工業VOCs廢氣分解凈化處理方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及VOCs廢氣處理技術領域，尤其涉及一種工業VOCs廢氣分解凈化處理方法及設備。
【背景技術】
[0002]工業VOCs廢氣主要在涂漆工藝過程中產生，而主要產生于電泳底漆、中涂和面漆的噴涂及烘干過程和塑料件加工的涂漆工序。在中涂和面漆噴漆過程中，約80-90%的VOCs是在噴漆室和流平室排放，20-10%的VOCs隨車身涂膜在烘干室中排放。汽車涂裝產生的有機廢氣具有大風量，中低濃度的特點。
[0003]汽車產業涂裝所用涂料主要是環氧樹脂漆、聚酯漆和丙烯酸漆三種，而且隨著汽車產量的增多，各汽車廠家所用涂料量也相差甚遠。涂料種類仍是以溶劑型為主，水性涂料也有所使用，但剛剛起步，用量較少。油漆在使用過程中添加的稀釋溶劑多種多樣，調研結果顯示，汽車制造企業所使用的稀釋溶劑主要是芳香烴類溶劑、醇類溶劑和酯類溶劑。
[0004]汽車表面涂裝和修補噴涂過程中的涂裝工藝使用的涂料大部分含有有機溶劑，在涂料施工和固化過程中也需要使用大量溶劑稀釋。以下以一組數據例，2007年廣東省汽車涂裝使用的膠水、涂料和油漆分別約為281噸、533噸、39700噸，粗略估算，由此排放到大氣環境中的VOCs約為2.5-3.3萬噸。從地區分布來看，廣州、深圳和中山是廣東省汽車涂裝行業油漆及涂料消耗量及VOCs排放量最大的城市。其中，廣州汽車涂裝行業VOCs排放量均占95%左右。這說明了現有環境中VOCs排放量很大。
[0005]近年來，汽車工業快速發展，其環境保護工作也得到了相應的發展，但是在汽車涂裝過程VOCs污染控制方面不容樂觀。根據調查結果，大型的汽車企業基本針對涂裝過程有機廢氣有控制技術，主要有吸附、吸收、焚燒法和催化燃燒四種末端污染控制技術，一些企業實行部分有機溶劑回收。
[0006]以下對幾種處理方法進行比較:
一，吸收法；原理為是廢氣中一種或多種組分溶解于吸收劑或者與吸收劑反應，不能溶解的組分保留在氣相中，混合氣體的各組分得以分離。吸收法可處理濃度范圍變化較大的有機廢氣，吸收裝置和操作過程均很簡單；優點為不需要其余的能源消耗、成本低廉；缺點為:處理效率低、溶液消耗大以及廢水處理量大。
[0007]二，吸附法；原理是利用吸附法處理有機廢氣的應用比較廣泛，其原理就是通過吸附劑對有機物質的吸附作用，將有機廢氣中絕大多數的有機物質吸附在吸附劑的表面上，然后脫附，吸收劑可以再生，再生后的吸附劑可重新投入使用；優點是處理效率較高、能耗低；缺點是吸附材料的吸附容量有限，需要頻繁再生。
[0008]三，焚燒法；原理是利用高溫去除VOCs，分解為C02與H20 ;優點是處理效率高、處理時間短；缺點是反應溫度高，會產生NOx等二次污染物，并且燃燒熱量未回收，浪費能源。
[0009]四，催化燃燒法；原理是利用催化劑使VOCs在低于著火點溫度下焚燒完全，分解為C02與H20而消除污染；優點是處理效率高、處理時間短、處理量大；缺點是催化劑容易失活、初期投資大、不能回收熱量。
[0010]對于工業VOCs廢氣的治理，從原理上看可供選擇的工藝與方法很多，在各種工藝方法中每種技術與工藝都有其獨特的特點，顯然也存在各自的缺點和局限性。由于要治理的廢氣使用情況千差萬別，因此在選用工藝處理設備時需要視具體情況來決定。有些工藝就不適用，而在能適用的方法中，也存在優化選型的問題，因此在選擇治理V0CS廢氣的技術與工藝應從多方面綜合考慮。因此上述VOCs處理方法均無法滿足市場的需求。
【發明內容】
