溶劑型涂料制備車間的揮發(fā)污染物處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溶劑型涂料揮發(fā)污染物凈化處理技術(shù)，尤其涉及對溶劑型涂料制備及涂裝過程中產(chǎn)生的VOC(Volatile Organic Compounds，即揮發(fā)性有機(jī)化合物)的凈化處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]溶劑型涂料存在環(huán)境污染的問題是已知的。盡管如此，由于溶劑型涂料在性能上相比水性涂料占有明顯優(yōu)勢，因此溶劑型涂料仍有一定的應(yīng)用范圍。溶劑型涂料制備及涂裝過程中所產(chǎn)生的VOC是該涂料導(dǎo)致環(huán)境污染的主要原因。雖然現(xiàn)有技術(shù)中存在多種對VOC進(jìn)行凈化處理的技術(shù)，但這些技術(shù)中或存在工藝復(fù)雜、運行成本偏高的問題，或存在凈化效果不佳的問題，不易兼顧低廉的運行成本和優(yōu)良的凈化效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種運行成本低廉同時凈化處理效果也較為理想的溶劑型涂料揮發(fā)污染物處理方法。
[0004]為解決上述第一個技術(shù)問題，本實用新型的溶劑型涂料揮發(fā)污染物處理方法，該方法用于溶劑型涂料制備或涂裝過程中所產(chǎn)生的空氣污染治理，其具體為:
[0005]利用氣體排送設(shè)備將上述過程產(chǎn)生的溶劑型涂料揮發(fā)污染物經(jīng)封閉的通道引至吸附塔，使所述揮發(fā)污染物從吸附塔的入口進(jìn)入吸附塔內(nèi)并經(jīng)過吸附填料的吸附凈化處理后再從吸附塔的出口排出凈化后的氣體；
[0006]所述吸附填料采用活性炭，并周期性的將使用一段時間后的活性炭從吸附塔排出并進(jìn)行再生處理后裝回該吸附塔循環(huán)利用，活性炭再生工藝的步驟包括:
[0007]I)將需再生的活性炭與一有機(jī)溶劑液相混合以用該有機(jī)溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后機(jī)械分離活性炭與有機(jī)溶劑液；
[0008]2)將機(jī)械分離出的活性炭用質(zhì)量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進(jìn)行清洗使活性炭上殘留的有機(jī)溶劑與堿皂化反應(yīng)；
[0009]3)皂化反應(yīng)后對活性炭進(jìn)行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應(yīng)7?10小時；
[0010]4)反應(yīng)后對活性炭進(jìn)行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0011]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0012]上述活性炭再生工藝基本原理是:首先通過有機(jī)溶劑液對活性炭上吸附的VOC進(jìn)行溶解和置換；再用堿(質(zhì)量百分濃度為I?2%的NaOH水溶液或KOH水溶液，其質(zhì)量百分濃度不宜超過2%，否則可能對活性炭造成影響)對機(jī)械分離出的活性炭進(jìn)行皂化脫脂；其后用活化劑與活性炭進(jìn)行反應(yīng)消除活性炭的飽和度，從而恢復(fù)其吸附能力；最后水洗、濾出并干燥，得到再生后的活性炭。
[0013]上述活性炭再生工藝的步驟I)中可采用多種可溶解VOC的有機(jī)溶劑液，例如二甲苯、工業(yè)酒精等。但優(yōu)選采用碳九芳烴為所述有機(jī)溶劑液。碳九芳烴不僅使用效果好、且毒性小不會危害現(xiàn)場作業(yè)人員的身體健康，同時機(jī)械分離出的有機(jī)溶劑液還可回用于制漆，不會導(dǎo)致后續(xù)的衍生污染問題。
[0014]上述活化劑的作用是消除活性炭的飽和度，從而恢復(fù)其吸附能力。申請人通過大量研宄和試驗發(fā)現(xiàn)，采用上述配方的活化劑，尤其是磷酸加草酸的搭配使用，不僅可以產(chǎn)生令人驚異的活化效果，同時其成分均是易于獲得的低成本原料，因而降低了溶劑型涂料揮發(fā)污染物處理方法的運行成本。
[0015]該活化劑的活化機(jī)理為:通過磷酸與草酸的混合酸對活性炭上的雜質(zhì)進(jìn)行酸解，其中又以銨作為酸解反應(yīng)的催化劑，從而消除活性炭的飽和度，有效恢復(fù)活性炭的吸附能力。
[0016]所述銨鹽優(yōu)選采用氯化銨。上述活化劑還可進(jìn)一步優(yōu)選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。這樣活化的效果更好。
