胶粘剂废气主要来源于涂胶、固化、烘干等工序,其成分复杂,通常包含有机溶剂(如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮等)、树脂挥发分、固化剂分解产物、恶臭物质(如硫化物、氨类),部分还可能含有毒成分(如苯系物)。处理工艺需兼顾处理效率、安全性(防爆/防毒)、合规性(排放标准),以下是典型胶粘剂废气处理工艺流程及关键技术分析:
一、废气来源与特点
来源:涂胶机挥发、固化炉排放、设备清洗残留挥发等环节。
特点:
VOCs为主,浓度差异大(低至几十mg/m³,高至数g/m³);
可能含恶臭物质(影响感官)或有毒成分(如苯系物具有致癌性);
部分废气易燃易爆(如含丙酮、丁酮等低闪点溶剂);
成分复杂(溶剂、树脂、固化剂混合挥发)。
二、核心处理工艺选择逻辑
需根据废气浓度、风量、成分毒性、是否需回收等匹配技术,同时强化安全与恶臭控制。
1.预处理阶段(关键前提)
目的:去除颗粒物、漆雾、高沸点物质及液滴,避免后续设备堵塞或中毒。
过滤:采用袋式过滤器、滤筒过滤器等,去除粒径>1μm的颗粒物(如树脂颗粒、粉尘)。
漆雾处理:若废气含漆雾(如喷胶工艺),需通过干式过滤(折流板、纤维过滤)或湿式洗涤(水帘、喷淋塔)去除。
气液分离:通过丝网除雾器、旋流板除雾器等,分离未挥发的液态溶剂(避免液滴影响吸附/燃烧效率)。
2.核心处理技术(分场景)
根据废气浓度、成分毒性选择以下技术或组合:
(1)吸附法(适合中低浓度、大风量)
原理:利用活性炭、分子筛、活性炭纤维等多孔材料吸附VOCs,饱和后通过脱附再生(热空气、蒸汽等)。
适用场景:废气浓度<2000mg/m³,大风量(如包装胶、电子胶粘剂生产),且废气中无强吸附竞争物质(如高浓度水分、酸性气体)。
技术细分:
固定床吸附:设备简单,但需多床切换(吸附-脱附-冷却循环);
转轮吸附:连续运行,吸附-脱附-冷却区集成,适合大风量(处理效率>90%),尤其适合低浓度、恶臭废气(转轮可负载除臭剂)。
优势:设备成熟、操作简单,可同步去除恶臭;
局限:吸附剂需定期更换/再生(产生危废),且需防爆设计(若含易燃溶剂);若废气含毒物质(如苯),需定期监测吸附剂穿透情况。
(2)燃烧法(适合中高浓度、需彻底处理)
原理:通过高温氧化将VOCs分解为CO?和H?O,分为:
直接燃烧(TO):温度>760℃,需大量燃料,适合高浓度(>3g/m³);
催化燃烧(CO):催化剂(如Pt、Pd)降低反应温度(250-400℃),效率高(>95%),但需避免催化剂中毒(若废气含硫、氯、磷等杂质需预处理);
蓄热燃烧(RTO):通过蓄热体回收热量,热效率>95%,适合大风量、中高浓度(处理效率>99%),是胶粘剂废气主流技术之一(尤其含易燃溶剂时,RTO可安全处理)。
优势:处理彻底(分解率>95%),适合合规性要求高或含毒废气的场景;
局限:投资及运行成本较高(尤其RTO),需严格控制燃烧条件(防爆、防回火),若废气含氯(如某些环氧胶固化剂),需配套碱洗塔处理生成的HCl。
(3)生物法(适合低浓度、恶臭废气)
原理:利用微生物(细菌、真菌)降解VOCs和恶臭物质,分为生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤塔等。
适用场景:废气浓度<1000mg/m³,含可生物降解成分(如醇类、酯类),且无强毒性物质(如苯、重金属)。
优势:运行成本低(仅需营养液、风机能耗),无二次污染,可同步去除恶臭;
局限:处理效率受温度、湿度、pH影响大(需控制15-35℃、湿度40%~70%),对难降解物质(如芳香烃)效果差,需较大占地面积。
(4)光催化氧化/等离子体(适合低浓度、补充处理)
原理:光催化(UV+TiO?)或等离子体(高压放电)产生强氧化性物质(如·OH、O?),分解VOCs。
适用场景:低浓度(<500mg/m³)、大风量废气的预处理或深度处理(如与吸附法联用)。
优势:设备紧凑、无二次污染(理论上);
局限:实际效率受废气成分影响大(如高湿度、高浓度VOCs会抑制反应),可能产生副产物(如O?残留),需后续处理(如活性炭吸附)。
(5)冷凝法(适合高浓度、需回收)
原理:通过降温(常温冷凝或深冷)使溶剂从气态变为液态,实现回收。
适用场景:废气浓度>5000mg/m³(如溶剂型胶粘剂生产),且溶剂价值高(如丙酮、丁酮),需回收资源。
优势:可回收溶剂(降低运行成本),减少后续处理负荷;
局限:单独使用效率有限(残余浓度仍可能超标),需与其他技术联用(如“冷凝+吸附/燃烧”)。
3.组合工艺(优化效率与成本)
高浓度、需回收场景:冷凝(回收溶剂)→吸附(处理残余)→达标排放;
中低浓度、大风量、含恶臭场景:预处理→转轮吸附(浓缩10-20倍,同步除臭)→浓缩气催化燃烧/RTO→达标排放;
低浓度、含毒/难降解成分场景:预处理→生物法(降解大部分VOCs)→光催化/等离子体(深度处理)→活性炭吸附(保障达标);
含漆雾/高沸点物质场景:干式过滤(去除漆雾)→湿式洗涤(降温、除尘)→吸附/燃烧→达标排放。
三、安全与恶臭控制要点
安全设计:
防爆:电气设备选防爆型(ExdⅡBT4以上),管道静电接地,设置泄爆片、阻火器;
浓度监控:安装可燃气体检测报警仪(LEL)和有毒气体检测仪(如苯检测仪),实时监测废气浓度(控制易燃溶剂<25%爆炸下限,有毒物质<职业接触限值);
氧含量控制:燃烧法中需监测氧含量(如RTO入口氧含量<8%),避免富氧爆炸;
应急措施:设置紧急排放口(火炬)、自动联锁停机(浓度超标时切断电源)。
恶臭控制:
预处理阶段通过湿式洗涤(添加植物液除臭剂)去除部分恶臭;
吸附法选择负载除臭剂的活性炭(如浸渍高锰酸钾的活性炭);
生物法中优化微生物菌群(针对性降解硫化物、氨类等恶臭物质)。
总结
胶粘剂废气处理需结合浓度、风量、成分毒性、是否需回收综合选择工艺:
高浓度、需回收优先“冷凝+吸附/燃烧”;
中低浓度、大风量、含恶臭优先“转轮吸附(除臭)+催化燃烧/RTO”;
低浓度、含毒/难降解成分优先“生物法+光催化/等离子体+活性炭吸附”;
安全与恶臭控制是红线,需贯穿设计、运行全流程(防爆、浓度监控、除臭措施)。
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