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加工与应用活性炭吸附在涂装工程中的应用山东建筑工程学院材料系孙华析，阐述了涂装工程中活性炭吸附的工艺过程，并对几种不同的系统配置情况进行了比较。
1前言涂装工程中废气的来源主要是喷漆室、挥发室和烘干室。来自不同处的废气，其组分各不相同。喷漆室的废气除含有挥发的蒸气外，还含由于过喷而产生的漆雾。挥发室的废气主要含有挥发溶剂。烘干室的废气除含有溶剂蒸气外，还含有涂料成膜过程中热分解反应生成物。由于涂装生产中，占溶剂型涂料生产总量50%的有机熔剂要全部挥发，因此对大气的污染相当严重。主要表现为（1）废气中的有机溶剂（甲苯、二甲苯、酯类和酮类）能够产生光化学烟雾。（2）废气中的涂料挥发成分，循环水设备各单体成分的热分解生成物（胺类、醛类物质）形成恶臭。（3）废气中的涂料烟雾。上述物质都会对环境及人体造成危害，需要严格控制并进行处理。由于各污染源废气中污染物质的种类和排放量不同，因此在处理时，其方法和工艺流程应根据环保要求，视具体情况予以确定。因涂装设计工艺中，处理废气的方法较多，如：直接燃烧法、催化燃烧法、吸收法、活性炭吸附法，在实际上都得到了一定程度的应用，相比之下，对喷漆和烘干室产生的低浓度大风量的废气，活性炭吸附法更为行之有效，应用也更加广泛。本文将就活性炭吸附法的工作原理和系统配置情况作一阐述。
2吸附过程原理由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当其与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓集在固体表面并保持其上，这种现象称为吸附。吸附法就是利用固体表面的这种性质，使废气与大表面多孔性固体物质相接触，将废气中的有害组分吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的的一种方法。有吸附作用的固体物质称为吸附剂，被吸附的气体组分称为吸附质。
吸附过程是可逆过程，在吸附质被吸附的同时，部分已被吸附的吸附质分子还可因分子的热运动而脱离固体表面回到气相中去，这种现象称为脱附。当吸附速度与脱附速度相等时，就达到了吸附平衡，吸附的表现过程停止，吸附剂就丧失了吸附能力。因此，当吸附进行到一定程度时，为了回收吸附质以及恢复吸附剂的吸附能力，需采用一定的方法使吸附质从吸附剂解脱下来，谓之吸附剂的再生。吸附法治理气态污染物应包括吸附及吸附剂再生的全部过程。吸附净化法的净化效率篼，特别是对低温、大风量、低浓度废气，具有很强的净化能力。如何合理选择与反渗透纯净水设备利用篼效吸附剂，对提篼吸附剂的效果其着关键作用。通过对各种吸附剂主要吸附特性的比较，用活性炭吸附有机蒸汽比其它吸附剂好，因为（1）它具有疏水性，在有水蒸汽存在时，它也能对有机蒸汽选择性的吸附。并且当蒸汽脱附冷凝之后，许多有机溶剂都可和水分开，而得到纯度较高的产物。（2）活性炭在制造过程中，挥发性有机物去除后，晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积一般高达500~1700m2/g，远远高于其它吸附剂，因而活性炭吸附能力强、吸附容量大。
3活性炭吸附工艺过程及系统配置用活性炭吸附法处理喷漆和烘干废气时，根据不同的工况可采用不同的工艺过程及系统配置。常用的一种工艺过程如图所示：来自喷漆室和烘干室的废气，经过除尘器和冷加工与应用却器，去除漆雾、灰尘，并降低到一定的温度后，通过风机，从吸附塔的下部被送人吸附塔。在吸附塔内，废气中所含的有害成分，被活性炭所吸附，使废气得到净化。净化了的清洁空气，通过引风机被排人大气。随着吸附工作的进行，活性炭逐渐失去吸附效能而达到饱和状态，这时，通过与吸附塔上部连接的蒸汽管道，将蒸气通人吸附塔内，对活性炭层进行加热，使被吸附的物质蒸发、析出、干燥、冷却，将活性炭重新回复活性状态。经脱附再生的活性炭可继续使用。脱附后的水蒸气及涂料溶剂蒸汽混合气体进人冷凝器，使之冷却、凝聚变为液体，流人分离器。在分离器内，将涂料溶剂同水进行分离、回收。若溶剂中含有较多的亲水性溶剂，如乙醇、丙酮等，经分离后的水，不能直接排放，需要进行废处理，然后再行排放。此工艺过程一般应用于低温、低浓度、间歇排放的废气治理，系统配置时必须自备蒸汽，需要的蒸汽量一般是被吸附溶剂量的3~5倍。设备的操作程序比较麻烦，设备占地面积大，有二次污染。
口活性炭吸附法的工艺过程1一喷漆室2*过滤器3―吸附塔4一排风机5冷却器6―废水梢7―溶剂分离器4活性炭吸附系统的其他配置4.1单、双管活性炭吸附、脱附、催化燃烧法。该工艺一般应用于低温、低浓度、间歇排放的废气治理，废气经活性炭吸附，饱和后用热空气脱附。加热温度约为300~4001C.设置活性炭吸附塔的数量，虽然根据被处理气体的浓度、动转时间等因素确定，但是在连续使用的时候，为了再生，需设置两个以上的吸附塔交替使用。高浓度废气进人催化设备，经催化反应后达到净化目的，但脱附温度、浓度不稳定、催化燃烧不易控制，温度较篼的反应净化气，作脱附气回用。
4.2活性炭纤维吸附、脱附、催化燃烧法。该工艺采用活性炭纤维为吸附材料，一机完成吸附、脱附、催化、热平衡四项功能。连续自动控制机内的吸附、脱附、催化、清灰四项循环性能，给脱附、催化浓度定量，达到安全、节能、稳定、高效的净化目的，并且设备占地面积小。
4.3活性炭吸附、减压脱附。在减压脱附再生时，是用真空泵把吸附塔减压，使脱附过程在低压的状态下进行，此时溶剂的沸点降低，在较低的温度下就可以脱附高沸点的溶剂，此种脱附装置，除需要真空泵外，吸附塔在构造上需要考虑耐压和密封。
5结语在涂装生产过程中产生的大量废气，不仅造成材料，浪费同时也形成了对环境的严重污染，危及人们的健康，采用吸附法处理，可有效地净化空气，保护环境，防止污染。
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