UV漆废气的特性及治理对策

UV漆废气的特性及治理对策

一、UV漆的“性格画像”——四个关键词

1.几乎无溶剂，但“残余单体”是VOCs主角
固含>95%，涂布时只有少量活性稀释剂（丙烯酸丁酯、TPGDA、HEMA 等）没有交联，成为废气中90%以上的VOCs来源。

2.极易聚合
丙烯酸酯遇到>60 ℃、紫外或金属壁面催化，数秒即可聚合成“胶”，堵塞填料、催化剂或蓄热陶瓷。

3.臭氧副产物
汞灯/准分子灯在185 nm处发射，使O?→O?，出口常带0.3–1.5 ppm臭氧，嗅阈值0.05 ppm，投诉多来自臭氧。

4.漆雾“粘+硬”
树脂在喷房已被半固化，颗粒粒径0.1–5 ?m，既有黏性又易结成硬壳，常规旋流板或干式纸盒2–3天就被糊死。

二、治理思路——“先除雾、再除味、后除VOCs、全程防堵”

1.预处理（防堵为第一要务）
① 迷宫干式过滤（G4+F7）→ ② 水旋/水帘降温并去除大颗粒 → ③ 微雾调湿（RH 70%）让残余树脂“吸水增重” → ④ 高效除雾器（除水除雾滴）【感觉这个预处理不妥，因为前面用了干式过滤器了，哪还有大颗粒給水旋/水帘去除大颗粒的？理应是先采用旋流板塔或者气动喷淋塔去除大颗粒的颗粒物；但还有一个问题就是他们在大于60℃的时候才聚合，那开始进入到废气是否温度没有这么高，就不聚合了？】

关键点：水温<30 ℃，循环水加NaOH至pH 9–10，把丙烯酸酯皂化成水溶性盐，减少黏壁。

效果：可把0.3 ?m以上漆雾降到<5 mg/m?，后续沸石或活性炭寿命延长3–5倍。

2.核心工艺选型——“看风量、看浓度、看钱包”

工况	推荐路线	排放水平	备注
大风量(>3万m?/h)低浓度(<300 mg/m?)	沸石转轮（10–20×浓缩）+RTO（三室，820 ℃）	NMHC ≤ 20 mg/m?，臭气≤200	最主流、最稳
中风量5千–3万m?/h，浓度300–1000 mg/m?	喷淋+除湿+RCO（300–350 ℃）	去除率>97%，电耗低	催化剂选Pt-Pd/堇青石，前端必须除硅烷
小风量<5千m?/h，浓度<500 mg/m?	迷宫过滤+颗粒炭（四吸一脱）+催化燃烧	一次性投资最低	炭层温度联锁<45 ℃，防自燃
仅除味、浓度<100 mg/m?	喷淋+臭氧分解+UV光解+蜂窝炭	嗅阈值达标	光解后留1 s停留段，把O?→O?，避免臭氧二次污染

3.关键细节——“让丙烯酸酯不聚合”

管道风速14–16 m/s，直角弯头加导流片；每日定时喷乙二醇醚清洗液，把壁面“刚长出的”低聚物溶解冲走。

转轮脱附温度≤180 ℃，防止HEMA在沸石孔道内热聚合；脱附用洁净热氮，含氧量<5%，避免自由基引发交联。

RTO燃烧室停留1.0 s，但入口温度控制在<850 ℃，减少丙烯酸酯高温裂解生成CO和甲醛的副反应。

催化剂层前加1 ?m玻纤滤层，拦截微量Si助剂，防Pt中毒；每8000 h做1次催化活性再生（450 ℃空气焙烧）。

4.二次污染物控制

臭氧：末端加MnO?/Al?O?催化分解层，空速10000 h??，O?<0.05 ppm。

废水：水旋系统排液含乳化树脂，COD 5000–8000 mg/L，经“酸破乳—混凝—Fenton—砂滤”后，COD<300 mg/L回用。

危废：饱和活性炭、废沸石、废滤棉均属HW12，需交有资质单位，吨处置费约4000–5000元。

5.运行成本速算（按30 000 m?/h，150 mg/m?，年运行7200 h）

电：转轮+RTO共装机180 kW，负荷70%，年电费≈68万元。

天然气：RTO热回收95%，补燃约12 m?/h，年燃气费≈26万元。

耗材：干式过滤棉1.2万元，转轮离线清洗2次/年3万元，合计≈5万元。

总运行成本≈99万元/年，单位成本≈0.46元/m?废气，低于溶剂型涂装线平均0.6–0.8元/m?。

三、结论

UV漆废气“低溶剂浓度、高聚合风险、高臭氧副产、高漆雾黏度”，必须走“先高效除雾-再浓缩-后燃烧/催化”路线；只要把预处理做扎实、控温防聚合、末端加臭氧分解，就能稳定达到NMHC≤20 mg/m?、臭气浓度≤200的无组织与有组织双达标，长期运行费用也比传统溶剂型漆废气低20–30%