涂装车间有机废气治理问题的探讨论文_曹小妮

涂装车间有机废气治理问题的探讨论文_曹小妮

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摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,工业制造行业也越来越受到重视。工业产品制造行业的耗能大户就是工业涂装车间,同时也是最大的污染源之一。如汽车制造业,其涂装车间生产阶段,其自身的能耗占生产的百分之七十,同时产生相当多的有机废气。所以,为了可以更好的对环境污染问题进行改善,在今后的发展过程中,应该加大重视,采用科学且合理的手段对涂装车间有机废气进行治理。

关键词:涂装车间;有机废气治理;问题

引言

随着社会经济的快速增长,中国已成为全球第二大经济体,但是经济增长与环境污染的矛盾也凸显无疑。近年来,中国政府为了保证经济的可持续性发展和人民幸福感提升,花大力气推进环境整治工作。随着完善环境监察机制、明确环保主体责任、提高环境违法成本等措施实施落地,企业不断增加环境治理的经济投入和提高主体责任制的环保意识。VOCs(挥发性有机化合物)废气减排是治理工作之一。目前,这场“保卫蓝天的攻坚战”已初见成效。本文在综述目前国内 VOCs 治理形势之余,以一汽−大众成都工厂为例,介绍有关废气处理技术在汽车涂装中的应用。

1汽车涂装行业VOC废气种类

在我国,挥发性有机物(VOC)是指常温下饱和蒸气压大于133.32Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。因不同喷漆行业生产工艺和所用材料不同,VOC种类和浓度不一,导致VOC污染治理技术和废气处理设备也有所区别,需视各自企业实际情况进行选择。汽车涂装VOC废气种类:1)苯系物:苯、甲苯、二甲苯;2)醇类:丁炔醇、丁醇、异丁醇;3)酮类:丙酮、甲乙酮、二异丁酮、甲基异丁酮、环己酮。车身按照颜色属性分为两类:金属漆类和素色漆类,其中金属漆类产量年度占比在10%~30%间波动,日常生产中每个小时段可能全部是金属漆类,也可能全部是素色漆类。

2涂装车间有机废气治理方案分析

2.1活性炭吸附技术

活性炭是由含碳材料构成,其外观主要为黑色。活性炭材料中的孔隙结构十分发达,因此具有表面积大、吸附能力高的特点,是微晶质碳素物质中十分常见的一种材料。每克活性炭展开后的比表面积可以达到800~1500m2,而这些细小的孔隙结构,保证活性炭有着十分优秀的吸附性能。正是这些高度发达的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。活性炭比表面积大以及孔隙发达等特点,可以有效地将废气中的有机污染物吸附在表面上,从而实现废气的净化。活性炭的吸附效率会随着吸附量的不断增加而日益减少,当活性炭的吸附容量接近饱和时,需要对活性炭进行及时的更换,让其重新具备吸附的效果。该工艺设备简单,适合浓度较低的喷涂废气。

2.2光催化及低温等离子属于净化设备

光催化及低温等离子分解技术对VOC废气成分有限制,因此对于汽车涂装VOC废气的净化效率较低,难以满足汽车涂装废气排放标准。

2.3废气处理技术的应用

环保部门对VOCs排放的限制越来越严格,以往涂装车间通过烟囱高空直接排放废气的处理方法已不符合环保要求,因此需要采用更加环保的VOCs处理技术。目前,VOCs处理技术种类繁多,工厂采用何种技术需要从去除率、经济性、工艺性等方面进行系统分析和评估。

