1.涂布废气概述
涂布为将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布、塑料薄膜上制得复合材料(膜)的方法。涂布技术广泛地应用于纸张和薄膜等基材的涂布及复合包装。在涂布流程中都会有不同程度的环境污染,主要为空气污染,气体主要污染物是“有机挥发物”,英文缩写为VOC(主要包括异丙醇、苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醇、丙烯酸、重金属银离子、丙酮等),是一些能与阳光臭氧层中的氧化氮发生反应的有机化合物,挥发到空气中的VOC,与灰尘中细微尘埃粒子和其他物质结合会形成灰雾,刺激人体肺部,对动、植物等各种生物健康带来影响。
1.1涂布废气来源
首先是涂层剂挥发产生废气,涂层剂有溶剂型和水性型之分,溶剂型在进行涂层加工时要采用醋酸乙酯、二甲基甲烷胺(DMF)、丁酮(MEK)、甲苯(TOL)、异丙醇(IPA)等有机溶剂作介质。这些溶剂型涂层整理剂虽然工艺性能比较好,但有机溶剂的用量大,既是危险物质,其中不少是挥发性有机化合物。
由于涂层剂中含有大量的有机溶剂,较高和含有60%,有机废气的溢出主要在涂层和烘干环节。
2.涂布废气处理方法
对于涂布废气处理方法,目前常见有活性炭吸附法、等离子法、燃烧法、UV光解法。
(1)活性炭吸附法
利用吸附剂(活性碳、硅胶、分子筛等)对废气中有机组分的高效吸附性能,使丁酮废气通过吸附剂层后得以净化。常用的吸附技术采用的吸附介质是活性炭(棒状或颗粒活性炭)。吸附法净化效率高(随着吸附剂的饱和,净化效率逐渐降低)、运行费用高(更换吸附剂的成本非常高)、投资成本低、给环境带来固体废弃物的二次污染。目前主要应用于大风量、低浓度(≤800mg/m3)、无颗粒物、无粘性物、常温的低浓度有机废气净化处理。
(2)等离子法
利用介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等,废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2 和 H2O 等物质,从而达到净化废气的目的。目前市场上很多低温等离子名义上是电力废气,实际是电离空气产生臭氧,利用臭氧的强氧化性来进行废气处理。低温等离子的放电效果和空气的湿度有极大的关系,湿度越大能耗越大,大量能量会被水分子吸收,从而降低电离效果。使用低温等离子处理废气,废气直接经过放电系统,对于易燃易爆气体带来很大安全隐患,容易造成火灾等重大安全事故。
(3)燃烧法
燃烧法只在挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧,分解为CO2和H2O。燃烧法适用于各类有机废气,可以分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
排放浓度大于5000mg/m³ 的高浓度废气一般采用直接燃烧法,该方法将VOCs废气作为燃料进行燃烧,燃烧温度一般控制在1100℃,处理效率高,可以达到95%一99% 。
热力燃烧法适合于处理浓度在1000—5000 mg/m³的废气,采用热力燃烧法,废气中VOCs浓度较低,需要借助其他燃料或助燃气体,热力燃烧所需的温度较直接燃烧低,大约为540—820℃。燃烧法处理VOCs废气处理效率高,但VOCs废气若含有S、N等元素,燃烧后产生的废气直接外排会导致二次污染。
(5)UV光解法
通过采用UV-D 波段内的真空紫外线(波长范围 170-184.9nm),破坏有机废气分子的化学键,使之裂解形成游离状态的原子或基团(C*、H*、O*等);同时通过裂解混合空气中的氧气,使之形成游离的氧原子并结合生成臭氧【UV+O2→O-+O*(活性氧) O+O2→O3(臭氧)】。具有强氧化性的臭氧(O3)与有机废气分子被裂解生成的原子发生氧化反应,形成 H2O 和 CO2。整个反应过程不超过 0.1 秒,净化效果与废气分子的键能、废气浓度以及含氧量有关。整个净化过程无需添加任何化学助剂或者特殊限制条件。
以上关于涂布废气处理方法以及工艺介绍,其实对于涂布废气处理,一般是需要根据废气的浓度、产生量、如何收集等方面进行设计。如果您有涂布废气需要净化处理,可以拨打4008082272咨询天浩洋环保,为您提供废气处理方案或者技术指导。