摘要：汽车涂装喷漆废气因VOCs浓度较低，排放温度低的特性一般采用活性炭吸附法进行处理，这是一种成熟、有效、设备成本较低的工艺方法。我公司运用了一种活性炭吸附催化一体设备，其原理是目采用吸附浓缩+催化燃烧组合工艺，活性炭对VOCs吸附浓缩，脱附后可重复使用，脱附下来的浓缩VOCs通过催化剂电加热实现低温燃烧，达到处理污染物的目的，燃烧热风循环使用于活性炭脱附，达到节能目的。
1背景
汽车工业的涂装废气主要来源是喷漆、烘干、储漆调漆间。烘干废气的VOCss浓度高，一般采用蓄热式热力焚烧直接处理；喷漆废气，包括流喷漆室、流平室、储调漆间废气，其浓度相对较低，通过排气筒高空排放，因国家环保要求日趋升级，环保部门已明确提出喷漆废气必须经过处理后才能排放，本文讨论的就是这部分喷漆废气如何进行处理的。
有机废气处理多采用两种处理方式，一种是化学燃烧，一种是物理吸附。化学燃烧需要废气中的VOCs（挥发性有机化合物）含量达到一定浓度，喷漆废气经过了漆雾捕集，浓度较低，不具备直接燃烧条件，因此一般采用物理吸附方案。吸附处理技术的核心是吸附剂的性能，高性能的吸附剂应具有均匀孔道、较大的吸附容量、良好的疏水性以及容易再生等特性。目前在工业应用中，有机废气吸附处理工艺最常用的吸附剂是活性炭和分子筛沸石两种。“沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧”是近年来国外引进的新技术，沸石具有耐高温(1000℃)，不可燃，对湿度的适应性较大RH<90％)等特点，使用寿命长，不过其一次性投入成本高；“活性炭吸附／脱附+催化燃烧”工艺较为成熟，结构简单，安全可靠，缺点是活性炭使用寿命短，运行成本较高。
江淮纳威司达柴油发动机公司因其涂装线有机废气产生量相对较小，结合成本考虑，使用的是一种活性炭吸附催化一体设备。
2排放特性
江淮纳威司达柴油发动机公司采用的活性炭吸附催化一体，其应用范围针对的是发动机涂装车间喷漆室、流平室、储漆调漆间产生的废气。
废气主要成分为苯、甲苯、二甲苯等有机混合物；废气总量为55000m3/h；VOCs浓度为350mg/m3；废气温度≤40℃。
3吸附催化一体设备
3.1原理
本项目（有机废气吸附催化一体设备）由活性炭吸附和催化燃烧脱附两个基本原理设计的。即使用活性炭对送进来的废气进行物理吸附，从而达到降低VOCs浓度的目的；当活性炭吸附达到饱和时，对其进行热气流冲刷脱附，使其恢复活性，达到循环使用的目的，对脱附下来的高浓度VOCs被加热燃烧处理。
3.2工艺流程
前端为过滤装置，过滤级数为2级，其中一级过滤为漆雾过滤器，二级过滤为初效过滤棉。经过过滤后有机废气进入吸附箱（活性炭组成），经过时VOCs被吸附。本套设备包含3个吸附箱（可交替使用）。当设备使用一段时间后，活性炭快达到饱和时停止吸附操作，用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生。脱附下来的有机物（已被浓缩，浓度较原来提高几十倍）送入催化燃烧室进行电加热，燃烧转化成CO2和H2O排出。当有机废气浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自然，不用外加热，燃烧后的尾气一部份通过烟囱排出大气，大部份送往吸附床，用于活性炭的脱附再生。这样可能满足燃烧和脱附所需热能，达到节能的目的，再生后的活性炭用于下次吸附。在脱附时，净化操作可用另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。
其工艺流程图如图1所示：
3.3设备参数
如表1所示：
3.4设备特性
项目采用吸附浓缩+催化燃烧组合工艺，活性炭对VOCs吸附浓缩，脱附后可重复使用，脱附下来的浓缩VOCs通过催化剂电加热实现低温燃烧，达到处理污染物的目的，燃烧热风循环使用于活性炭脱附，达到节能目的。设备具体特性如下：
a）项目设置了三个吸附床，可同时使用也可以交替使用，目的在于一个吸附床进行脱附操作时，另外两个可以正常进行吸附操作。
b）吸附箱采用抽屉式结构，装填方便、便于更换。采用新型的活性炭吸附材料——蜂窝状活性炭，与粒状相比具有优越的动力学性能。极适合于大风量下使用。由于其比重为条形活性炭纤维的8-10倍，再生前吸附有机溶剂可以达到活性炭总重量的25%，具有使用寿命长，吸附系统运行阻力低，净化效率高等特点。蜂窝活性炭主要技术参数如表2所示：
c）催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂，阻力小，活性高，当有机蒸汽浓度达到2000PPm以上时，可维持自燃，加热时间大约1小时左右电加热自行停止，不用外加热，节约能耗。
d）燃烧后的尾气一部份排出大气，大部份再送回吸附箱，用于活性炭的脱附，热能又能实现循环使用，达到节能的目的。
e）整个系统实现了全封闭循环，加热方式采用电加热，过程中不产生二次污染。
f）设备采用微机集中控制系统，设备运行、操作过程实现全自动化。具有自动顺序启动、运行、切换、停机功能，能实现定时吸附、脱附功能。脱附过程中，当加热室内的温度超过设定的参数时电加热装置自动停止；当加热室的温度低于设定数值时，加热装置启动加热；当脱附出口气流温度升高，超过设定的数值时，模拟阀开启补新风；当脱附出口气流温度下降，低于设定的数值时，模拟阀关闭；当催化燃烧室的温度超过设定数值时，旁通阀打开；当催化燃烧室的温度低于设定数值时，旁通阀关闭。
g）活性炭的燃点相对较低，自燃的风险大，因此设备消防是关键且是必须的。本设备的吸附床内设置有温度检测装置和自动喷淋装置，当吸附床内温度大于90℃(吸附)或180℃（脱附）时，启动喷淋装置，防止活性炭自燃，确保设备安全。
4实施效果
废气排放执行国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表3中的（国家二级，排气筒标高15m）标准：
设备投入使用后有机污染物去除率≥90%，具体检测数据如表4所示：
5结语
活性炭吸附／脱附+催化燃烧工艺是目前汽车涂装喷漆废气处理应用最多的一种工艺，其性能稳定，结构简单，成熟可靠，经济环保。本项目采用的吸附催化一体设备就是在基本工艺原理不变的前提下优化了使用功能，简化了操作程序，提高了安全性能，降低了能耗水平，对于同类行业有一定借鉴意义。
原标题：活性炭吸附催化一体设备在汽车涂装喷漆废气处理中的应用
