245，下層擋板包括一塊水平放置的條形板245，上下相鄰兩層擋板之間的條形板245呈交錯布置。這樣，溶劑型涂料揮發污染物500將從進氣管244進入擴散罩241并通過擴散罩241向機械除塵器240的底部擴散，使得溶劑型涂料揮發污染物500中大粒徑的固體顆粒向下沉降，而其中不容易沉降的小粒徑的固體顆粒在隨氣流向上折回的過程中，由于相鄰兩層擋板之間的條形板245呈交錯布置，使得固體顆粒510總會被其中一層擋板中的條形板245所阻擋，進而實現更高效的氣固分離，溶劑型涂料揮發污染物500中的VOC從條形板245之間的彎曲氣流通道243進入擋板的上部腔體內，最后從機械除塵器240排氣口排出并向吸附塔250運動。各條形板245的橫截面還可以設計為朝上的拱形，對固體顆粒510的向上運行形成反射作用。
[0080]如圖4，針對溶劑型涂料汽車涂裝車間600的空氣污染治理，通過設置在水廉柜(圖中未示出)上方的吸風罩以及與所述吸風罩連接的氣體排送設備將產生的溶劑型涂料揮發污染物吸收并經封閉的通道引至吸附塔250，使所述揮發污染物從吸附塔250的入口進入吸附塔250內并經過吸附填料251的吸附凈化處理后再從吸附塔250的出口排出凈化后的氣體(可直接向大氣排放)，其中，吸附塔250中的吸附填料251仍采用活性炭或采用無水氯化鈣。當采用活性炭為吸附填料251時，活性炭的再生工藝同上。另外，在氣體排送設備上位于吸附塔250的前端還連接有一機械除塵器240，該機械除塵器240中具有將從該機械除塵器240的進氣口進入的氣體向除塵器底部擴散的擴散結構以及位于擴散結構上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結構，所述擴散結構與阻擋結構之間有彎曲的氣流通道243，所述氣流通道243與位于阻擋結構上方的機械除塵器240排氣口導通。
[0081]實施例1
[0082]如圖1、5所示，某溶劑型涂料制備車間100共設14個調漆罐110。當VOC濃度探測裝置280檢測到車間內的VOC濃度達到200mg/Nm3，即啟動風機進行抽排，從而通過對應于各調漆罐110上的吸風罩210對調漆罐110散發的氣體進行吸收并經封閉的管道進入吸附塔250內進行處理。氣體在進入吸附塔250前先通過機械除塵器240進行處理，該機械除塵器240具體采用圖1中所示的結構。通過吸附塔250吸附凈化處理后的氣體直接向外部大氣排放，排放氣體中的VOC濃度保持在< 130mg/Nm3。吸附塔250中裝有700kg活性炭。當溶劑型涂料制備車間100中生產1000噸溶劑型涂料后，吸附塔250內的活性炭基本達到飽和。這時，再將700kg活性炭全部從吸附塔250中放出，并用吸附塔250底部的拉缸400收集。此后將拉缸400移動至一攪拌機處，向拉缸400內加入400kg的碳九芳烴(即圖5中的C9溶劑)，并啟動攪拌機對加有碳九芳烴的活性炭進行攪拌，直至將活性炭與碳九芳烴充分混合并用碳九芳烴溶解并置換活性炭上吸附的VOC ;然后，利用離心機機械分離活性炭與碳九芳烴，分離出的碳九芳烴直接回用于制漆，而分離出的活性炭則用質量百分濃度為I %的NaOH水溶液400kg進行混合，從而使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應；皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后向活性炭中加入45kg活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7小時，其中，活化劑由3%重量的氯化銨、9%重量的磷酸、I %重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成，活化劑的制備是按設定比例將磷酸、草酸加入去離子水中并升溫至50°C，然后加入氯化銨并進行攪拌，至混合液透明無分層即得；反應后，再向反應后的混合物中加水調pH值至6.5?7然后攪拌來實現活性炭的水洗，然后濾出活性炭并干燥，干燥方式采取將活性炭至于烘箱內恒溫80°C并保持12小時，最后即得到再生后的活性炭。將再生的活性炭又被裝回吸附塔250進行使用。采用上述方法累計生產5000噸溶劑型涂料后，對經過第5次再生的活性炭進行測試，其吸附性能仍保持在原吸附性能的 86%。
[0083]實施例2
[0084]與實施例1的區別僅在于活化劑配方不同。實施例2中的活化劑由2%重量的氯化銨、5 %重量的磷酸、2 %重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。同樣在累計生產5000噸溶劑型涂料后，對經過第5次再生的活性炭進行測試，其吸附性能保持在原吸附性能的93%。
[0085]實施例3
[0086]如圖1、3所示，某溶劑型涂料制備車間100共設14個調漆罐110。當VOC濃度探測裝置280檢測到車間內的VOC濃度達到200mg/Nm3，即啟動風機進行抽排，從而通過對應于各調漆罐110上的吸風罩210對調漆罐110散發的氣體進行吸收并經封閉的管道進入吸附塔250內進行處理。氣體在進入吸附塔250前先通過機械除塵器240進行處理，該機械除塵器240具體采用圖3中所示的結構。通過吸附塔250吸附凈化處理后的氣體直接向外部大氣排放，排放氣體中的VOC濃度保持在< 120mg/Nm3。吸附塔250中裝有700kg無水氯化鈣。當溶劑型涂料制備車間100中生產800噸溶劑型涂料后，吸附塔250內的無水氯化鈣基本達到飽和。這時，將700kg無水氯化鈣全部從吸附塔250中放出，再向吸附塔250填裝新的無水氯化鈣。
