彩板制备中含有NVOCs的VOCs废气的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种彩板制备中含有NVOCs的VOCs废气的处理方法。所述方法包括：将源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气与源自于脱硝工序的废气中的至少一部分混合形成混合气，进而将所述混合气引入固化工序，并形成源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气；将所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气导入燃烧工序，经燃烧工序处理得到的源自于燃烧工序的含氮废气被进一步导入脱硝工序处理，从而得到所述源自于脱硝工序的废气；其中在所述混合前，所述源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气经过预热a处理，所述预热a处理的热量至少部分的源自于所述脱硝工序。的源自于所述脱硝工序。的源自于所述脱硝工序。

【技术实现步骤摘要】
彩板制备中含有NVOCs的VOCs废气的处理方法


[0001]本专利技术属于环保领域，具体而言涉及大气污染物控制
，更具体而言涉及一种彩板行业中含有含氮挥发性有机物(NVOCs)的挥发性有机物(VOCs)废气的综合治理工艺。本专利技术中的目标控制污染物主要来源于彩板等行业。

技术介绍

[0002]含氮挥发性有机物(NVOCs)是挥发性有机物(VOCs)中的一种。NVOCs主要包括胺类化合物、酰胺类化合物、硝基类化合物和腈类化合物等。NVOCs常温下易挥发、蒸发速率大，是造成大气光化学烟雾和雾霾的主要前体物。NVOCs挥发可通过皮肤进入人体体内，对人体有较大毒性。含氮挥发性有机物的催化燃烧，在完全转化为无毒的CO2和H2O之外，不可避免地会生成NO
x
，而NO
x
会对环境造成二次污染。因此，NVOCs越来越成为大气污染治理行业关注的焦点。
[0003]彩板是彩色涂层钢板简称，通常是指将基板进行表面处理后涂敷涂料或粘接有机薄膜并烘烤而成的产品。涂料主要由树脂、颜料、溶剂、助剂四部分组成，溶剂为主要的有机物挥发分。普通彩涂钢板涂料中所使用的VOCs溶剂主要选择100号溶剂油、150号溶剂油、PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)、DBE(尼龙酸二甲酯)、环己酮和正丁醇等成分。针对不同彩涂钢板，特殊彩涂钢板涂料中会使用NVOCs溶剂，主要为二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈和吡啶等成分。其中，二甲基甲酰胺(DMF)，化学式为HCON(CH3)2，为无色透明液体，能和水及大部分有机溶剂互溶，它是甲酰胺(甲酸的酰胺)的二甲基取代物，而两个甲基都位于N(氮)原子上。乙腈，分子式为C2H3N，是一种无色液体，极易挥发，有类似于醚的特殊气味，有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质，有一定毒性，与水和醇无限互溶。吡啶，化学式C5H5N，是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物，可以看作苯分子中的一个(CH)被N取代的化合物，故又称氮苯，其无色或微黄色液体，有恶臭，是化学反应的常用溶剂。在焚烧炉燃烧过程中，NVOCs热分解产生的NOx需要经过进一步净化处理才能排入大气中。上述挥发性物质及其在烘烤过程中转化的物质就是彩钢生产线有机废气的主要成分。
[0004]彩板生产线废气主要来源于涂覆烘烤预处理工序产生的含有NVOCs的低浓度VOCs和固化炉工序产生的含有NVOCs的高浓度VOCs。涂上涂料的钢板在冷环境中流平后，进入固化炉进行烘烤固化处理。暴露在空气中的涂机涂辊表面和流平段，是有机物散逸的主要源头，该工序产生的主要为含有NVOCs的低浓度VOCs。涂料的固化需要加热到一定温度，通过溶剂挥发进行化学反应，从液态转为固态的过程。固化过程中的VOCs大部分将形成250至350℃的高温废气，废气中VOCs需控制在爆炸下限的25％以下，通常低于15g/m3，该工序产生的主要为含有NVOCs的高浓度VOCs。
[0005]目前针对高浓度VOCs废气治理技术，一般采用催化焚烧或者高温焚烧等技术。对于不含有NVOCs的高浓度VOCs，通过焚烧可以有效的将VOCs销毁干净。但是，对于含有NVOCs的VOCs，还需要对焚烧过程中生成的NOx进行进一步的脱硝处理。
[0006]目前针对包括NVOCs的废气处理，主要采用催化剂燃烧技术。例如，引用文献1公开
了一种高浓度含氮有机废气催化净化装置，其先将高浓度含氮有机废气在活性组分为贵金属Pt和/或Pd的VOCs催化剂存在下进行催化燃烧，然后在活性组分为V2O5和/或TiO2的SCR催化剂下进行选择性催化还原。引用文献2公开了一种处理含氮挥发性有机污染物的选择氧化
‑
催化还原双功能催化剂，其载体为分子筛或铈锆固溶体，活性组分为过渡金属Cu或Fe。
[0007]然而，对于彩板行业中包括NVOCs的废气成分复杂，废气中粘性粉尘较大，容易导致催化剂表面中毒。针对彩板行业NVOCs的治理技术，尚无先例。
[0008]因此，如何将涂覆烘烤预处理工序产生的含有NVOCs的低浓度VOCs和固化炉所产生的含有NVOCs的高浓度VOCs进行综合协调治理是急需解决的难题。
[0009]引用文献：
[0010]引用文献1：CN110898666A
[0011]引用文献2：CN109289911A

