齿轮箱厂喷漆废气治理工程研究

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摘 要：喷漆废气治理工程研究包含实验室小试和工程项目两部分。实验室小试表明等离子体对喷漆废气处理效果良好。喷漆废气治理工程由预处理系统、等离子净化器、通风系统三部分构成。喷漆废气中漆雾由预处理系统去除。废气中的苯、二甲苯、非甲烷总烃等污染物在低温等离子体的高能电子和自由基的作用下降解为CO2和水。净化后，废气中所含污染物符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中相关规定，经通风系统15m高空排放。

关键词：低温等离子体 喷漆废气 达标排放

一、前言

某齿轮箱厂对齿轮箱外壳喷漆过程中会产生大量喷漆废气。喷漆废气主要成分为甲苯、二甲苯等有机废气。此类废气具有刺激性气味，通过呼吸或直接作用于人体，对皮肤、血液、心肺、肝脏、神经、眼睛产生危害，而且排至大气中会产生光化学污染，可对周围的环境造成一定的影响。

本研究采用低温等离子体技术处理齿轮箱厂喷漆废气，包含实验室小试和工程项目两部分。工程项目由预处理系统、等离子净化器、通风系统三部分构成。处理后，废气达标排放。

二、实验室小试

图1 实验室中等离子体去除二甲苯

从图1中可以看出，利用低温等离子体去除104mg/m3和198mg/m3二甲苯，当峰值电压在45kV时，去除率分别可以达到85.6%和79.5%，符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中二级标准二甲苯排放浓度不超过70 mg/m3的规定。

三、工程项目

本研究对某齿轮箱厂喷漆车间的废气进行去除研究。经计算后，确定喷漆设备产生的废气的风量为20000m3/h，并设计如下工艺流程：

图2 工艺流程

喷漆废气首先进入喷淋塔，由喷淋塔去除漆雾，再进入除雾器，进一步除雾。考虑到喷漆废气是易燃气体，在其进入除雾器前，设置防火阀，以保证安全。除去漆雾和水汽后，废气传送到低温等离子体净化器，其中的空气被放电电离，生成大量高能电子、离子、自由基等活性粒子，活性粒子与喷漆废气内的甲苯、二甲苯等发生反应，最终降解为二氧化碳和水。本项目主体设备等离子体净化器如下图所示：

设备安装调试完毕后，经具有检测资质的第三方检测机构测定，排气筒中苯、甲苯、二甲苯浓度均满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中相关规定。检测具体结果如下表所示：

图4 检测报告

鸣谢：本论文在浙江省青年科学基金（LQ13B070006）的资助下完成。

参考文献：

[1]韩忠峰. 喷涂废气的全过程控制. 现代涂料与涂装， 2007， 10（1）： 14-16.

[2]欧海峰. 吸附-催化燃烧法处理喷漆废气实例. 环境科学与技术. 2006， 29（4）： 93-94.