[0017]活化劑還可再優(yōu)選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。其活化效果特別突出。
[0018]上述活性炭再生工藝的步驟4)中可采取直接向反應(yīng)后的混合物中加水調(diào)pH值至
6.5?7然后攪拌來實現(xiàn)活性炭的水洗。這樣便于操作，可加快活性炭的再生過程。
[0019]作為對上述處理方法的進(jìn)一步改進(jìn)，可先將揮發(fā)污染物引入一機(jī)械除塵器內(nèi)以收集其中夾帶的固體顆粒，然后再將該機(jī)械除塵器排出的氣體引入吸附塔；其中，該機(jī)械除塵器中具有將從該機(jī)械除塵器的進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體向除塵器底部擴(kuò)散的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)以及位于擴(kuò)散結(jié)構(gòu)上方的用于阻擋氣體中的固體顆粒向上流動的阻擋結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散結(jié)構(gòu)與阻擋結(jié)構(gòu)之間有彎曲的氣流通道，氣流通道與位于阻擋結(jié)構(gòu)上方的機(jī)械除塵器排氣口導(dǎo)通。上述機(jī)械除塵器相比現(xiàn)有機(jī)械除塵器能夠更高效的分離出揮發(fā)污染物中的固體顆粒，避免其進(jìn)入吸附塔，提高吸附填料的工作時間，同時也能夠減小對環(huán)境中的固體顆粒物排放。
[0020]本實用新型的上述溶劑型涂料揮發(fā)污染物處理方法利用吸附塔內(nèi)的活性炭對溶劑型涂料揮發(fā)污染物進(jìn)行吸附凈化處理，污染處理工藝比較簡單，且凈化后的氣體中VOC含量滿足排放標(biāo)準(zhǔn)；同時該方法還利用了一套簡易高效的活性炭再生工藝實現(xiàn)了活性炭的循環(huán)利用。因此，該方法具有很強(qiáng)的成本優(yōu)勢和運行便易性優(yōu)勢，環(huán)保效益突出，可廣泛應(yīng)用于溶劑型涂料生產(chǎn)和涂裝行業(yè)。
[0021]本實用新型所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種VOC吸附用活性炭的再生方法及其專用活化劑，對VOC吸附用活性炭進(jìn)行再生處理從而有效恢復(fù)該活性炭的吸附能力。
[0022]為解決上述第二個技術(shù)問題，本實用新型的VOC吸附用活性炭的再生方法，其步驟包括:
[0023]I)將需再生的活性炭與一有機(jī)溶劑液相混合以用該有機(jī)溶劑液溶解并置換活性炭上吸附的V0C，然后機(jī)械分離活性炭與有機(jī)溶劑液；
[0024]2)將機(jī)械分離出的活性炭用質(zhì)量百分濃度為I?2 %的NaOH水溶液或KOH水溶液進(jìn)行清洗使活性炭上殘留的有機(jī)溶劑與堿皂化反應(yīng)；
[0025]3)皂化反應(yīng)后對活性炭進(jìn)行水洗、濾出后按活性炭重量/活化劑重量等于(10?18)/1的比例向活性炭中加入活化劑，并將所述活化劑與活性炭充分混合并反應(yīng)7?10小時；
[0026]4)反應(yīng)后對活性炭進(jìn)行水洗、濾出并干燥，即得再生后的活性炭；
[0027]其中，所述活化劑由以銨計0.2?1%重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0028]通過將本實用新型的上述VOC吸附用活性炭的再生方法用于對溶劑型涂料揮發(fā)污染物吸附凈化處理用的活性炭進(jìn)行多次再生表明，該再生方法可簡易高效的恢復(fù)活性炭的吸附能力。并且，該VOC吸附用活性炭的再生方法可以對活性炭反復(fù)進(jìn)行再生，即不會因為再生次數(shù)的增加而降低再生效果。
[0029]所述步驟I)中優(yōu)選采用碳九芳烴作為所述有機(jī)溶劑。
[0030]所述活化劑可進(jìn)一步優(yōu)選由2?3%重量的氯化銨、5?7%重量的磷酸、I?3%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0031]所述活化劑可更優(yōu)選由2%重量的氯化銨、5%重量的磷酸、2%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
[0032]另外，所述步驟4)中可采取向反應(yīng)后的混合物中加水調(diào)pH值至6.5?7然后攪拌來實現(xiàn)活性炭的水洗。
[0033]上述VOC吸附用活性炭的再生方法的專用活化劑，由以銨計0.2?I %重量的銨鹽、4?10%重量的磷酸、I?5%重量的草酸以及余下重量的去離子水混合而成。
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