華 燁/安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司

汽車(chē)涂裝噴漆廢氣處理技術(shù)探討及應(yīng)用

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隨著科技不斷進(jìn)步和實(shí)驗(yàn)研究的不斷深入，噴漆廢氣治理由單一凈化工藝向多種工藝結(jié)合的方向發(fā)展，在發(fā)揮不同工藝優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也規(guī)避單一工藝的不足，最大程度提高噴漆廢氣的處理效率。本文對(duì)汽車(chē)涂裝噴漆廢氣處理技術(shù)探討及應(yīng)用進(jìn)行了探討。

汽車(chē)涂裝；噴漆；廢氣；技術(shù)

1.汽車(chē)涂裝噴漆室廢氣特性

表面看來(lái)，汽車(chē)涂裝只是為了裝飾使用，但其深層意義是保護(hù)車(chē)身不受腐蝕，對(duì)主要車(chē)輛起到保護(hù)作用，其相關(guān)技術(shù)是優(yōu)先事項(xiàng)。在最初的生產(chǎn)中，有機(jī)溶解試劑和稀釋試劑未能形成溶劑型涂料和溶劑型涂料，最終形成污染空氣質(zhì)量的廢氣。目前, 國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)有關(guān)VOCs的治理辦法, 但各地區(qū)的執(zhí)行效果不理想。因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)涂裝VocS 有機(jī)廢氣處理技術(shù)的討論,為提高空氣質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。為了保證室內(nèi)人員的安全，應(yīng)采取措施保證空氣的連續(xù)變化，保證風(fēng)在一定風(fēng)速下的速度。噴漆室廢氣中的有害成分主要是揮發(fā)性有機(jī)溶劑，主要包括芳烴、醇醚和有機(jī)溶劑。正是因?yàn)? 上漆工作車(chē)間, 空氣流通速度快,造成其密集度小,一般小于一百毫克/立方米, 還有, 天然氣噴漆車(chē)間的噴涂有少量的原始油漆氣體，特別是在半夜噴漆作業(yè)車(chē)間，尤為明顯，鑒于此，應(yīng)明確預(yù)防，防止其影響相關(guān)材料效果。

2.噴漆廢氣的成分及危害

在噴漆涂裝過(guò)程中高壓空氣噴射的油漆絕大部分停留在工件上，其他沒(méi)有達(dá)到水噴霧顆粒的溶解和懸浮噴涂油漆的表面上的顆粒在空氣中，油漆廢氣污染形成的揮發(fā)性有機(jī)化合物及噴涂工藝。由于不同涂料和涂料使用的溶劑不同，噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣成分也不同。以汽車(chē)噴涂為例檢測(cè)出15 種VOCs，包括苯系物（甲苯、二甲苯等）、酯類(lèi)（乙酸乙酯、乙酸丁酯等）、酮類(lèi)（甲基異丁基酮）和醚類(lèi)（乙二醇丁醚）等。噴漆廢氣對(duì)人類(lèi)危害不容忽視，散發(fā)在空氣中的漆霧經(jīng)呼吸道吸入后會(huì)引發(fā)急慢性中毒，損害人體的神經(jīng)和造血系統(tǒng)。吸入高濃度的苯、甲苯、乙酸乙酯等廢氣短時(shí)間內(nèi)會(huì)抑制人的記憶力、注意力和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)速度，長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)對(duì)肝臟造成毒性反應(yīng)，甚至對(duì)中樞神經(jīng)造成破壞。

3.汽車(chē)涂裝噴漆廢氣處理技術(shù)應(yīng)用

3.1 燃燒處理法

3.1.1 直接燃燒法 。

高濃度可燃有機(jī)廢氣應(yīng)采用直接燃燒法。直接燃燒需要燃燒空間中的高溫和足夠的氧氣。如果氧氣含量不足，燃燒就不完整；如果氧氣的量太多，燃料的濃度將不在火的限度之內(nèi)，導(dǎo)致燃燒不完全。為了防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生，在鍋爐或燃燒器燃燒廢氣一般打開(kāi)，燃燒溫度大于1100℃；但當(dāng)燃燒不完全，導(dǎo)致一些污染物和煙塵排放到大氣中，熱與火不可恢復(fù)，通過(guò)燃料引起的能量損失。

3.1.2 熱力燃燒法 。

用熱燃燒法處理低濃度可燃有機(jī)廢氣。低濃度可燃材料在燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生足夠的釋放需要支持能源的燃燒過(guò)程，因此對(duì)于需要輔助燃料燃燒的氣體，氣體的燃燒提高熱、廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度和燃燒。熱燃燒法的溫度一般在500～900℃之間，比直接燃燒法低。

