隨著國家工業化的快速發展，近年來人們對大氣環境質量越來越關注，以揮發性有機汙染物為代表的大氣環境汙染日趨嚴重，噴漆企業因使用溶劑型（xíng）塗料和溶劑型稀釋劑而成為揮發性有機（jī）廢氣的主要排放源（yuán）。由於有機廢氣（qì）存在易揮發、成分複雜、揮發（fā）性不同（tóng）等（děng）特點，難以去除。催化燃燒法是有機廢氣治理的其中一種方法，其在遠低於直接（jiē）燃燒溫度條件下處理低濃度的VOCs 氣體（tǐ），具有淨（jìng）化效（xiào）率（lǜ）高、無二次汙染、能耗低的特點，是（shì）商業上處理VOCs應用（yòng）*有效的處理方法之一。

隨著經濟快速發展（zhǎn），應用噴漆工藝的化工、汽車、機械、電子產品、船舶等行業也隨之不斷壯大。噴塗過程（chéng）中排放（fàng）的（de）有機（jī）廢氣對周圍環境（jìng）甚至人類健（jiàn）康帶來危害，噴漆（qī）廢（fèi）氣主要以三苯為主，有些還兼具酯類（lèi）、醚類、酮類等組分。這些揮發性有（yǒu）機物輕則使人頭痛惡心，重則抽搐昏迷，傷害人體免疫係（xì）統。為有效解決這些問題，國家及部分省市已頒布一係列法律法規和大氣環境保護標準限製和治理廢氣產（chǎn）生的危害。

一（yī）、慨述

催化燃（rán）燒是典型的氣—固相催化反（fǎn）應，它在催化劑的（de）作用下降低反應的（de）活化能，使其在較低的起燃（rán）溫度250～350℃下進行無焰燃燒，在固體催化劑表麵有機物質發生氧化，同時產生CO2 和H2O，並放出大量的熱量，因其氧化反應溫度低（dī），所以（yǐ）大大地抑製了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由於催（cuī）化劑有選擇性催化（huà）作用，有可能（néng）限製燃料（liào）中含（hán）氮化合物的氧化過程，使其多數形成分子氮。

二、催（cuī）化噴漆廢氣的成分及危害

在噴漆塗裝過程（chéng）中（zhōng）高壓空氣噴射的油漆絕大部分停留在工件上，其他未到達（dá）噴（pēn）塗表（biǎo）麵的噴霧微粒與溶解噴漆微粒的水珠（zhū）懸浮在空氣中，以及噴塗過（guò）程中產生的揮發性有機化合物形成噴漆廢氣汙染環境。由於不同油漆（qī）塗料所用溶劑不同，因而在噴塗過程中產生的（de）廢氣組分也不同。以汽車噴塗為例檢測（cè）標準，不同油漆以及采用不同（tóng）工藝生產的（de）塗（tú）料其VOCs 成分及比例（lì）也大不相同。[1]某規模較大（dà）汽車塗料企業中發現VOCs 主要成分為乙酸仲丁酯（zhǐ）、甲基異丁酮、甲苯、乙酸丁酯、乙（yǐ）苯和二甲（jiǎ）苯，且二甲苯和乙酸丁酯所占（zhàn）比例接近50%。某工業園有（yǒu）關塗料的眾多企業時檢測出苯（běn）、甲苯、二甲苯和正乙烷為VOCs主要成分。研究塗裝排放VOCs 特征譜後得出（chū）其主要VOCs 依次（cì）為乙酸乙酯、乙苯（běn）、甲苯（běn）、二甲苯、苯乙烯（xī）和（hé）乙酸丁酯（zhǐ）等。噴漆廢氣對人類危（wēi）害不容忽視，散發在空氣中的（de）漆霧經呼吸（xī）道吸（xī）入（rù）後會（huì）引發急慢性中毒，損害人體的神經和造血係統。吸入高濃度的苯、甲苯、乙酸乙酯等廢氣短時間內會抑製人的（de）記憶力、注意（yì）力和感覺運動速度，長時間接觸會對肝髒造成毒性反應，甚（shèn）至對中樞神經（jīng）造（zào）成破壞。見表。

