工业VOCs废气分解净化处理方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及VOCs废气处理技术领域，尤其涉及一种工业VOCs废气分解净化处理方法及设备。
【背景技术】
[0002]工业VOCs废气主要在涂漆工艺过程中产生，而主要产生于电泳底漆、中涂和面漆的喷涂及烘干过程和塑料件加工的涂漆工序。在中涂和面漆喷漆过程中，约80-90%的VOCs是在喷漆室和流平室排放，20-10%的VOCs随车身涂膜在烘干室中排放。汽车涂装产生的有机废气具有大风量，中低浓度的特点。
[0003]汽车产业涂装所用涂料主要是环氧树脂漆、聚酯漆和丙烯酸漆三种，而且随着汽车产量的增多，各汽车厂家所用涂料量也相差甚远。涂料种类仍是以溶剂型为主，水性涂料也有所使用，但刚刚起步，用量较少。油漆在使用过程中添加的稀释溶剂多种多样，调研结果显示，汽车制造企业所使用的稀释溶剂主要是芳香烃类溶剂、醇类溶剂和酯类溶剂。
[0004]汽车表面涂装和修补喷涂过程中的涂装工艺使用的涂料大部分含有有机溶剂，在涂料施工和固化过程中也需要使用大量溶剂稀释。以下以一组数据例，2007年广东省汽车涂装使用的胶水、涂料和油漆分别约为281吨、533吨、39700吨，粗略估算，由此排放到大气环境中的VOCs约为2.5-3.3万吨。从地区分布来看，广州、深圳和中山是广东省汽车涂装行业油漆及涂料消耗量及VOCs排放量最大的城市。其中，广州汽车涂装行业VOCs排放量均占95%左右。这说明了现有环境中VOCs排放量很大。
[0005]近年来，汽车工业快速发展，其环境保护工作也得到了相应的发展，但是在汽车涂装过程VOCs污染控制方面不容乐观。根据调查结果，大型的汽车企业基本针对涂装过程有机废气有控制技术，主要有吸附、吸收、焚烧法和催化燃烧四种末端污染控制技术，一些企业实行部分有机溶剂回收。
[0006]以下对几种处理方法进行比较:
一，吸收法；原理为是废气中一种或多种组分溶解于吸收剂或者与吸收剂反应，不能溶解的组分保留在气相中，混合气体的各组分得以分离。吸收法可处理浓度范围变化较大的有机废气，吸收装置和操作过程均很简单；优点为不需要其余的能源消耗、成本低廉；缺点为:处理效率低、溶液消耗大以及废水处理量大。
[0007]二，吸附法；原理是利用吸附法处理有机废气的应用比较广泛，其原理就是通过吸附剂对有机物质的吸附作用，将有机废气中绝大多数的有机物质吸附在吸附剂的表面上，然后脱附，吸收剂可以再生，再生后的吸附剂可重新投入使用；优点是处理效率较高、能耗低；缺点是吸附材料的吸附容量有限，需要频繁再生。
[0008]三，焚烧法；原理是利用高温去除VOCs，分解为C02与H20 ;优点是处理效率高、处理时间短；缺点是反应温度高，会产生NOx等二次污染物，并且燃烧热量未回收，浪费能源。
[0009]四，催化燃烧法；原理是利用催化剂使VOCs在低于着火点温度下焚烧完全，分解为C02与H20而消除污染；优点是处理效率高、处理时间短、处理量大；缺点是催化剂容易失活、初期投资大、不能回收热量。
[0010]对于工业VOCs废气的治理，从原理上看可供选择的工艺与方法很多，在各种工艺方法中每种技术与工艺都有其独特的特点，显然也存在各自的缺点和局限性。由于要治理的废气使用情况千差万别，因此在选用工艺处理设备时需要视具体情况来决定。有些工艺就不适用，而在能适用的方法中，也存在优化选型的问题，因此在选择治理V0CS废气的技术与工艺应从多方面综合考虑。因此上述VOCs处理方法均无法满足市场的需求。
【发明内容】
