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【最权威】4S店喷漆房废气处理解决方案

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-11-08 19:47:00

一、喷漆废气的主要成分

 

1.喷漆废气的形成及主要成分

 

喷漆工艺广泛应用于机械、汽车、电气设备、家电、船舶、家具等行业。

 

喷漆原料——油漆涂料由不挥发份和挥发份组成,不挥发份包括成膜物质和辅助成膜物质,挥发份稀释剂是用来稀释油漆,达到漆物表面光滑美观的目的。

 

油漆喷涂过程中主要产生漆雾和有机废气污染,油漆在高压作用下雾化成微粒,在喷涂时,部份油漆未到达喷漆物表面,随气流弥散从而形成漆雾;有机废气来自稀释剂的挥发,有机溶剂不会随油漆附着在喷漆物表面,在喷漆和固化过程将全部释放形成有机废气(有文献报道可达上百种挥发性有机物,分别属于烷烃、环烷烃、烯烃、芳香类化合物、醇、醛、酮、酯、醚及其他化合物)。

 

2.汽车涂装废气的来源与特性

 

汽车涂装车间要对工件进行漆前处理、电泳和喷漆。涂漆工序包括喷漆、流平和烘干,在这些工序中会产生有机废气(VOCs)及过喷漆雾,故而这些工艺都需要进行喷漆房废气处理。

 

1)喷漆室废气

 

为维持喷涂的作业环境,根据劳动安全卫生法的规定,喷涂作业时,喷漆室内应连续换风,换风速度应控制在(0.25~1)m/s的范围内。喷漆室换风排气废气的主要组成为喷漆挥发的有机溶剂,其主要成分为芳香烃(三苯及非甲烷总烃类)、醇醚类、酯类有机溶剂,由于喷漆室的排风量很大,所以排出的有机废气总浓度很低,通常在100mg/m3左右。另外,喷漆室的排气中经?;购猩倭课创硗耆钠嵛?,特别是干式漆雾捕集喷漆室,排气中漆雾较多,可能成为废气处理的障碍,废气处理前必须预处理。

 

2)晾置室废气

 

面漆在喷涂之后烘干之前,要进行流平晾置,湿漆膜在晾置过程中有机溶剂挥发,为防止晾置室内有机溶剂聚集发生爆炸事故,晾置室应连续换风,换风速度一般控制在0.2m/s左右,排风废气的成分与喷漆室排风废气的成分相近,但不含漆雾,有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大,根据排风量大小不同,一般在喷漆室废气浓度的2倍左右,可达到300mg/m3,通常与喷漆室排风混合后集中处理。另外,调漆间、面漆污水循环水池也要排放类似的有机废气。

 

3)烘干废气

 

烘干废气的成分比较复杂,除包含有机溶剂、部分增塑剂或树脂单体等挥发成分,还包含热分解生成物、反应生成物。电泳底漆与溶剂型面漆烘干均有废气排出,但其成分与浓度差别较大。

 

分析可知,来自喷漆室、晾置室、调漆间、面漆污水处理间的废气,为低浓度、大流量常温废气,污染物的主要组成为芳香烃、醇醚类、酯类有机溶剂。对照《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。

 

二、表面涂装(汽车制造业)及4S店喷漆废气治理方法选择

 

1.喷漆室、晾置室治理方案

 

活性炭吸附--脱附净化装置

 

格林斯达环保——活性炭吸附--脱附净化装置

 

活性炭吸附--脱附净化装置根据吸附和催化燃烧两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自燃,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附;在脱附时,净化操作可用另一个吸附床进行,既适合于连续操作,也适合于间断操作。

 

技术性能及特点:性能稳定,结构简便,安全可靠,节能省力,无二次污染。设备占地面积小,重量轻。极适用于大风量下使用。吸附有机物废气的活性炭床,用催化燃烧后的废气进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室进行净化,不需外部能量,节能效果显著。

 

2.烘干废气治理方案

 

蓄热式热力氧化装置(RTO)

 

格林斯达环保——蓄热式热力氧化装置(RTO)

 

蓄热式热氧化器采用热氧化法处理中低浓度的有机废气,用陶瓷蓄热床换热器回收热量。由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。主要特征是:蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连,蓄热床通过换向阀交替换向,将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留,并预热进入蓄热床的有机废气,蓄热床采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量;预热到一定温度(≥760℃)的有机废气在燃烧室燃烧发生氧化反应,生成二氧化碳和水,得到净化。典型的两床式RTO主体结构一个燃烧室、两个陶瓷填料床和四个切换阀组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收,热回收率大于95%;处理有机废气时不用或使用很少的燃料。

 

优点:在处理大流量低浓度的有机废气时,运行成本非常低。

 

蓄热式催化燃烧装置(RCO)

