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汽车涂装废气处理
汽车涂装废气处理

 选择有机的处理方法,总体上应考虑以下因素:有机污染物的类型及其浓度、有机的排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到的污染物控制水平。
        1喷漆常温的处理 
        来自喷漆室、晾置室、调漆间和面漆污水处理间的废气为低浓度、大流量的常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂。对照GB16297《大气污染综合排放标准》,这些废气的浓度一般在排放限值以内,为应对标准中的排放速率要求,多数汽车厂采取高空排放的办法。这种办法虽然可以满足目前的排放标准,但废气实质上是未经处理稀释排放,一条大型的车身涂装线每年排放的气体污染物总量可能高达数百吨,对大气造成的危害非常严重。
        为从根本上减少废气污染物的排放,可以联合利用几种废气处理方法进行处理,但大风量的废气处理成本很高。目前,国外较为成熟的方法是,先将浓缩(用吸附-脱附转轮将总量浓缩15倍左右),以减少需处理的总量,再采用破坏性方法对浓缩的废气进行处理。国内也有类似的方法,先采用吸附法(活性碳或沸石作吸附剂)对低浓度、常温喷漆废气进行吸附,用高温气体脱附,浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理。低浓度、常温喷漆废气的生物处理方法正在研发之中,国内现阶段的技术尚不成熟,但值得关注。为真正减少涂装废气公害,还需从源头上解决问题,如采用静电旋杯等手段提高涂料的利用率、发展水性涂料等环保涂料等。
        2烘干废气处理
        烘干废气属于中、高浓度的高温废气,适合采用燃烧的方法处理。燃烧反应都有3个重要参数:时间、温度、扰动,也即燃烧3T条件。废气处理的效率实质上是燃烧反应的充分程度,取决于燃烧反应的3T条件控制。RTO可以控制燃烧温度(820~900℃)和逗留时间(1.0~1.2s),并保证必要的扰动(空气与有机物充分混合),的处理效率可达99%,并且废热率高,运行能耗较低。日本及国内的多数日资汽车厂通常采用RTO对烘干(底漆、中涂、面漆烘干)废气进行集中处理。例如,东风日产乘用车花都涂装线采用RTO集中处理涂装烘干废气效果很好,完全满足排放法规要求。但由于RTO废气处理设备一次性投资较高,用于废气流量较小的废气处理时不经济。
        对于新建涂装生产线,欧美汽车生产厂首选TAR烘干炉。例如,由德国杜尔承建的奇瑞汽车有限涂装二线采用TAR烘干炉,涂装废气处理与的效果均较好。燃气(或烯油)烘干炉本身就需要通过燃烧供热,特别适合废气燃烧热,为提高热效率,设计采用多级热,最后一级热回收可以用作烘干炉的新风预热或风幕风加热。TAR烘干炉的废气处理与热利用效率均较高,但目前引进的TAR烘干炉成本较高,国产的TAR烘干炉性能不太稳定,笔者建议加强国产TAR烘干炉的研发,在新建涂装线中推广应用国产TAR烘干炉。国内的许多涂装线采用了一种与TAR相近的做法,将烘干废气作助燃空气引到燃烧室中燃烧,即烘干加热与废气燃烧“四元体”。这种“四元体”对废气处理有一定效果,但实践证明,这种废气处理方式效果不充分,处理后的废气经常不达标,原因是废气没有经过预热,燃烧室的温度不够,所以应改进现行的“四元体”结构,保证废气处理效率,并提高热效率。
        对于已建成的涂装生产线,需增加废气处理设备时,可采用催化燃烧系统和蓄热式热力燃烧系统。催化燃烧系统投资小、燃烧能耗低。
        一般来说,采用把/铂作为催化剂可将氧化大多数有机废气的温度降到315℃左右。催化燃烧系统可以用于一般的烘干废气处理,特别适用于烘干电源采用电加热的场合,存在的问题是如何避免催化剂中毒失效。从一些用户的使用经验来看,对一般的面漆烘干废气,通过增加废气过滤等措施,可以保证催化剂的寿命为3~5年;电泳漆烘干废气容易造成催化剂中毒,所以电泳漆烘干废气的处理应慎重采用催化燃烧方式。在东风商用车车身涂装线的废气处理改造过程中,电泳底漆烘干废气采用RTO法处理、面漆烘干废气采用催化燃烧方式处理,使用效果良好。