涂装喷漆废气治理：活性炭吸附法与沸石转轮吸附法对比分析

汽车涂装工艺过程中，喷漆室、晾干室和烘干室会有大量有机溶剂(VOCs)挥发出来，通过废气系统排到车间外，会严重危害人体健康和生态环境，必须处理后再排放。

涂装喷漆废气治理通常采用2种方法：一是“活性炭吸附+催化燃烧”，二是“沸石浓缩转轮吸附+高温燃烧法(RTO/TNV)”，前者适用于小风量(小于10万m3/h)，后者适用于大风量(大于10万m3/h)。

1)活性炭吸附法

活性炭作为涂装车间的废气吸附剂已经有很多年的应用经验。活性炭价格便宜，表面有疏水性，比表面积(500～1200m2，g)大，因而具有优异的吸附|生能，可使有机溶剂吸附在其表面，吸附饱和后，采用100℃左右的热空气进行脱附，脱附过程中被吸附的气体解析出来。

由于具有疏水性表面的分子筛(沸石)价格昂贵，在以去除有机溶剂为目的的场合，活性炭是最适宜的吸附剂。涂装喷漆废气治理如采用活性炭吸附法，常规采用活性炭吸附与催化燃烧(脱附)相结合的处理工艺。它是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)2个基本原理设计的，即吸附浓缩一催化燃烧法，该工艺采用多个活性炭吸附箱连续工作，且各吸附箱之间可交替使用。

吸附：含有机物的废气通过引风机，经过活性炭吸附箱，VOCs吸附在活性炭内部，吸附后洁净气体高空排放至室外;经过一段时间(约6d)后，活性炭达到饱和状态，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内。

脱附：启动催化净化装置内的加热装置，热风进入内部循环，当热风达到有机物的沸点(不高于120℃)时，有机物从活性炭内解析出来，进入催化室进行催化分解成CO2和H2O，同时释放出热量。释放出的热量在进人吸附床脱附时，加热装置完全停止工作，有机废气在催化燃烧室内维持自燃，尾气再生，循环进行，直至有机物完全从活性炭内部分离，至催化室分解。活性炭得到了再生，有机物得到催化分解处理。

2)沸石转轮吸附法

喷漆室废气属于大风量、低浓度的有机混合气体，目前此类废气主流治理方式为“沸石转轮吸附浓缩+高温焚烧净化”，处理后的废气直接达标排放。

待处理的喷漆室有机混合废气经引风机作用，先经过预处理过滤装置去除废气中的粉尘及杂质部分，否则直接吸附会堵塞沸石的微缩孔，从而影响吸附效果，甚至失效，经过初步过滤后，相对纯净的有机废气进入沸石转轮吸附装置进行吸附净化处理，有机物质被沸石转轮特有的作用力截留在其内部，洁净气体排出，经过一段时间吸附后，沸石转轮达到饱和状态，转轮自动转动进入冷却和高温脱附区域。

沸石转轮脱附出来的高浓度废气直接进入RTO蓄热式焚烧炉进行焚烧净化处理，废气焚烧后的氧化室高温气体与脱附废气通过热交换器进行热交换，使脱附废气换热(温度控制在150—200oC)后进入转轮脱附区进行脱附，沸石中的有机物受到热空气加热后从沸石中挥发出来，此时脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气，直接进入RTO焚烧炉氧化后释放出大量能量，有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，RTO正常使用需要很少的天然气甚至不需要天然气，做到真正的节能环保，同时，整套装置安全、可靠、无二次污染，具体工作原理如图3所示。

综上所述，针对涂装车间的喷漆室有机废气，采用分子筛沸石吸附剂的转轮式吸附工艺最为适用。