三（sān）、噴漆廢氣處理技術

噴（pēn）塗廢氣不僅含有揮發（fā）性有機物（wù），還包含噴（pēn）塗（tú）過程（chéng）中懸浮在空氣中的（de）漆霧，漆霧會影響後續有機廢氣（qì）處理（lǐ），所以噴漆廢氣淨化前需要去除（chú）其中的漆霧，以便對其中揮發性有機物淨化治（zhì）理。

1、濕式淨化法。濕式淨化法是依據相似相溶原理，通（tōng）過溶劑吸收噴漆（qī）廢氣中的漆霧，常用的處理法。

（1）水簾式淨化法。水簾（lián）式淨化法是（shì）經過水泵循環噴淋產生流動的簾（lián）狀水層，水幕捕集飛散的漆霧，一般大型水（shuǐ）簾式（shì）噴漆（qī）室將水簾斜坡放置在室底，通過（guò）專用循環水泵調節水簾形狀，當噴漆氣流通過水簾時，漆霧被附著留下。工業上常見的水簾式噴漆室設備主要由噴漆室室體、漆霧淨化（huà）器（qì）、水氣分離器、水過濾器、水循環管、照明裝（zhuāng）置、風機、水泵及電器（qì）控製係統（tǒng）等（děng）部分組（zǔ）成。水簾式淨化（huà）法可有效降（jiàng）低噴漆廢氣中漆霧的排放量，操作方便，結（jié）構簡單。但水幕淨化產生含（hán）有漆霧的廢水，需廢水處理防止二次汙染；對於大（dà）型水簾（lián）噴（pēn）漆室，大麵積水簾會增大室內空氣濕度，影響工人（rén）工作環境和塗層質量。

（2）無泵水幕式淨化法。無泵水幕式淨化法是利用空氣誘（yòu）導提水形成水幕，當噴漆廢氣與水幕碰撞後，水幕截留霧狀微粒及其（qí）攜帶油漆的水珠；然後廢氣（qì）穿過水簾進入（rù）氣水攪拌通（tōng）道，在通道（dào）中與水混合；進入集氣箱後由於氣速降低（dī）發生氣液分離，淨化後（hòu）的氣體排放到大氣中，被分離的水在（zài）集氣箱中匯集流向溢水（shuǐ）槽，再通過泛水板形成水幕，循環重複淨化噴漆廢（fèi）氣，相對於水（shuǐ）簾式淨化法，無泵式淨化法去除了水泵設備，優化了淨化流程（chéng），節約成（chéng）本（běn）和占（zhàn）地麵積，同時克服了漆霧黏附管道內壁導致水泵阻塞（sāi）的現象。

2、幹式淨化（huà）法。幹式淨化法是將噴漆廢氣進（jìn）入（rù）過濾器，利用濾層阻留噴漆廢（fèi）氣中的漆霧和顆粒物，常用玻璃纖維棉、爐渣等作為濾料（liào）。過濾法可以去除大部分漆霧，並（bìng）對其中的揮發性有機物進行少量吸附。該（gāi）方法無（wú）二次汙染，不產生廢水；缺（quē）點是過濾不（bú）夠徹底，對設備汙染嚴重（chóng），易堵塞。從表5 可以看出，相對於濕式淨化法，幹式淨化法在性能上不夠穩定，但由於美國等已（yǐ）將（jiāng）濕式淨（jìng）化排放的含塗料廢水視為危險廢棄（qì）物，企業開始放棄濕式淨化法，轉而使用沒有廢水排（pái）出的幹式淨化法。

三、有（yǒu）機廢氣的淨化處理

經去除漆霧處理後的噴塗廢氣主要（yào）含有揮（huī）發性有機物，其（qí）處理技術包括傳統淨化技術、新型淨化技術和複合型淨化技術。燃燒法（fǎ）是將噴漆廢氣中的有機物燃（rán）燒氧（yǎng）化，轉換成CO2 和H2O 無害（hài）物質達到（dào）廢氣淨化目（mù）的。燃燒法可分為直接燃（rán）燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法、蓄熱燃燒法等類型。

1、直接燃燒法。高濃度可燃有機廢氣宜采用直接燃燒法。直接燃燒法需要足夠高溫度，並（bìng）保證燃燒空間內擁有足夠（gòu）氧氣。若氧氣量不足則燃（rán）燒不（bú）完全；若氧氣量過多，會使可燃物濃度（dù）不在著火界限範圍內導致不完全燃燒。為防止（zhǐ）氣體（tǐ）爆炸（zhà），一般在鍋爐或敞開的（de）燃燒器中燃（rán）燒廢氣，燃燒溫度大於1100℃；但當燃燒不完全時，會導致一些汙染物（wù）和煙塵排放到大氣中，同時燃燒的熱能無法回收，造成（chéng）燃料能量損失。

