[发明专利]彩板制备中挥发性有机物处理方法

说明书

本发明涉及一种彩板制备中挥发性有机物处理方法，所述方法包括：将源自于非固化工序的废气与至少部分的源自于燃烧工序的废气相混合形成混合气，进而将所述混合气引入固化工序，并形成源自于所述固化工序的废气；其中，所述混合前，所述源自于非固化工序的废气经过预热a处理，所述预热a处理的热量至少部分的源自于所述燃烧工序；所述燃烧工序包括对源自于所述固化工序的废气进行燃烧，并产生所述源自于燃烧工序的废气。

技术领域

本发明属于环保领域，具体而言涉及大气污染物控制技术领域，更具体而言涉及一种彩板行业挥发性有机物(VOCs)废气综合治理工艺，本发明中的目标控制污染物主要来源于彩板等行业。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)，即在特定条件下具有挥发性或20℃时蒸气压大于或等于0.01kPa的所有有机化合物的总称。常温下易挥发、蒸发速率大，是造成大气光化学烟雾和雾霾的主要前体物。它们主要来自于喷涂和印刷等行业生产过程中排放的废气，对自然环境和人体健康危害严重。面对日益严重的环境污染形势，随着人们环保意识的提高，对VOCs的排放限制越来越严格。VOCs纳入监管范围已经成为世界各个国家或地区的广泛共识，因此，VOCs越来越成为大气污染治理行业关注的焦点。

彩板是彩色涂层钢板简称，通常是指将基材进行表面处理后涂敷(辊涂)涂料或粘接有机薄膜并烘烤而成的产品。彩钢板由基材、镀层、涂层三部分组成。涂料主要由树脂、颜料、溶剂、助剂四部分组成，其中溶剂是挥发分。彩涂钢板涂料中所使用的VOCs溶剂主要选择100号溶剂油，150号溶剂油，PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)，DBE(尼龙酸二甲酯)，环己酮和正丁醇等成分。上述挥发性物质及其在烘烤过程中转化的物质就是彩钢生产线有机废气的主要成分。

彩板生产线废气主要来源于涂覆烘烤等非固化工序产生的低浓度VOCs和固化炉工序产生的高浓度VOCs。涂上涂料的钢板在冷环境中流平后，进入固化炉进行烘烤固化处理。涂机的涂辊表面和流平段暴露在空气中，成为有机物散逸的源头，该工序产生的主要为低浓度VOCs。涂料的固化需要在加热到一定温度条件下，通过溶剂挥发进行化学缩聚、加聚、交联等反应，从液态转化为固态的过程。固化过程的VOCs绝大部分将形成温度在250至350℃的废气，废气中VOCs需控制在爆炸下限的25％以下，通常低于15g/m³，该工序产生的主要为高浓度VOCs。

目前针对高浓度VOCs废气治理技术，技术比较成熟，一般采用以废气焚烧设备为核心的加热方式，催化焚烧或者高温焚烧都可以有效的将VOCs销毁干净。其优点主要是：节省能源，利用了溶剂燃烧的热能。

目前针对低浓度VOCs废气治理技术，虽然也可以进行直接燃烧处理，但由于可燃有机物浓度较低，因此需要配合引入大量的燃料，例如天然气等，将造成成本的明显上升。因此，对于这样废气的处理目前主要采用“吸附-脱附-焚烧”技术方案。彩涂生产线产生的逸散VOCs浓度范围在100-150ppm，该浓度下直接进行焚烧较为低效，因此往往需要进行浓缩处理。目前主要浓缩技术主要是使用活性炭或沸石等吸附材料进行吸附，吸附饱和后进行脱附处理，VOCs废气浓度提升，适于焚烧处理。

然而，采用“吸附-脱附-焚烧”处理方式，由于需要浓缩处理，不仅会消耗大量的燃料，同时也面临吸附剂的再生的问题。尤其地，对于吸附剂的使用和再生也需要引入相配套的设备，不仅有可能造成系统运行稳定性的问题，在一些情况下，由于吸附剂再生困难，也造成了吸附剂重复利用率不高的情况。可见，这样的处理方式往往同样成本高昂，因此也限制了其大规模的有效应用。

此外，在其他对含有挥发性有机物气体的处理或工艺中，也公开了一些对于燃烧余热的利用，例如引用文献1中公开了一种VOCs蓄热式催化燃烧系统，其将含有VOCs的气体进行燃烧，并将燃烧后的高温净化气体与进入燃烧室前的冷的含有VOCs的气体进行热交换以实现冷气体的预热以及燃烧余热的利用。引用文献2也涉及相同的思路，即，利用热力燃烧的预热对将被燃烧的含有VOCs的气体进行预热，以提高余热的利用率。