 

格林斯达环保——蓄热式催化燃烧装置(RCO)

 

RCO装置主要由炉体、催化蓄热体、燃烧系统、自控系统、自动阀门等几个系统构成。在工业生产过程中,排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀,通过选转阀将进口气体和出口气体完全分开。气体首先通过陶瓷材料层1预热后发生热量的储备和热交换,其温度几乎达到催化层进行催化氧化所设定的温度,这时其中部分污染物氧化分解;废气继续通过加热区(可采用电加热方式或天然气加热方式)升温,并维持在设定温度;其再进入催化层完成催化氧化反应,即反应生成CO2和H2O,并释放大量的热量,以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入陶瓷材料层2,回收热能后通过旋转阀排放到大气中,净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作,所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤,热量得以回收。

 

优点:工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠;净化效率高,一般均可达98%以上;与RTO相比燃烧温度低;一次性投资低,运行费用低,其热回收效率一般均可达85%以上;整个过程无废水产生,净化过程不产生NOX等二次污染;RCO净化设备可与烘房配套使用,净化后的气体可直接回用到烘房利用,达到节能减排的目的。

 

三、相关标准

 

我国于1996年颁布并实施的GB16297《大气污染综合排放标准》,限定了33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机溶剂(VOCs);另外我国于1993年颁布并实施的GB14554《恶臭污染物排放标准》分年限规定了8种恶臭污染物的一次最大排放限值、复合恶臭物质的臭气浓度限值及无组织排放源的厂界浓度限值;2006年颁布实施的HJ/T293《清洁生产标准汽车制造业(涂装)》中明确了环境管理指标,强调了油漆烘干室的脱臭装置。

 

目前国家尚未专门对表面涂装(汽车制造业)及4S店喷漆废气排放制定相关标准(注:地方标准,北京市出台的《大气污染综合排放标准》对此有专门规定;广东出台了专门的地方标准DB44/816-2010),现行喷漆行业有机废气排放标准一般按如下标准执行。

 

废气排放执行标准

 

执行GB16927-1996《大气污染物综合排放标准》。苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃及过喷漆雾(颗粒物)等的排放量要达到其限值要求。

 

表1排放标准2-2地方标准(下为北京和广东出台的相关地方标准为参考)

 

北京市地方标准DB11/501-2007《大气污染物综合排放标准》相关排放限值见下表:典型VOCs污染源排放要求

 

表2排气筒VOCs排放浓度与总量排放限值

 

汽车制造涂装生产线以单位底涂面积核算的VOCs排放总量不应超过表3规定的限值。

 

表3汽车制造涂装生产线VOCs总量排放限值

 

广东省地方标准DB44/816-2010《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准》相关排放限值见下:汽车制造涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量不应超过表4规定的限值。

 

表4涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量限值

 

排气筒VOCS排放限值:烘干室排气应安装废气净化装置进行处理,其VOCs的总去除率应达到90%,排气筒排放的总VOCs浓度限值为50mg/m3。其它排气筒排放的VOCs浓度限值应符合表5规定。

 

表5排气筒VOCs排放限值

 

另:按《广东喷漆废气处理项目技术指导规范》规定要求

 

1)喷漆废气中的颗粒物经处理后达到广东省地方标准《大气污染物排放限值》(BD44/27-2001)中第Ⅱ时段规定的排放标准:

 

颗粒物120mg/m3

 

(2)喷漆废气中的有机成份经净化后达到广东省地方标准《大气污染物排放限值》(BD44/27-2001)中第Ⅱ时段规定的排放标准

 

苯12mg/m3

 

甲苯40mg/m3

 

二甲苯70mg/m3

 

四、喷漆废气的危害

 

漆雾中的有机溶剂——苯、甲苯、二甲苯等属强毒性溶剂,作业时散发至车间空气中,工人经呼吸道吸入后可引起急性和慢性中毒,主要引起中枢神经系统及造血系统的损害,短期吸入高浓度(1500mg/m3以上)的苯蒸气,即可引起再生障碍性贫血,经常吸入低浓度的苯蒸气也会引起恶心、呕吐、神智不清等神经症状,少数还可以引起神经衰弱症候群,甲苯对中枢神经的毒害比苯强,对造血系统的作用较苯低。据报道,苯质量浓度在188~375mg/m3时,长期接触即可有明显的自觉症状。甲苯的慢性危害较苯小,浓度在430~1300mg/m3下,可出现中毒症状,三苯混合还可对眼睛、鼻粘膜产生刺激症状,且神经系统症状也更为严重。

 

漆雾对作业工人的危害不容忽视,企业可采取切实可行的喷漆废气处理措施,减小污染物排放,降低有毒有害物质对操作工人的健康损害。

    


 

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