嘉特纬德讲解催化燃烧设备处理废气过程中对废气成分的要求及建议

废气成分

活性炭的CTC吸附值、甲苯吸附值是单一组分条件下测试得到的数据，在实际应用中，喷烤漆废气成分复杂，涵盖酮类、酯类、醇类、醇醚类、苯类等，对某单一物质的吸附能力必然小于测试数据。因此，设计有机废气吸附装置时，应综合考虑总挥发性有机物的量。

活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性较低的吸附质，对不同的有机物吸附能力也不同，存在竞争吸附或置换吸附的情况。陈良杰研究发现6种挥发性有机物在二元混合吸附体系中，吸附质强弱顺序为对二甲苯、甲苯、正丙醇、乙酸乙酯，吸附性能最弱的是乙醇和乙酸乙酯，该结果与物质极性顺序相一致。目前汽车水性漆的应用比例越来越高，除罩光清漆之外，均能够实现水性化，喷烤漆废气的VOCs主要成分也从原来的苯系物向醇类、酯类转化，相应的分子极性也有所增加，若仍然采用非极性的活性炭作为吸附剂，其净化效果会下降。因此，通过在净化装置中增加沸石、改性分子筛、氧化铝等极性吸附剂，可提高对废气中醇类、酯类组分的净化效果。

废气温度

目前，活性炭产品的吸附容量是在25℃条件下进行测定的。李学佳等H1发现，当气体温度升高时，活性炭吸附量下降。采用有机溶剂型涂料的汽车维修烤漆房通常的工作温度为60℃，在该温度下，活性炭对有机废气的吸附能力较弱，已经吸附的挥发性有机物易被吹脱下来，不利于污染物去除。水性漆的烘干温度要高于传统的油性漆，因此水性漆喷涂的烘干废气的温度一般在80℃。喷烤漆房结构紧凑，从喷漆室至活性炭过滤装置的距离一般为1～2m，且风速高达5～7m/s，温降很小。因此，需对烤漆废气进行降温处理，可以考虑增加气一气换热器，将废气中的热量回收用于预热烤漆房新风。

废气湿度

近年来，水性漆的应用比例越来越高，除罩光清漆之外，均可以实现水性化。水性涂料主要以水为分散剂，含有少量醇醚"J，GB24409--2009《汽车涂料中有害物质限量》、HG/T4570一2013《汽车用水性涂料》对涂料中的挥发性有机化合物(VOCs)的含量进行了规定。经过对比可发现：水性漆中的水分含量达60%以上，原料成分的变化，导致废气的湿度有所升高，水分会占据活性炭的活性中心，使吸附效率下降。

此外，在喷涂过程中会通过洒水降尘，部分喷烤漆房配备水帘去除漆雾，同时进一步增加喷漆废气湿度。在实际操作中，油性漆喷漆室的相对湿度为50%～80%，水性漆喷漆室相对湿度为(60±5)%。高华生。列等研究空气湿度对低浓度有机蒸汽在活性炭上吸附平衡的影响，发现水蒸气对VOCs在活性炭上的吸附平衡具有明显的抑制作用，为保持活性炭的吸附性能，活性炭的含水率应保持在5%以下。因此，应采取冷凝器、干燥器、丝网除雾器¨1等设施对废气进行除湿，并通过碱处理活性炭提高其疏水性，同时提高对苯系物的吸附能力。

结论及建议

目前而言，活性炭吸附法是一种处理喷烤漆废气成熟有效、应用广泛的技术，在实际运行过程净化效果与活性炭种类、装填量、废气成分等因素密切相关。通过选择高质量活性炭、合理核定活性炭装填量，对废气进行降温、除湿预处理等优化，可提高净化效果。

当前，光催化氧化、低温等离子分解、沸石转轮浓缩等VOCs治理技术在汽修行业得到了推广应用，这些技术工艺与活性炭吸附相结合的组合工艺将是未来的发展方向。