[0011]针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种净化处理效果好、成本低及省时省力的工业VOCs废气分解净化处理方法及设备。
[0012]为实现上述目的，本发明提供一种工业VOCs废气分解净化处理方法，包括以下步骤:
步骤1，首次喷淋处理喷漆有机废气中颗粒直径在10-100 μ m之间的废气颗粒物，并得到第一有机废气；
步骤2，高压静电吸附第一有机废气中颗粒直径在1-10 μπι之间的废气颗粒物，并得到第二有机废气；
步骤3，首次光子分解第二有机废气中颗粒直径在1 μπι以下的废气颗粒物，并得到第三有机废气；
步骤4，二次喷淋处理第三有机废气中的低分子有机酸废气，并得到第四有机废气； 步骤5，二次光子分解第四有机废气中的恶臭气体并得到第五有机废气；
步骤6，三次喷淋处理第五有机废气中残留的尾气后得到达标的气体；且达标后的气体进行烟囱排放。
[0013]其中，所述步骤1之前还有一步骤0，步骤0为:喷漆有机废气通过管道输送至首次喷淋处理工艺中；在输送过程中喷漆有机废气中颗粒直径大于100 μπι的漆雾颗粒物在管道中沉降。
[0014]其中，所述步骤1中喷淋处理的具体方法为:液体从第一喷淋塔的塔顶向下以雾状或小液滴状喷洒而下，喷漆有机废气则由第一喷淋塔的塔体逆向流入；流入后达到气液的充分接触；充分接触后由喷淋塔处理器吸附和过滤直径在10-100 μπι之间的废气颗粒物，通过吸附和过滤得到的废气颗粒物溶于液体中，并产生沉淀；而产生的具有清洁度的第一有机废气与被污染的液体分离后，将第一有机废气排入静电吸附工序中。
[0015]其中，所述第一有机废气是通过除雾处理后排入高压静电吸附工序中的。
[0016]其中，所述高压静电吸附处理的具体方法为:第一有机废气先进入作为初级过滤的净化整流室，净化整流室采用重力惯性净化方法对第一有机废气中的大粒径污染物进行分级物理分离，并且均衡整流；均衡整流后剩余的小粒径污染物进入作为次级过滤的高压静电场中，该小粒径污染物被高压静电吸附在极板上后，第一有机废气中的1-10 μπι之间的废气颗粒物被处理，且得到第二有机废气排出至首次光子分解工艺中。
[0017]其中，所述作为次级过滤的高压静电场其具体方法为:首先使小粒径污染物中的含尘漆雾粒子离子化；其次使含尘漆雾粒子气流中的粒子带电；最后，使含尘漆雾粒子撞击至集电极板而被收集吸附。
[0018]其中，所述二次光子分解工艺的具体方法为:第四有机废气通过排风设备输送到第二光子分解装置中，第二光子分解装置运用高能UV紫外线光束及臭氧对第二有机废气中恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外；且第四有机废气通过二次光子分解得到的第五有机废气排入三次喷淋工艺中。
[0019]为实现上述目的，本发明还提供一种工业VOCs废气分解净化处理设备，包括用于处理颗粒直径在10-100 μπι之间的废气颗粒物的第一喷淋塔、用于吸附颗粒直径在1-10 μπι之间的废气颗粒物的高压静电吸附装置、用于分解颗粒直径在1 μπι以下的废气颗粒物的第一光子分解装置、用于处理低分子有机酸废气的第二喷淋塔、用于分解废气中恶臭气体的第二光子分解装置和用于处理残留尾气的第三喷淋塔；所述第一喷淋塔、高压静电吸附装置、第一光子分解装置、第二喷淋塔、第二光子分解装置和第三喷淋塔依次相连，且第三喷淋塔的末端连接烟囱，且第三喷淋塔与烟囱之间设置有风机；喷漆有机废气依次通过第一喷淋塔、高压静电吸附装置、第