汽車噴漆廢氣VOCs處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)介紹

一、前言
汽車涂裝生產(chǎn)線是汽車制造過程中產(chǎn)生“三廢”最多的環(huán)節(jié)，其中涂裝廢氣是涂裝“三廢”的主要部分。涂裝車間的廢氣主要是涂料中含有的有機(jī)溶劑和涂膜在噴涂及烘干時(shí)的分解物，統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），其成份主要有甲苯和二甲苯。這些成份對(duì)人的健康和生活環(huán)境有害，并且有惡臭，人如果長(zhǎng)期吸入低濃度的有機(jī)廢氣，會(huì)引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，是目前公認(rèn)的強(qiáng)烈致癌物。
根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來自于噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為：噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑，干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
二、汽車生產(chǎn)線廢氣處理方法
噴漆室、晾干室有機(jī)廢氣的治理方案
噴漆室、晾干室排出的氣體為低濃度、大流量常溫廢氣，污染物的主要組成為芳香烴、醇醚類、酯類有機(jī)溶劑。目前，國(guó)外較為成熟的方法是：先將有機(jī)廢氣濃縮以減少需處理的有機(jī)廢氣總量，先采用吸附法（活性碳或沸石作吸附劑）對(duì)低濃度常溫噴漆廢氣進(jìn)行吸附，用高溫氣體脫附，濃縮的廢氣采用催化燃燒或蓄熱式熱力燃燒的方法進(jìn)行處理。

1活性炭吸附--脫附凈化裝置
采用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮VOC和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過蜂窩狀活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的，當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，有機(jī)物被氧化成無害的CO2和H20，燃燒后的熱廢氣通過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫的氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門等組成。
活性炭吸附--脫附凈化裝置根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來使活性炭再生；脫附下來的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附；在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。
技術(shù)性能及特點(diǎn)：性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，安全可靠，節(jié)能省力，無二次污染。設(shè)備占地面積小，重量輕。極適用于大風(fēng)量下使用。吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，用催化燃燒后的廢氣進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送催化燃燒室進(jìn)行凈化，不需外部能量，節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn)是，活性炭使用壽命短，運(yùn)行成本高。
2沸石轉(zhuǎn)輪吸附--脫附凈化裝置
沸石的主要成分為：硅、鋁，具有吸附能力，可作為吸附劑使用；沸石轉(zhuǎn)輪就是利用沸石特定孔徑對(duì)于有機(jī)污染物具有吸附、脫附能力的特性，使原本具低濃度、大風(fēng)量的VOC廢氣，經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的氣體，可以降低后端終處理設(shè)備的運(yùn)行成本。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。缺點(diǎn)是前期投資高。
沸石轉(zhuǎn)輪吸附-凈化裝置是一種可連續(xù)進(jìn)行吸附和脫附操作的氣體凈化裝置。沸石轉(zhuǎn)輪兩側(cè)由特制的密封裝置分成三個(gè)區(qū)域：吸附區(qū)、解吸（再生）區(qū)及冷卻區(qū)域。該系統(tǒng)的工作過程是：沸石轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，循環(huán)通過吸附區(qū)和解吸（再生）區(qū)及冷卻區(qū)域；低濃度、大風(fēng)量的廢氣連續(xù)不斷地通過轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)時(shí)，廢氣中的VOC被轉(zhuǎn)輪的沸石吸附，被吸附凈化后的氣體直接排放；輪子吸附的有機(jī)溶劑隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被送到解吸（再生）區(qū)，再用小風(fēng)量熱風(fēng)連續(xù)地通過解吸區(qū)，被吸附到轉(zhuǎn)輪上的VOC在解吸區(qū)受熱脫附實(shí)現(xiàn)再生，VOC廢氣隨熱風(fēng)一起排出；轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻降溫后可重新進(jìn)行吸附，隨著轉(zhuǎn)輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，吸附、解吸、冷卻循環(huán)進(jìn)行，確保廢氣處理持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。
沸石轉(zhuǎn)輪裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)濃縮器，經(jīng)過轉(zhuǎn)輪處理后的含有機(jī)溶劑的廢氣被分成兩個(gè)部分：可以直接排放的潔凈空氣和含高濃度有機(jī)溶劑的再生空氣。可以直接排放的潔凈空氣，可以進(jìn)入噴漆空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用；高濃度的VOC氣體，其濃度大約為進(jìn)入系統(tǒng)前VOC濃度的10倍左右，濃縮后的氣體再通過TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)（或其他設(shè)備）進(jìn)行高溫焚燒處理，焚燒產(chǎn)生的熱量分別為烘干室供熱和沸石轉(zhuǎn)輪脫附供熱，熱量被充分利用，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
技術(shù)性能及特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)；高吸、脫附效率,使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣,降低后端終處理設(shè)備的成本；沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOC所產(chǎn)生的壓降極低,可大大減少電力能耗；整體系統(tǒng)采預(yù)組及模塊化設(shè)計(jì),具備了最小的空間需求,且提供了持續(xù)性及無人化的操控模式；經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的廢氣,可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；吸附劑使用不可燃性疏水沸石，使用更安全；缺點(diǎn)是一次性投資較高。
3、結(jié)語(yǔ)
減少涂裝公害既是涂裝技術(shù)發(fā)展方向，也是涂裝行業(yè)的責(zé)任。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高，揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作正逐步開展。對(duì)汽車涂裝廢氣，應(yīng)根據(jù)不同特點(diǎn)，分析不同處理方法的處理效果與處理成本，采取切實(shí)有效的技術(shù)方法處理，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)地球環(huán)境，創(chuàng)建和諧社會(huì)。

來源：東莞市中仁環(huán)?？萍加邢薰?/a>