2、熱力燃燒法。低濃度（dù）可燃有機廢氣可采用熱力燃燒法處理。濃度低可燃性物質（zhì）導致在燃燒過程中不足以釋放支持整個（gè）燃燒過程所（suǒ）需的能量，因此需加輔助燃料作為助燃氣體，通過燃燒助燃氣體提高熱量，使廢氣達到反應（yīng）溫度並充分燃燒，熱力燃燒法溫度一般（bān）在500～900℃範圍內（nèi），低於直接燃燒法（fǎ）溫度。如圖所（suǒ）示。

3、催化燃燒法。催化燃燒法被視為處理VOCs 的一種（zhǒng）高效技術，在催化劑作用下VOCs 可在較低溫度下（通常為（wéi）200～400℃）氧化生成無汙染的CO2 和H2O。催化燃燒法無二次汙染，工（gōng）藝操作簡（jiǎn）單，安全性高，起燃溫度低；但催化劑性能優（yōu）劣決定VOCs 淨（jìng）化效果，因此，高（gāo）性能催化劑選擇和研究開發是高效新型（xíng）催化（huà）燃（rán）燒法，處理高濃度、小風量有機廢（fèi）氣可采用催化燃燒法，但噴漆廢氣風量大、VOCs 濃度一般低於300mg/m3，不太適合（hé）處理噴漆廢氣（qì）。

4、蓄熱燃燒（shāo）法。當有機廢氣（qì）濃度不高時，常規的熱（rè）力燃燒和催化燃（rán）燒不足以維（wéi）持（chí）自燃，需要額外補充大量熱能，因此宜采用蓄熱燃燒。目前應用（yòng）的蓄熱燃燒器分兩種：蓄熱式熱力燃燒反應器（RTO）和蓄熱式（shì）催（cuī）化燃燒反應（yīng）器（qì）（RCO）。對於RTO 裝置，一般由（yóu）蓄熱式換熱器、熱（rè）力燃燒（shāo）室和切換閥（fá）門組成，常見（jiàn）的基本形式（shì）有（yǒu）二（èr）室、三室和多室RTO。二室RTO在進行閥門切換過（guò）程中會發生管道殘留有機廢氣同淨化後的廢氣一同排放問題（tí），導致（zhì）在淨（jìng）化周期內有一半（bàn）以上時間內無法實現達標排放，淨化效率低於80%；三室RTO 在二室RTO 的基礎上增加了衝洗室，解決了廢氣未處理就排（pái）出問題，但閥門過多很難實（shí）現同步（bù）切換，使未（wèi）處理廢氣同淨（jìng）化氣體混合（hé），無法實現達標排放（fàng）；對於多室RTO 亦是如此。RCO 裝置一（yī）般由蓄熱催化爐和旋轉換向閥組成，蓄熱催化爐內分隔成多個蓄熱（rè）催化室，有機廢氣通過旋轉換向閥的進氣口進入蓄熱（rè）催化室中加熱（rè），待氣體溫度達到（dào）200～500℃後通過另一個蓄熱催化室，在催化劑作用（yòng）下得到淨化並釋放熱量，淨化後的高溫氣體（tǐ）被蓄熱（rè）體吸收能量並降（jiàng）低（dī）溫度，*後通過旋轉換向閥的排氣口排出，蓄熱燃燒（shāo）技術優勢在於淨化效率高、無二次汙染，同時實現能量回收，節約燃料，具有良好應用前景。

選擇合（hé）適工（gōng）藝治理噴漆廢氣汙染很有必要，幹式淨化漆霧過濾效率較低，應用範圍較窄；濕式淨化前期設備投資較高，但性能穩定、淨化效率（lǜ）高、運行成本較低，大（dà）部分企業選（xuǎn）用該（gāi）方法。 隨著科技不斷進步和實驗研究的不斷深入（rù），噴漆廢氣治理由單一（yī）淨化工藝向多種工藝結合的方向發展，在發揮不（bú）同（tóng）工藝優勢的（de）同時，也規避單一工藝的不足，*大程度提高噴漆廢氣的處理效率。