亳州市中環(huán)環(huán)境科技有限責(zé)任公司 魯峰

涂料應(yīng)用過程中，噴漆室、烘干室、晾干室等區(qū)域均會產(chǎn)生大量的噴涂廢氣污染物，對區(qū)域環(huán)境造成嚴重威脅。因此，本文以噴涂廢氣污染物為研究對象，介紹了噴涂廢氣污染物組成及來源，利用算法，闡述了噴涂廢氣污染物對環(huán)境的影響。

一、涂料組成及來源

（一）涂料組成

涂料主要由成膜物質(zhì)（樹脂）、固化劑、稀釋劑（溶劑、助劑）、色料、添加劑等幾種物質(zhì)組成。其中，成膜物質(zhì)主要為基礎(chǔ)材料，顏料是涂料顏色的主要填充物質(zhì)，溶劑為成膜物質(zhì)主要稀釋材料，稀釋劑與涂料溶劑相溶，可以加強涂料分散性、溶解性。

（二）涂料來源

噴涂廢氣主要來自調(diào)漆、噴漆、晾干、烘干等過程，對應(yīng)產(chǎn)生于生產(chǎn)中的調(diào)漆室、噴漆室、晾干室和烘干室。其中噴漆室產(chǎn)生的噴涂廢氣污染物主要為漆霧、揮發(fā)性有機物等，晾干室主要產(chǎn)生揮發(fā)性有機物，烘干室主要產(chǎn)生的廢氣為熱分解后殘留溶劑及燃燒廢氣。

二、噴涂廢氣污染物對環(huán)境的影響

（一）環(huán)境影響評價中噴涂廢氣污染物核算方法

在環(huán)境影響評價過程中，噴涂性物質(zhì)主要產(chǎn)生的廢氣污染物為揮發(fā)性有機物。由于苯類物質(zhì)主要作為油性涂料稀釋劑，性質(zhì)較穩(wěn)定，經(jīng)收集后可進入凈化處理設(shè)施。因此，最終物料恒算公式為：噴涂廢氣總污染物排放量=有組織排放噴涂廢氣污染物+無組織排放噴涂廢氣污染物量=投入物料中污染物總量-被處理廢氣污染物量。

（二）噴涂廢氣污染物對環(huán)境的影響

隨著排放限值標準的提高，廢氣后處理系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。為了去除廢氣中的有害污染物，選擇性催化還原已經(jīng)發(fā)展了大約24年。尿素SCR在汽車工業(yè)中應(yīng)用的基本問題和挑戰(zhàn)一直是許多學(xué)者研究的課題。尿素SCR作為還原劑，是一種成熟的固定式柴油機脫硝技術(shù)，目前被認為是減少卡車和拖拉機氮氧化物排放的最有前途的方法。

這種解決方案有好處，但也帶來了二次排放氨滑移的風(fēng)險。當氨直接用作還原劑時，這是一個主要問題。該解決方案的主要目標是提高效率，減少氮氧化物和燃油，同時提高發(fā)動機性能。通過使用位于SCR催化劑前面和后面的NOx傳感器，ECU在有害污染物處理過程中監(jiān)測NOx水平。SCR的主要目的是去除排氣系統(tǒng)中的有害污染物，廢氣用一種叫AdBlue的液體處理[1]。

當它們通過排氣系統(tǒng)時，催化轉(zhuǎn)化器將有害的氮氧化物轉(zhuǎn)化為無害的氮和水蒸氣，這些變化是在分子水平上的。首先，在燃油消耗最小的前提下，通過優(yōu)化噴油和正時獲得最大的性能和扭矩。隨后，通過向排氣系統(tǒng)中注入AdBlue來處理有害廢氣。目前SCR系統(tǒng)通過對處理前后NOx濃度和溫度的監(jiān)測，動態(tài)控制AdBlue的用量，這將最大限度地提高效率，最大限度地減少AdBlue的絕對使用量。SCR系統(tǒng)由幾個部分組成，AdBlue油箱位于主油箱旁邊，便于加注和隔離寒冷天氣。供應(yīng)模塊將AdBlue泵送至AdBlue噴油器，劑量模塊在DOC后面注入AdBlue，通過在SCR催化劑之前向廢氣流中注入AdBlue，可降低NOx。由于廢氣的熱量，阿德蘭被分解成氨和二氧化碳。形成的氨和廢氣流入SCR催化劑，氨與NO和NO2分子發(fā)生反應(yīng)，將NOx分子轉(zhuǎn)化為無害的氮氣和水蒸氣。NO的催化還原按式1進行，NO2的還原按式2進行。排氣系統(tǒng)末端的溫度和氮氧化物傳感器監(jiān)測排氣，通過催化劑以確保AdBlue噴射在所有發(fā)動機負載下都得到優(yōu)化。SCR系統(tǒng)由ECU電子控制，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、實際扭矩、排氣溫度、NOx含量和進氣濕度等參數(shù)調(diào)節(jié)AdBlue的噴射量。噴射是在滿足以下特定條件后實現(xiàn)的：冷卻液溫度高于45℃°C、SCR催化劑溫度180以上°C、發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)、扭矩負載為發(fā)動機的20%。在不滿足這些參數(shù)的情況下，由于無法初始化化學(xué)反應(yīng)，阿德蘭不能被注入[2]。這些變量被歸類為激活參數(shù)。本文通過對CAN總線數(shù)據(jù)的讀取，獲取發(fā)動機的具體參數(shù)，如排氣溫度、燃油消耗量和扭矩負載，以觀察發(fā)動機的噴油正時，主要目的是指出廢氣溫度對與阿德蘭注射液直接相關(guān)的有害污染物處理的影響。

