吉他生产中所使用的涂料主要成分为PE漆、PU漆、UV漆等树脂类涂料等，稀释剂为天那水。喷涂作业中，这些涂料及稀释剂在无尘喷房里大部分被喷涂吸附在工件上和水帘里，然后再通过喷淋吸收塔、过滤器把余下的涂料吸收到水雾里，最后剩余主要的废气成分就是我们较难处理的有机废气（VOCs）。
一、常用的有机废气处理方法
目前，国内外常用的有机废气（VOCs）处理方法主要有吸收法、吸附法、冷凝法、生物过滤、热破坏法等，近几年来形成的新技术有电晕法、催化燃烧法、等离子体分解法、光催化降解等。这些方法的原理、适用范围和主要特点简述如下：
1、吸收法净化气体污染物
吸收法是选用合适的液体吸收剂处理混合物，以除去其中一种或几种有害气体的净化气态的污染物最常用的方法。在VOCs的处理中，吸收法因其对大气量、中等浓度的VOCs处理有着诸多优点而广泛应用，它是利用其能与大部分油类物质互溶的特点，常用高沸点、低蒸汽压的油类等有机溶剂作为吸收剂分离含高浓度有机物。
吸收过程按其机理可分为物理吸收和化学吸收。VOCs的吸收通常为物理吸收，根据有机物相似相溶原理，常采用沸点较高、蒸汽压较低的柴油、煤油作为溶剂，使VOCs从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的VOCs，同时使溶剂得以再生。当吸收剂为水时，采用精馏处理就可以回收有机溶剂；当吸收剂为非水溶剂时，从降低运行成本考虑，常需进行吸收剂的再生。
吸收剂是吸收操作中能够选择性地溶解混合气体中某些特定组分的液体。一般分为物理吸收剂和化学吸收剂两类。物理吸收剂与溶质之间无化学反应，气体的溶解度只与气液平衡有关；化学吸收剂与溶质之间有化学反应，气体的溶解度不仅与气液平衡有关，而且与化学平衡有关。吸收剂通常有高沸点碳氢化合物、水、酸(碱)溶液、胺溶液等。吸收后的吸收液需要处理后排放或解吸后循环使用。
吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果好坏的关键因素之一。在用吸收法处理VOCs时，选择吸收剂要考虑以下因素：①溶解度大，这样吸收操作所需吸收剂量少，吸收周期长；②挥发性小，这样吸收液损失小，不易造成二次污染；③对设备无腐蚀，使用腐蚀性吸收剂会使材料成本费提高；④价格便宜，来源广泛；⑤粘度低，粘度高易产生液泛，且气液接触面小，吸收效率下降；⑥熔点低，且无毒、无害、不易燃。
以往所用的吸收剂都存在一定的不足，例如，在处理苯系物的吸收剂中，20世纪80年代多采用轻柴油、洗油等非极性的矿物油作为吸收液，1980年初在工程上得到实际应用，吸收效率高达90%。但此类矿物油本身易燃，价格也在日益上涨，而且存在后处理过程复杂及二次污染问题。
水是最廉价、易获得且最安全的液体，是最理想的吸收剂，但是VOCs在水中的溶解度很小，所以要加入有增强表面活性作用的无机助剂，以增加污染物的分散、乳化、溶解性，并改善泡沫性能。为了增加VOCs在水中的溶解度，常用强碱弱酸盐做助剂，与表面活性物质在一起时，还有良好的助洗作用；另外，表面活性剂也可起到增溶作用，提高吸收效率。实践证明：选用多种表面活性剂要比单一表面活性剂有更好的净化效果。
2、吸附法净化气态污染物
有害气体的吸附法是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，脱除气态污染物中的水分、有机溶剂蒸气、恶臭和其他有害气相物质。工业用的吸附剂种类很多，包括各种活性土、活性炭、活性氧化铝、分子筛等。目前市场上常用的主要有：
①活性炭：活性炭是常用的吸附剂，具有性能稳定、抗腐蚀等优点。由于它的疏水性，常被用来吸附低浓度的有机溶剂、恶臭物质等。活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和除臭已有多年历史。生产实践表明，活性炭对有机污染物具有卓越的吸附性，它对染料化工、食品加工和有机化工等工业废气都有良好的吸附效果。