2.4吸附浓缩+催化燃烧法

吸附浓缩+催化燃烧法分为吸附、脱附和催化燃烧3个部分。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有机废气通过吸附、脱附处理后,提高了浓度,通常会达到到1000mg/m3以上,然后在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在特定的温度下迅速氧化成CO2和H2O等物质,从而达到净化空气的目的。有机废气首先通过吸附床使有机废气中的有害物质被吸附床吸附,吸附净化后的洁净空气高空排放。当吸附床达到饱和后,采用80~100℃的气体对吸附床进行反向脱附,将有机废气从吸附床中脱离出来,同时使吸附床重新具有活性,继续进行再次吸附处理。被脱附出来的高浓度有机废气在热交换器的作用下预热到200~400℃,后通过风机将其送入燃烧室,在催化剂床的作用下,有机废气分子和混合气体中的氧分子催化分解,在催化剂的表面迅速分解成CO2和H2O,并放出大量的热,从而达到净化有机废气的目的。此种方法适用于涂料、橡胶、塑料、树脂加工等大风量、低浓度的行业,能满足地方环保法规要求。

2.8蓄热式焚烧炉(RTO)属于废气焚烧净化设备

热回收效率高(≥95%),若废气中可燃物(VOC等)浓度稍高时,还可进行二次余热回收,大大降低生产运营成本,其原理是利用760℃(具体需要看成分)以上的高温把废气中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。氧化分解后的“干净”高温气体流经特制的陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,之后经过烟筒排放出去。后续需要氧化分解的废气再经过“蓄热”好的陶瓷进行预热,热量被回收,蓄热陶瓷“放热”冷却,进行下一次“蓄热”。通过蓄热陶瓷的“蓄热”回收热量,降低燃气消耗。陶瓷蓄热室分成2个(含2个)以上,每个蓄热室依次经历“蓄热-放热-清扫”等程序,周而复始,连续工作。

3减少涂装车间有机废气问题的具体方案分析

在实际的发展过程中,为了可以进一步对生态环境进行改善,有效推动社会发展的可持续进程,在具体的发展过程中,应该在积极响应国家节能环保号召的同时,依照实际情况,采用合理的手段,对涂装车间有机废气问题进行有效的减少,进而从根本上对环境的质量进行提升。第一,应该强化对新材料的应用。面对现阶段有机废气问题,除了要对传统环保材料进行应用之外,还应该加大对先进材料的应用。通常情况下,针对涂装行业来说,其有机废气的主要来源就是涂料,所以,在具体的发展过程中,如果对低挥发性涂料进行有效的应用,可以在一定程度上对有机废气的排放量进行降低。新时期下,在具体的进步阶段,各个涂装供应商也强化了对技术的升级,并逐步开发了高固含材料,有效对溶剂的使用量进行降低。同时,为可以更好地满足当前排放标准,在工作中,也加大了对水性材料的开发和利用,通过水来对溶剂进行替代,保证可以限度地对有机废气浓度进行降低。此外,对于涂装车间内部所应用的防锈蜡等材料,也应该实现低排放,通过采用无害的水来对传统材料进行代替,进而达到全过程减排的目的,真正意义上实现绿色涂装。第二,强化对新工艺的应用。在具体的发展期间,为了减少涂装车间有机废气排放量,除了要对废气收集方式进行优化外,还应该加大对新工艺的选择和应用。一般情况下,可以对涂喷方式进行合理的优化和改革。

结语

综上所述,目前,大气污染形势依然严峻。新材料、新技术的不断涌现都将有利于行业对VOCs的防治。在新材料方面,目前各油漆厂商都以研发环保型材料为主,低VOCs水性涂料、高固含涂料、粉末涂料等新材料将批量应用到主机厂的生产中,从而在源头上实现VOCs减排。在新工艺方面,全工艺静电式喷涂设备、高性能静电雾化器、喷墨打印技术、纸盒式漆雾处理系统、废溶剂精馏回收、节能旋转式RTO(蓄热式焚烧炉)废气处理技术等都将更加有助于实现高效的废气处理,让企业为大气环境的治理与改善承担更为重要的社会责任。

参考文献:

[1]苏红伟.绿色理念下的合成革废气治理方法研究[J].山东工业技术,2019,11(19):152-153.

[2]吴秋红.工业项目环评中有机废气治理工艺分析[J].资源信息与工程,2019,34(3):152-153.

[3]郑骥.浅析喷漆废气治理措施和处理效果[J].资源节约与环保,2019,18(5):102-103.

论文作者:曹小妮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/2

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