三、噴涂廢氣污染物的治理對策

（一）環(huán)境影響評價中噴涂廢氣污染物

測量鏈的結(jié)構(gòu)針對公路路試，設(shè)計了用于觀測參數(shù)監(jiān)測的測量鏈。使用帶有OBD連接器的數(shù)據(jù)采集卡的便攜式計算機，OBD接頭直接連接在SAEJ196216針接頭上。使用LabView軟件編寫了CAN總線專用代碼的在線讀取程序，這種方法使讀取發(fā)動機上已安裝傳感器的數(shù)據(jù)成為可能。在整個運輸工作周期內(nèi)，實現(xiàn)了對各種發(fā)動機負載的數(shù)據(jù)記錄。運輸占空比主要測試對象是依維柯STRALIS420EEV卡車，采用第二代SCR技術(shù)廢氣處理系統(tǒng)?？ㄜ嚺鋫淞?13,2kW標稱功率和1900Nm扭矩（1050Nm）的發(fā)動機÷1550轉(zhuǎn)/分，發(fā)動機還配備了一個可變幾何渦輪增壓器，用于重型運輸。發(fā)動機預(yù)熱到工作溫度，大氣壓力平均值為98.6kpa，環(huán)境空氣溫度在-3到11°C之間，在整個測量過程中，自動變速器被激活。為了正確的引擎工作負載，計劃了特定的跟蹤。運輸占空比是在Vy和Vy之間的運輸?shù)缆飞蠈崿F(xiàn)的?科夫和普羅斯特ě喬夫，這對燃油消耗量和廢氣溫度有直接影響。此外，由于廢氣溫度波動，AdBlue噴射也受到影響。結(jié)果和討論廢氣溫度和發(fā)動機負荷過程結(jié)果的第一部分致力于監(jiān)測發(fā)動機負荷、廢氣溫度和燃油消耗等基本參數(shù)之間的相關(guān)性。從整個運輸占空比中選擇各個發(fā)動機狀態(tài)[3]可知，發(fā)動機負荷的增加與油耗的增加是同步的，這兩種狀態(tài)與廢氣溫度相關(guān)。隨著燃燒的增多，由于燃燒過程中廢氣溫度升高，另一種狀態(tài)描述發(fā)動機負載降低時的減速過程。這就帶來了由于燃油供應(yīng)中斷而導(dǎo)致的燃油消耗量的急劇下降。如果沒有燃油供應(yīng)，氣缸內(nèi)不會發(fā)生燃燒，從而導(dǎo)致廢氣溫度降低。這兩種狀態(tài)代表了發(fā)動機基本參數(shù)與道路困難、卡車負載和天氣條件引起的工作負載有關(guān)的行為。廢氣溫度對AdBlue噴射過程有重要影響，同時，發(fā)動機負荷對有害污染物的處理起著至關(guān)重要的作用。AdBlue進樣過程對于適當?shù)倪x擇性催化還原功能來說，AdBlue進樣過程是必不可少的部分。在運輸占空比期間，實現(xiàn)了不同的發(fā)動機負載。SCR系統(tǒng)的控制單元評估NOx還原正常功能所需的輸入?yún)?shù)。AdBlue在發(fā)動機負載增加期間的噴射過程，AdBlue液體不是連續(xù)注入的，原因是SCR催化劑供應(yīng)氨和二氧化碳。SCR催化劑儲存一定量的氨，化學(xué)反應(yīng)需要一定的時間來還原NOx。廢氣流經(jīng)SCR催化劑時，氨含量降低，需要額外的劑量。此外，過量AdBlue注入會導(dǎo)致氨直接泄漏到大氣中，從而造成有毒污染。在全負荷和中等負荷時，大部分NOx都會形成。在減速過程中，AdBlue注射量明顯受限，這是由于燃料供應(yīng)終止導(dǎo)致燃燒過程停止造成的。在穩(wěn)定和滿負荷期間，由于通過SCR催化劑的廢氣流量較大，AdBlue噴射量幾乎保持不變。特征的開始表現(xiàn)為發(fā)動機滿負荷，高噴射AdBlue，隨后發(fā)動機負荷顯著降低，伴隨著AdBlue噴射關(guān)閉。盡管所有的發(fā)動機液體都達到了它們的工作溫度，但由于發(fā)動機負荷的變化，廢氣的溫度在130–205°C之間波動，這個溫度不適合SCR催化劑中化學(xué)反應(yīng)的開始。如果將AdBlue直接注入廢氣的主流，AdBlue就無法分解為氨和二氧化碳，這將導(dǎo)致廢氣中尿素含量過高，進而造成環(huán)境污染[4]。

（二）苯類揮發(fā)性有機物治理措施

UV光解設(shè)備利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，裂解工業(yè)廢氣如氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。適用條件：反應(yīng)條件為常溫常壓，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，并可同時消除混合污染物（有些情況還具有協(xié)同作用），不會產(chǎn)生二次污染[5]。具有適用范圍廣、寬譜性、耐高溫、凈化效率比較高、流量范圍寬的特點，尤其適用于其他方法難以處理的多組分惡臭氣體，可以處理低濃度氣體[6]。

四、結(jié)束語

綜上所述，噴涂廢氣污染物對周邊環(huán)境空氣質(zhì)量具有較大的危害，相關(guān)環(huán)保部門可利用物料恒算法，對周邊噴涂廢氣污染物產(chǎn)生量進行估測，判定噴涂廢氣污染物對周邊環(huán)境的影響，最大限度地降低噴涂廢氣污染物對環(huán)境的危害，提高涂料生產(chǎn)工藝環(huán)境效益。