3.1.3 催化燃燒法。

催化燃燒法被視為處理VOCs 的一種高效技術(shù)，在催化劑作用下VOCs 可在較低溫度下（通常為200～400℃）氧化生成無(wú)污染的CO2 和H2O。催化燃燒法無(wú)二次污染，工藝操作簡(jiǎn)單，安全性高，起燃溫度低；但催化劑性能優(yōu)劣決定VOCs 凈化效果，因此高性能催化劑選擇和研究開(kāi)發(fā)是高效新型催化燃燒法的核心問(wèn)題。處理高濃度、小風(fēng)量有機(jī)廢氣可采用催化燃燒法，但噴漆廢氣風(fēng)量大、VOCs 濃度一般低于300mg/m3，不太適合處理噴漆廢氣。

3.2 回收處理法

回收處理方式中，吸收法適用于處理無(wú)機(jī)氣態(tài)水溶性污染物，且存在廢液的二次處理問(wèn)題；冷凝法和膜分離法適用于小流量、高濃度廢氣的處理；噴漆室排出的氣體濃度和溫度，低空氣流的特點(diǎn)，更適合于吸附過(guò)程。

采用吸附法處理廢氣的優(yōu)點(diǎn)是：低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣凈化效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是：排氣溫度和濕度要求，特殊情況下需要廢氣的預(yù)處理；此外，吸附VOCs 后的揮發(fā)性有機(jī)物載體需要進(jìn)行再生處理。

3.3 濕式凈化法

濕式清洗方法是噴漆廢氣處理最常用的方法，它是在與水簾或無(wú)泵清洗噴漆霧過(guò)程生產(chǎn)的主要方法。水幕凈化方法的設(shè)備由溢流槽采用水幕簾板的房間，在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，進(jìn)入整個(gè)涂裝設(shè)備第一，這幅畫(huà)將通過(guò)水箱沖洗部分進(jìn)入罐內(nèi)，另一部分將通過(guò)多級(jí)水箱、噴霧進(jìn)入溢流槽從這部分溢出的水簾板形成的水在水泵的作用下水幕，水幕可以噴涂操作工人后形成。濕式清洗的效果是減少油漆廢氣的排放，減少空氣污染。另一方面，可以改善油漆的使用，改善噴漆的效果。無(wú)泵清洗法的原理是使煙氣通過(guò)空氣循環(huán)凈化。這個(gè)過(guò)程是用噴漆空氣和水帷幕進(jìn)入氣水接觸的通道，在排氣氣體和水進(jìn)入水通道連接頭混合后，在氣水分離的形成在較低的流體流量的標(biāo)題，噴霧粒子截留。留下的噴霧顆粒形成一種溶液，通過(guò)水槽流入水箱。水箱中含有一種絮凝劑，它能使溶液迅速凝結(jié)，便于快速處理。無(wú)泵凈化方法省去了泵設(shè)備，使整個(gè)凈化過(guò)程簡(jiǎn)單方便，節(jié)省了設(shè)備的占地面積。無(wú)泵凈化技術(shù)不會(huì)造成水泵堵塞，廢氣處理效率高，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)修理廠。

3.4 干式凈化法

雖然濕式清洗法在當(dāng)今汽車(chē)修理廠已經(jīng)成熟，但會(huì)造成兩次水污染。在此基礎(chǔ)上，研制了噴霧干燥法。干式凈化法采用的過(guò)濾方式，具體操作是形成負(fù)壓風(fēng)機(jī)噴涂操作車(chē)間，這幅畫(huà)被吸入過(guò)濾器，過(guò)濾氣體含多重過(guò)濾設(shè)備、液體過(guò)濾設(shè)備后噴漆顆粒會(huì)被過(guò)濾掉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率高，凈化率可達(dá)98%以上，不會(huì)產(chǎn)生二次污染現(xiàn)象。目前，漆霧干洗法廣泛應(yīng)用于汽車(chē)修理廠，效果良好。

3.5 吸收凈化法和活性炭吸附法

有機(jī)廢氣的吸收凈化方法有兩種：化學(xué)法和物理法。然而，化學(xué)吸附與物理吸附之間沒(méi)有明顯的界限。同一種物質(zhì)的物理吸附在較低的溫度，而在較高溫度下它是化學(xué)吸附。化學(xué)吸附法雖然具有良好的吸附效果，但由于工藝復(fù)雜、操作要求高，常被汽車(chē)修理廠使用。物理吸附法操作簡(jiǎn)便，成本低。它被廣泛使用。物理吸附法是目前最常用的活性炭吸附法，活性炭可分為顆粒和纖維兩種。顆粒活性炭的孔是比較均勻的，但也有很好的親和力，缺點(diǎn)是經(jīng)過(guò)處理的氣體經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的距離，所以速度比較慢。纖維活性炭孔相對(duì)較小，由于微孔直接向外吸附，整個(gè)吸附過(guò)程較短。活性炭吸附法對(duì)有機(jī)廢氣的凈化率較高，可達(dá)90%～95%，價(jià)格相對(duì)適中，活性炭可重復(fù)使用。是目前汽車(chē)修理廠常用的方法之一。

綜上所，如何以最小的經(jīng)濟(jì)成本和人力投資凈化噴漆廢氣達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)環(huán)境污染同時(shí)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益還需要相關(guān)領(lǐng)域研究人員和企業(yè)不斷探索和實(shí)踐。

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