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金属工业品加工产生挥发性气体如何处理

文章出处：原创网责任编辑：蔡作者：蔡人气：-发表时间：2025-08-01 00:00:00【大中小】

金属工业品加工（如切割、焊接、铸造、热处理、涂装等）产生的挥发性气体主要包括焊接烟尘、金属蒸气、有机挥发物（VOCs）、油烟、臭氧（O?）、氮氧化物（NO?）等，需通过“源头控制－过程收集－末端处理－达标排放”全流程管理解决。以下是金属加工废气处理具体方案：

一、废气来源与成分分析

金属加工各环节废气成分差异较大，核心污染物包括：

切割/焊接：金属蒸气（Fe、Al、Cu等）、焊接烟尘（粒径0.1-10μm）、臭氧（电弧焊接产生）、氮氧化物（高温氧化）；

涂装：VOCs（苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃）、漆雾（过喷颗粒）；

热处理：油烟（高温下润滑油/淬火油裂解）、有机废气（渗碳/氮化工艺）；

铸造：型砂粉尘（SiO?）、金属蒸气（熔炼过程）、有机粘结剂挥发物（VOCs）。

二、源头控制措施

优先通过工艺优化减少废气产生，降低末端处理压力：

焊接：采用低烟尘焊条（如药芯焊丝）、自动焊接（减少人工操作暴露）、激光焊接（无电弧，烟尘少）；

涂装：使用水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料（VOCs含量低，几乎无挥发）；

热处理：改用真空热处理（避免氧化，减少油烟）、感应加热（局部加热，减少整体废气）；

切割：激光切割（精度高，烟尘少）替代火焰切割，或采用水雾保护（抑制烟尘扩散）。

三、过程收集系统设计

有效收集是处理前提，需根据工艺特点设计：

固定工位（如焊接机器人、涂装线）：采用整体密闭罩或侧吸罩（风速0.5～1m/s），控制吸气量（焊接工位一般1500～3000m³/h）；

移动工位（如手工焊接、临时切割）：使用移动式除尘器（带柔性吸气臂，捕集效率≥90%）；

高温废气（如热处理炉）：设置排烟管道（耐高温材质，如不锈钢），避免烟尘在炉内积聚；

涂装室：采用干式过滤（折流板+纤维毡）或湿式洗涤（水喷淋），去除漆雾（效率≥95%）。

四、末端处理技术（针对核心污染物）

根据废气成分选择主处理工艺，常需组合技术提升效率：

1.焊接烟尘/金属粉尘处理

过滤法：

布袋除尘器（滤料选覆膜涤纶针刺毡，效率≥99%，适用于粒径＞1μm的烟尘）；

滤筒除尘器（垂直安装，清灰更彻底，适用于高浓度烟尘）；

移动式除尘器（带HEPA滤网，效率≥99.97%，适用于临时工位）。

静电法：静电除尘器（效率≥95%，适用于高温烟尘，但需防爆设计）。

2.有机废气（VOCs）处理

吸附法：

活性炭吸附（效率≥90%，需定期更换，饱和后需再生或焚烧）；

沸石转轮吸附（效率≥95%，适用于中高浓度VOCs，可脱附再生，循环使用）。

燃烧法：

催化燃烧（CO）：温度200-400℃，催化剂（Pt/Pd），效率≥97%（适用于低浓度VOCs）；

蓄热式燃烧（RTO）：温度760-850℃，效率≥99%（适用于中高浓度VOCs，可回收热量）。

光催化/低温等离子体：辅助处理低浓度VOCs（需结合吸附，单独使用效率低，且需注意臭氧残留）。

3.油烟处理（热处理/铸造）

静电除油：高压静电场使油烟颗粒带电，吸附在集尘极（效率≥90%，需定期清洗）；

过滤+吸附：粗效过滤（金属网）→ 中效过滤（纤维毡）→ 活性炭吸附（去除残留油味，效率≥85%）。

4.臭氧（O?）/氮氧化物（NO?）处理

臭氧：紫外线照射分解（O?→ O?+ O·，效率≥80%），或通过活性炭吸附（臭氧在活性炭表面分解）；

氮氧化物：选择性催化还原（SCR，用NH?作为还原剂，效率≥90%），或选择性非催化还原（SNCR，用尿素溶液，效率≥70%）。

五、组合工艺示例

焊接车间：移动式除尘器（烟尘）→中央集尘系统（集中处理）→达标排放；

涂装线：干式过滤（漆雾）→沸石转轮吸附（VOCs）→催化燃烧（脱附后VOCs）→达标排放；

热处理炉：排烟管道收集→静电除油（油烟）→活性炭吸附（残留VOCs）→达标排放；

铸造车间：密闭罩收集→布袋除尘器（型砂粉尘）→湿式洗涤（金属蒸气）→达标排放。

总结

金属工业品加工挥发性气体处理需“因工艺制宜”，结合加工环节特点选择收集－预处理－主处理组合技术，优先采用源头控制（如低VOCs涂料、自动焊接）和高效处理（如RTO/沸石转轮）方案，同时确保运行维护规范，满足环保法规要求。

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