【權利要求】
1.溶劑型涂料揮發污染物處理方法，用于溶劑型涂料制備或涂裝過程中所產生的空氣污染治理，其具體為: 利用氣體排送設備將上述過程產生的溶劑型涂料揮發污染物(500)經封閉的通道引至吸附塔(250)，使所述揮發污染物從吸附塔(250)的入口進入吸附塔(250)內并經過吸附填料(251)的吸附凈化處理后再從吸附塔(250)的出口排出凈化后的氣體；其中 所述吸附填料(251)采用活性炭，并周期性的將使用一段時間后的活性炭從吸附塔(250)排出并進行再生處理后裝回該吸附塔(250)循環利用，活性炭再生工藝的步驟包括: 1)將需再生的活性炭與一有機溶劑液相混合以用該有機溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的VOC，然后機械分離活性炭與有機溶劑液； 2)將機械分離出的活性炭用質量百分濃度為I?2%的NaOH水溶液或KOH水溶液進行清洗使活性炭上殘留的有機溶劑與堿皂化反應； 3)皂化反應后對活性炭進行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應7?10小時； 4)反應后對活性炭進行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭； 其中，所述活化劑由以銨計0.5?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
2.如權利要求1所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:活性炭再生工藝的步驟I)中采用碳九芳烴作為所述有機溶劑。
3.如權利要求1所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述活化劑由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
4.如權利要求3所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述活化劑由2%重量的氯化銨、5 %重量的磷酸、2 %重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
5.如權利要求1所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:活性炭再生工藝的步驟4)中采取向反應后的混合物中加水調pH值至6.5?7然后攪拌來實現活性炭的水洗。
6.如權利要求1所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:先將所述揮發污染物引入一機械除塵器(240)內以收集其中夾帶的固體顆粒，然后再將該機械除塵器(240)排出的氣體引入吸附塔(250);所述機械除塵器(240)中具有將從該機械除塵器(240)的進氣口進入的氣體向除塵器底部擴散的擴散結構以及位于擴散結構上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結構，所述擴散結構與阻擋結構之間有彎曲的氣流通道(243)，所述氣流通道(243)與位于阻擋結構上方的機械除塵器(240)排氣口導通。
7.如權利要求6所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述擴散結構包括擴散罩(241)，擴散罩(241)的頂部設有向上延伸的進氣管(244);所述阻擋結構包括包圍在進氣管(244)外部的環形蓋板(242)，該環形蓋板(242)的外邊緣延伸至機械除塵器(240)的內壁，環形蓋板(242)的內孔邊緣與擴散結構之間的縫隙形成氣流通道(243)。
8.如權利要求6所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述阻擋結構包括上下間隔設置的至少兩層擋板，每層擋板包括若干塊水平放置的條形板(245)，相鄰兩層擋板之間的條形板(245)呈交錯布置。
9.如權利要求8所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述條形板(245)的橫截面為朝上的拱形。
10.如權利要求1所述的溶劑型涂料揮發污染物處理方法，其特征在于:所述吸附塔(250)內設有可分別獨立裝卸吸附填料(251)的第一吸附單元(250a)和第二吸附單元(250b)，對第一吸附單元(250a)和第二吸附單元(250b)中的吸附填料(251)先后進行再生，當對其中一個吸附單元的吸附填料(251)進行再生時另一吸附單元繼續工作。
【文檔編號】B01D53/04GK104474836SQ201410571480
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】胡宗偉 申請人:成都彩星科技實業有限公司