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]鉴于目前现有技术中存在的问题，迫切需要开发一种能够将彩板行业不同工序产生的含有NVOCs的低浓度VOCs废气和高浓度VOCs废气综合高效净化治理工艺。目前主要难题是针对彩涂生产线上含有NVOCs的低浓度VOCs的治理。
[0014]目前针对低浓度VOCs废气治理技术，主要采用“吸附
‑
脱附
‑
焚烧”技术方案，经过本专利技术的专利技术人长期的研究实践，认为这样的工艺有以下问题需要解决：
[0015]1)废气中的高沸点有机物对吸附剂易堵塞，不容易脱附影响吸附容量不断下降；
[0016]2)无法使用活性炭为吸附剂，涂料中含有酮类物质，活性炭与酮类物质的吸附过程是放热过程，容易引起着火。活性炭的脱附温度受到限制，彩涂线废气中70％以上的有机物的沸点在180℃以上，使用活性炭无法实现脱附，无法实际应用；
[0017]3)沸石转轮为吸附剂运行费用高，无法长期稳定运行。沸石的孔径很小，废气需要经过很严格的过滤处理，很难用于处理含有焦油的彩涂线逸散废气。
[0018]另外，由于在彩板行业还没有发现治理NVOCs的技术，因此如何在工艺流程中同时增加脱硝工序也是需要考虑的问题。
[0019]因此，如何将彩涂生产线上不同工序产生的含有NVOCs的低浓度和高浓度VOCs废气进行综合高效治理，以及如何解决低浓度VOCs废气吸附装置成本高、不能长期稳定运行以及需要增加脱硝工序等难题是本专利技术需要解决的问题。
[0020]用于解决问题的方案
[0021]经过本专利技术专利技术人长期研究，发现如下技术方案的实施能够解决上述技术问题：
[0022]1.一种彩板制备中含有NVOCs的VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
[0023]将源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气与源自于脱硝工序的废气中的至少一部分混合形成混合气，进而将所述混合气引入固化工序，并形成源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气；
[0024]将所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气导入燃烧工序，经燃烧工序处理得到的源自于燃烧工序的含氮废气被进一步导入脱硝工序处理，从而得到所述源自于脱硝
工序的废气；
[0025]其中
[0026]所述燃烧工序包括对所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气进行燃烧；
[0027]所述脱硝工序包括对源自于燃烧工序的含氮废气进行脱硝处理；
[0028]在所述混合前，所述源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气经过预热a处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩板制备中含有NVOCs的VOCs废气的处理方法，其特征在于，所述方法包括：将源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气与源自于脱硝工序的废气中的至少一部分混合形成混合气，进而将所述混合气引入固化工序，并形成源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气；将所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气导入燃烧工序，经燃烧工序处理得到的源自于燃烧工序的含氮废气被进一步导入脱硝工序处理，从而得到所述源自于脱硝工序的废气；其中所述燃烧工序包括对所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气进行燃烧；所述脱硝工序包括对源自于燃烧工序的含氮废气进行脱硝处理；在所述混合前，所述源自于非固化工序的含有NVOCs的VOCs废气经过预热a处理，所述预热a处理的热量至少部分的源自于所述脱硝工序。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气进行燃烧前，对所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气进行预热b处理，所述预热b处理的热量至少部分的源自于所述燃烧工序。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预热b处理在换热器b中进行，所述换热器b中源自于燃烧工序的含氮废气与所述源自于固化工序的含有NVOCs的VOCs废气产生热交换。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在，所述预热a...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永亮，杨其磊，刘立东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：