[发明专利]一种VOCs和漆雾的净化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种VOCs和漆雾的净化方法及装置，属于大气污染控制和相应环境保护技术领域。

背景技术

机械、电器仪表、轻工、建筑、飞机和机车等各行业的喷漆房和工作台在涂装、印刷等过程产生大量漆雾和有机溶剂(VOCs)。相应产生的漆雾通常采用水帘、水幕或水洗式等处理装置来处理，其中部分漆雾被水流捕获后形成漆渣，成为废固或危固，净化效率较低。而其中的三苯、醇、酮和酯等有机溶剂由于其难溶于水而被排入周围大气，大量排放这些VOCs和漆雾等污染物，对局部区域环境产生了严重的影响。

本发明设计和提供了一种VOCs和漆雾污染物的净化方法及装置，用于回收和处理相关工业过程产生的漆雾和VOCs。

发明内容

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种VOCs和漆雾的净化方法，其特征是把含VOCs和漆雾的气流通过液膜吸收器，同时把能吸收漆雾的吸收溶剂喷淋到液膜吸收器表面，使所述的液膜吸收器的工作表面形成一层能吸收漆雾的溶剂液膜，当所述气流中的漆雾与所述的溶剂液膜碰撞接触时，漆雾便被所述溶剂捕获，从气流中得到去除，气流中的VOCs再经过VOCs吸收器得到进一步去除和回收。

本发明所述的液膜吸收器可以是多管液膜吸收器，也可以是平板(包括折板式)液膜吸收器，各种液膜吸收器除雾的效果大体相当，具体可参看相关化工和环保设备手册，所述气流和液膜可以逆流、顺流和错流布置，效果相当。以多管液膜吸收器为例，采用多管立式或水平排列，一般为3排以上，以立式排列为多，相邻管与管之间保持一定的距离，采用错排的效果好些，使所述管子外表面形成一层所述溶剂的液膜，含漆雾的气流从管与管之间的通道通过时，气流中的漆雾与液膜发生碰撞，从气流中去除。所述的多管液膜吸收器也可以是管子的内表面形成一层所述的吸收溶剂液膜，管外通过冷却介质冷却，当气流从管内的通道通过时，气流中的油烟和粉尘等与液膜发生碰撞，从气流中得到去除，效果与前述相当。

本发明所述的液膜吸收器，主要由气体进口、吸收溶剂进口、液膜吸收管、冷却介质缓冲腔、冷却介质进口、溶剂缓冲腔、上穿孔板、气体出口、下穿孔板、吸收后溶剂缓冲腔、冷却后冷却介质缓冲腔、冷却介质出口、溶剂排出口和气流通道组成。所述的气体进口经所述的气流通道与气体出口连通，所述的溶剂进口经所述的溶剂缓冲腔和上穿孔板与液膜吸收管间缝隙与气流通道连通，所述的溶剂排出口经所述的吸收后溶剂缓冲腔和下穿孔板与液膜吸收管间缝隙与气流通道连通，所述的冷却介质进口经冷却介质缓冲腔、液膜吸收管和冷却后冷却介质缓冲腔与冷却介质出口连通。

本发明所述的液膜吸收器的处理工艺流程如下：含VOCs和漆雾的气流从所述气体进口导入所述液膜吸收器的气流通道，同时从所述的吸收溶剂进口导入捕获VOCs和漆雾的溶剂，从所述冷却介质进口导入冷却介质，经冷却介质缓冲腔后冷却液膜吸收管，所述的吸收溶剂经溶剂缓冲腔和上穿孔板与液膜吸收管间的缝隙后，沿管外壁流下形成液膜，气流中的VOCs和漆雾在气流通道内与所述液膜发生碰撞接触，VOCs和漆雾被捕获，从气流中得到去除，净化后的气流从气体出口排出，所述的溶剂经下穿孔板与液膜吸收管间的缝隙进入吸收后溶剂缓冲腔，经溶剂排出口排出，冷却介质经冷却介质缓冲腔后由冷却介质出口排出。

本发明所述的吸收溶剂为能够吸收所述漆雾的溶剂，包括所述漆雾本身含有的溶剂，主要有高沸点脂肪烃、脂肪酸、苯系物、醇、酮、酯和四氯乙烯等，其中以二甲苯、丁醇、乙二醇和四氯乙烯等最为常用。吸收时所述的溶剂应该保持一定温度以下，使得在漆雾捕获过程中气相中的有机物的饱和浓度在爆炸极限以下。可以通过预先冷却所述的溶剂和冷却所述液膜吸收器的壁面等方式，或者两个同时冷却的方式，具体可依据所述溶剂在空气中的饱和蒸气压和爆炸极限数据而定。所述冷却液膜吸收器一般可采用水或其他冷媒作为冷却介质，冷却介质的温度一般在25℃以下，优选5℃-15℃。采用二甲苯和丁醇作为吸收溶剂时，溶剂温度在吸收漆雾过程中一般保持在30℃以下，优选20℃以下。同时，所述气流也控制在一定温度，一般为35℃以下。采用乙二醇和四氯乙烯作为吸收溶剂时，吸收溶剂和气流温度可以是常温。含漆雾和VOCs的气流在吸收漆雾过程中保持在较低的温度时，所述吸收溶剂本身的挥发量很小，漆雾中含有有机物部分也随漆雾被所述溶剂吸收，两者相减，气流中的总有机物含量变化不太，并有一定程度的降低。所述吸收溶剂的喷淋可与喷涂操作连动，当喷涂的漆雾到达液膜吸收器时，开始溶剂喷淋吸收，喷涂结束时停止，以减少所述溶剂的挥发。