[0011]針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種凈化處理效果好、成本低及省時省力的工業VOCs廢氣分解凈化處理方法及設備。
[0012]為實現上述目的，本發明提供一種工業VOCs廢氣分解凈化處理方法，包括以下步驟:
步驟1，首次噴淋處理噴漆有機廢氣中顆粒直徑在10-100 μ m之間的廢氣顆粒物，并得到第一有機廢氣；
步驟2，高壓靜電吸附第一有機廢氣中顆粒直徑在1-10 μπι之間的廢氣顆粒物，并得到第二有機廢氣；
步驟3，首次光子分解第二有機廢氣中顆粒直徑在1 μπι以下的廢氣顆粒物，并得到第三有機廢氣；
步驟4，二次噴淋處理第三有機廢氣中的低分子有機酸廢氣，并得到第四有機廢氣； 步驟5，二次光子分解第四有機廢氣中的惡臭氣體并得到第五有機廢氣；
步驟6，三次噴淋處理第五有機廢氣中殘留的尾氣后得到達標的氣體；且達標后的氣體進行煙囪排放。
[0013]其中，所述步驟1之前還有一步驟0，步驟0為:噴漆有機廢氣通過管道輸送至首次噴淋處理工藝中；在輸送過程中噴漆有機廢氣中顆粒直徑大于100 μπι的漆霧顆粒物在管道中沉降。
[0014]其中，所述步驟1中噴淋處理的具體方法為:液體從第一噴淋塔的塔頂向下以霧狀或小液滴狀噴灑而下，噴漆有機廢氣則由第一噴淋塔的塔體逆向流入；流入后達到氣液的充分接觸；充分接觸后由噴淋塔處理器吸附和過濾直徑在10-100 μπι之間的廢氣顆粒物，通過吸附和過濾得到的廢氣顆粒物溶于液體中，并產生沉淀；而產生的具有清潔度的第一有機廢氣與被污染的液體分離后，將第一有機廢氣排入靜電吸附工序中。
[0015]其中，所述第一有機廢氣是通過除霧處理后排入高壓靜電吸附工序中的。
[0016]其中，所述高壓靜電吸附處理的具體方法為:第一有機廢氣先進入作為初級過濾的凈化整流室，凈化整流室采用重力慣性凈化方法對第一有機廢氣中的大粒徑污染物進行分級物理分離，并且均衡整流；均衡整流后剩余的小粒徑污染物進入作為次級過濾的高壓靜電場中，該小粒徑污染物被高壓靜電吸附在極板上后，第一有機廢氣中的1-10 μπι之間的廢氣顆粒物被處理，且得到第二有機廢氣排出至首次光子分解工藝中。
[0017]其中，所述作為次級過濾的高壓靜電場其具體方法為:首先使小粒徑污染物中的含塵漆霧粒子離子化；其次使含塵漆霧粒子氣流中的粒子帶電；最后，使含塵漆霧粒子撞擊至集電極板而被收集吸附。
[0018]其中，所述二次光子分解工藝的具體方法為:第四有機廢氣通過排風設備輸送到第二光子分解裝置中，第二光子分解裝置運用高能UV紫外線光束及臭氧對第二有機廢氣中惡臭氣體進行協同分解氧化反應，使惡臭氣體物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過排風管道排出室外；且第四有機廢氣通過二次光子分解得到的第五有機廢氣排入三次噴淋工藝中。
[0019]為實現上述目的，本發明還提供一種工業VOCs廢氣分解凈化處理設備，包括用于處理顆粒直徑在10-100 μπι之間的廢氣顆粒物的第一噴淋塔、用于吸附顆粒直徑在1-10 μπι之間的廢氣顆粒物的高壓靜電吸附裝置、用于分解顆粒直徑在1 μπι以下的廢氣顆粒物的第一光子分解裝置、用于處理低分子有機酸廢氣的第二噴淋塔、用于分解廢氣中惡臭氣體的第二光子分解裝置和用于處理殘留尾氣的第三噴淋塔；所述第一噴淋塔、高壓靜電吸附裝置、第一光子分解裝置、第二噴淋塔、第二光子分解裝置和第三噴淋塔依次相連，且第三噴淋塔的末端連接煙囪，且第三噴淋塔與煙囪之間設置有風機；噴漆有機廢氣依次通過第一噴淋塔、高壓靜電吸附裝置、第