②高分子筛：高分子筛吸附法是一种常温分子筛净化废气的技术，目前市场上多采用沸石分子筛，又称合成沸石或分子筛，其化学组成通式为[M(I)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH20式中，M(I)和M(Ⅱ)分别为一价和二价金属离子，多半是钠和钙，n称为沸石的硅铝比，硅主要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自铝酸钠和Al(OH)3等，它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物，经干燥后便成沸石。沸石有均匀的孔径，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nm细孔。4nm沸石可吸附甲烷、乙烷，它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离，但不吸附三个碳原子以上的正烷烃。对分子筛有害的杂质有二氧化硫、氧化氮、氯化氢、氯、硫化氢和氨等，这些成分被分子筛吸附后又遇到水分的情况下，会与分子筛起反应而使分子筛的晶格发生变化。它们与分子筛的反应是不可逆的，因而降低了分子筛的吸附能力，其结果是随着使用时间的延长，吸附器的运转周期就会缩短。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象，其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。吸附剂的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力，在选择吸附剂时，应根据废气的性质通过试验确定。对VOCs废气宜选择过渡孔发达的吸附剂。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对吸附剂吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外，气温和pH值也有影响。吸附量随气温的升高而减少，随pH值的降低而增大。故低气温、低pH值有利于吸附剂的吸附。
工业上采用最多的是固定床吸附装置，其优点是设备结构简单，操作方便，吸附剂磨损小，缺点是需周期性更换吸附剂或需配套再生装置组合使用。
3、直接焚烧法净化气态污染物
直接焚烧法是应用最广泛的一种有机废气治理方法，它对污染物性质和排放流性质的依赖性较少，污染物去除率可达99%。直接焚烧法对较小的流量波动是适用的，但在流量增加的情况下，由于停留时间减少和混合不匀，将导致燃烧不完全，从而降低污染物的去除率，因而不适合流量变化大的排放流的治理。对于稀释的排放流，需要补充燃料以保证所要求的燃烧温度，当有机废气的热值高达5000kJ/Nm3时，有机废气则可看作燃料处理。直接焚烧法应用较多，技术成熟，但存在焚烧炉、预热器材料高温氧化、运行费用高等问题。
4、催化燃烧法净化气态污染物
催化燃烧法是利用催化剂的催化作用将废气中的有害物质转化成各种无害化合物，或者转化成比原来的状态更容易被去除的化合物而加以净化的方法。
无论是直接焚烧还是催化焚烧，都需要考虑安全要求。通常易燃蒸气的浓度限制在低于爆炸下限（LEL）的25%（相当于490kJ/m3的发热量）以满足安全要求，当排放流中易燃蒸气浓度高于此值时，排放流需稀释处理。随着燃料价格上升，催化焚烧日益受到重视。由于催化剂可使反应在较低温度下发生，从而节省很多燃料。催化焚烧不如直接焚烧使用广泛，除催化剂的使用导致初投资增大外，还因为催化焚烧对污染物的性质和工艺条件比较敏感。催化剂的使用寿命一般为3-5年。处理低浓度有机废气时，催化焚烧一般比直接焚烧的费用低，但对于高浓度有机废气如果未经稀释则不应采用催化焚烧，否则可能因催化床过热而失去活性。此外，废气中有机物含量的波动应尽可能小以防止损坏催化剂。催化焚烧的去除率一般控制在95%以内，更高的去除率也可以达到，但需要更大的催化床体积和更高的温度，在经济上未必合适。催化焚烧法适用于污染物破坏率小于95%（一般低于90%）的场合，存在催化剂中毒与使用寿命等问题。
