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VOC废气设备
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VOC废气设备如何解决电路板废气问题

2020-04-22

VOC废气设备如何解决电路板废气问题


一、电路板的简述


  电路板也叫线路板,主要用于电子产品制造,是提供电子产品零组件在安装与连结时的主要支撑体,是所有电子产品不可或缺的基础零件。由于线路板的设计品质不仅直接影响电子产品的可靠度,亦可左右产品整体的竞争力,因此线路板可说是电子系统产品之母。但是线路板企业在生产过程中的污染非常严重。


二、电路板溶剂分类以及废气成分


  线路板工厂在生产过程中产生大量的废气。线路板生产产生的废气通常有四大类 ,一类是酸性废气 ,主要成分是 :H2 SO4雾、SO2 、HCl、NOX、HCN等 ;第二类是有机溶剂废气 ,主要成份是 : 烟,酸、酯、不饱和烃、过氧化物、甲醛、乙醛、丁酮、丙酮、氨气、CO2和CO、非甲烷总烃等 ;第三类是碱性废气 ,主要成份是 :NH3;第四类是含铅废气 ,主要成份是铅烟。在此主要介绍的是有机溶剂废气。


  电路板配件在加工过程中,会投入各种有机溶剂,有机溶剂按沸点高低分类分为以下几类。


1、低沸点溶剂(沸点在100℃以下)


  这类溶剂的特点是蒸发速度快,易干燥,黏度低,大多具有芳香气味。属于这类溶剂的一般是活性溶剂或稀释剂。例如:甲醚、乙醚、丙醚、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙酸乙。酯、丙酮等等


2、中沸点溶剂(沸点在100-150℃)


  这类溶剂用于硝基喷漆,流平性能好。例如:丁醇、异丁醇、戊醇、环己酮、丙酸戊酯、甲苯等等


3、高沸点溶剂(沸点范围在150-200℃)


  这类溶剂的特点是蒸发速度慢,溶解能力强,作涂料溶剂用时涂膜流动性好,可以防止沉淀和涂膜发白。例如:苄醇、糠醇、环己酮、乳酸乙酯、苯甲酸乙酯等等


4、增塑剂和软化剂(沸点在300℃)

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  这类溶剂的特点是形成的薄膜粘结强度和韧性好。例如硝化纤维素用的樟脑,乙基纤维素用的邻苯二甲酸二甲酯,聚氯乙烯用的邻苯二甲酸二辛酯等。


  目前大部分工厂使用的溶剂都是低沸点溶剂。电路板厂或覆铜板厂产生的有机溶剂废气主要来自把有机溶剂涂在电路板上的PE膜上,进行制胶,然后再经过烤炉加热,加热时,会产生聚乙烯废气,聚乙烯在高温下会分解产生烟,酸、酯、不饱和烃、过氧化物、甲醛、乙醛、丁酮、丙酮、氨气、CO2和CO等烟气。


三、电路板废气对人体的危害


  这些烟气具有强烈的刺激性味道,通过呼吸道进入人体,极易积蓄于神经系统和造血系统,从而造成中毒。长时间在这种环境下工作,会给工作人员的身体健康带来极大的隐患,并且严重影响工作效率以及产品的外观形象。


四、电路板废气处理工艺


  有机溶剂废气选用的处理方法主要有活性炭吸附工艺喷淋+低温等离子净化工艺、燃烧法工艺、喷淋+UV光解净化工艺


1、活性炭吸附工艺


  活性炭吸附工艺主要原理就是利用多孔固体吸附剂(活性碳、硅胶、分子筛等)来处理有机废气,这样就能够通过化学键力或者是分子引力充分吸附有害成分,并且将其吸附在吸附剂的表面,从而达到净化有机废气的目的。吸附法目前主要应用于大风量、低浓度(≤800mg/m3)、无颗粒物、无粘性物、常温的低浓度有机废气净化处理。


  活性炭净化率高(活性炭吸附可达到95%以上),实用遍及,操纵简单,投资低。在吸附饱和以后需要更换新的活性炭,更换活性炭需要费用,替换下来的饱和以后的活性炭也是需要找专业人员进行危废处理,运行费用高。


2、喷淋+低温等离子净化工艺


  废气先通过喷淋净化塔过滤分离大分子有机物,然后再通过低温等离子净化设备,利用等离子体内部产生富含极高化学活性的特点,使用高压放电装置在放电时产生高能电子和离子,将空气中的氧分子进行分离,氧分子吸收能量后产生游离态的氧离子,有机废气污染物与游离氧基团发生反应,Z终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。


  此种方法具有适用范围广,净化效率高,设备占地面积小特点,适用于其他方法较难处理的有机废气体;但由于采用高压放电装置,在含水、含尘、有机废气浓度较高的密闭空间易发生爆炸,存在安全隐患,因而限制了其使用。


3、燃烧法工艺


  燃烧法只在挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧,分解为CO2和H2O。燃烧法适用于各类有机废气,可以分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。


  排放浓度大于5000mg/m³ 的高浓度废气一般采用直接燃烧法,该方法将VOCs废气作为燃料进行燃烧,燃烧温度一般控制在1100℃,处理效率高,可以达到95%一99%。


  热力燃烧法适合于处理浓度在1000—5000 mg/m³ 的废气,采用热力燃烧法,废气中VOCs浓度较低,需要借助其他燃料或助燃气体,热力燃烧所需的温度较直接燃烧低,大约为540—820℃。燃烧法处理VOCs废气处理效率高,但VOCs废气若含有S、N等元素,燃烧后产生的废气直接外排会导致二次污染。


  通过热力燃烧或者催化燃烧法处理有机废气,其净化率是比较高的,但是其投资运营成本极高。因废气排放的点多且分散,很难实现集中收集。燃烧装置需要多套且需要很大的占地面积。热力燃烧比较适合24小时连续不断运行且浓度较高而稳定的废气工况,不适合间断性的生产产线工况。催化燃烧的投资和运营费用相对热力燃烧较低,但净化效率也相对较低一些;但贵金属催化剂容易因为废气中的杂质(如硫化物)等造成中毒失效,而更换催化剂的费用很高;同时对废气进气条件的控制非常严格,否则会造成催化燃烧室堵塞而引起安全事故。


4、喷淋+UV光解净化工艺


  废气先通过喷淋净化塔过滤分离大分子有机物,然后再通过UV光解净化设备利用高能UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧(即活性氧),因游离氧所携带正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧,臭氧具有很强的氧化性,通过臭氧对有机废气、恶臭气体进行协同光解氧化作用,使有机废气、恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、CO2和H2O。


  UV光解法具有高效处理效率,可达到95%以上;适应性强,可适应中低浓度,大气量,不同有机废气以及恶臭气体物质的净化处理;产品性能稳定,运行稳定可靠,每天可24小时连续工作;运行成本低本,设备耗能低,无需专人管理与维护,只需作定期检查。UV光解法因采用光解原理,模块采取隔爆处理,消除了安全隐患,防火、防爆、防腐蚀性能高,设备性能安全稳定,特别适用于采油(气)田、石油化工、制药等防爆要求高的行业。


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