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(shí)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(yùn)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(yùn)行成本和優(yōu)良的凈化效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種運(yùn)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(shí)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(yàn)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(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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?yàn)樵偕螖?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(shí)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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