催化燃烧可与吸附床组合使用，各自发挥其优点，以减少初始投资费用和降低运行成本。目前技术较成熟的是活性炭吸附浓缩、催化燃烧装置脱附再生组合与沸石转轮浓缩吸附、催化燃烧装置脱附再生组合，是利用吸附浓缩－脱附－催化燃烧三项连续变温的吸、脱附程序，由废气预处理系统、活性炭吸附床或分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。吸附床或转轮系统使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小流量的浓缩气体。通过阀门转换或转轮的旋转，可在转轮上同时完成气体的脱附和转轮的再生过程。进入浓缩转轮的有机废气在常温下被转轮吸附区吸附净化后直接排放至大气，接着因转轮的转动而进入脱附区，吸附了有机物质的转轮在此区内脱附，吸附在转轮上的有机物被分离、脱附、进入后续处理系统，如此循环工作。
二、高分子筛吸附结合催化燃烧工艺的有机废气处理方法
由于吉他喷涂废气属于低浓度有机废气，故上述的几种处理方法中，高分子筛吸附结合催化燃烧工艺处理方法较为适合吉他喷涂有机废气的处理，该有机废气净化系统主要包括喷淋吸收塔、过滤器、高分子筛吸附床、催化燃烧装置、气流管道、调节阀、风机、烟囱和电控系统等。工艺流程如下：
1、废气净化流程
本方案的工艺流程为车间生产线喷涂等设备在作业过程中产生的废气被净化系统的吸气口捕集，经排风风管直接进入喷淋吸收塔进行一级过滤，废气流由吸收填料塔下部进入,塔顶部防堵型喷嘴产生雾状喷雾，洒下的吸收液在向下流动的过程中，沿着填料的各处表面均匀分布，并在表面形成一均匀液膜。净化塔的垂直设计使专用表面活性剂碱性水溶液和自下而上气体相向流动，并能很好地接触反应，气流中的二甲苯、苯乙烯等污染物被加药装置制备的专用表面活性剂碱性溶液吸收进入水箱，一级处理后的废气流由排风管将气体引入干式过滤器，以去除气体中细小的漆雾颗粒物，防止污染后面的分子筛，提高分子筛的使用寿命。然后，经除杂质后的废气进入高分子筛吸附器进行吸附过滤，利用多孔性分子筛吸附剂的吸附作用，脱除气态污染物中的水分、有机溶剂蒸气及其它有害气相物质等，经净化后的气体通过风机、烟囱排入大气达标排放。另外，净化塔的顶部设有气体脱水装置，防止部分雾状酸碱性吸收液被带入风机。
当达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机物从高分子筛上脱附下来使高分子筛再生；脱附下来的有机物已被浓缩（浓度较原来提高几十倍）并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往高分子筛吸附床，用于高分子筛的再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。具体流程如下：
①吸附气体流程
吸附时电动阀门1、2打开，手动阀门1关闭。启动吸附风机，从车间排放的有机废气由风管引出后，首先进入一个洗涤塔、过滤器除尘，对废气流中的漆雾粉尘进净化，过滤后的气体由风机送入高分子筛吸附床内，气体中的有机物质被吸附在分子筛表面而截留，从而气体得到净化，净化后的气体送入烟囱排放。
②脱附气体流程
待分子筛吸附饱和后，该设备可切换到脱附过程，对分子筛进行再生。
脱附时首先停止吸附风机，关闭电动阀门1、2，打开手动阀门1，启动催化床的预热功率，启动脱附风机，再通过自动调节调节电动阀门2、3之间的开度，可使脱附温度稳定在150～250℃，对分子筛进行脱附，脱附出来的有机物质，送入催化床，在催化剂的作用下被分解成CO2和H2O，同时放出大量的热，使气体温度进一步升高。经过催化床的高温气体分两部分，一部分直接排空，另一部分与新鲜的冷空气混合后进入吸附室，用来脱附分子筛。一般达到脱附-催化燃烧自平衡过程须启动电加热器2～3小时左右。达到热平衡后可关闭电加热装置，这样的再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料，在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环，极大地减少能耗，并且无二次污染的产生。
2、喷淋循环液净化流程
喷淋表面活性剂碱性水溶液在吸收塔内与二甲苯、苯乙烯等充分接触、反应后，从塔釜流到循环池内收集，经漆雾渣经沉淀过滤后，清液返回喷淋塔循环使用。整个喷淋吸收循环系统闭路循环，饱和的循环液定期外运给有资质单位或排至厂内污水站处理。
原标题：高分子筛吸附法处理吉他喷涂有机废气的应用
