塗裝車間有機（jī）廢氣治理研究

 工業塗裝車間是工業產品製造業的耗能大戶和汙染源（yuán）。以汽車製造業為例，塗裝生產過程中的能耗占汽車生產總能耗的70%左右，同時塗裝車間生產過程中產生的三廢（fèi）也占到汽車生產過程（chéng）中的85%以上，這裏邊包含VOC（揮發性有機化合物），生產廢水，固（gù）體廢棄物等。這些物質若不進行必要的無害化處理，而肆意排放，將必然對環境帶來嚴重的（de）汙染。在塗裝的三廢（fèi）中以（yǐ）VOC的排量大（dà），蕞難處（chù）理，對環境的汙染為嚴重（chóng），越來越受到人們的重視。近年來伴隨著國（guó）家（jiā）及地方（fāng）性法規的不斷升（shēng）級，各個科研機構及企業針對塗裝行業（yè）的VOC治理方案（àn）也在不斷的進步與完善，通過設備及（jí）工藝的提升，處理效果取得了長足的發展，使得VOC對環境的危害在逐步減少

目前（qián），汽車塗裝所用的塗料主（zhǔ）要由（yóu）樹（shù）脂、助劑、顏填（tián）料、溶劑組成，其（qí）中成膜物質主要（yào）包（bāo）含樹脂、顏填料，溶劑主要起稀釋、混合、分散樹脂、顏填料的作用，使樹脂與顏填料充分混合（hé）、不（bú）凝聚，降低沉（chén）降速率。目前汽車塗料所使用溶劑的（de）主（zhǔ）要成份為苯、甲苯、乙（yǐ）苯、二甲苯、乙酸乙酯（zhǐ）、乙（yǐ）酸丁酯等。塗料在噴塗、揮發、烘幹過程中溶（róng）劑、助劑會逐漸揮發出來，形成有機（jī）廢氣（qì）（VOC）。在汽車塗裝過程中產生的有機廢氣（qì）主要有噴漆廢氣和（hé）烘幹廢氣，隨著（zhe）塗料的種類及（jí）塗裝方法的不同，揮發到空氣中的溶劑（jì）占塗（tú）料總（zǒng）用量的20%～80%。通過對汽車塗裝生產車間進行檢測發現，在塗裝車（chē）間內可檢測（cè）出15種有（yǒu）機物（wù）。這些有機廢（fèi）氣排放（fàng）到大氣中，在一定條件下通過光化學反應，對臭氧層造成嚴重（chóng）破壞，影響大氣（qì）質量，同（tóng）時若長（zhǎng）期在含有（yǒu）高濃（nóng）幅度有機廢氣環境中工（gōng）作，會損害人的中樞神經係統嚴重影響作業人員的健康。

近幾年，從國（guó）家（jiā）到地方，均越來越重視環境汙染問題，各個地方在依（yī）照國家標準的基礎上均不同程度的頒布了（le）針對塗裝（zhuāng）行業的揮發性有機物排放控製標準，在標（biāo）準（zhǔn）內部對VOC高允許排放濃度及（jí）排放總量均作出嚴格要求（qiú）。通過標準的嚴格實（shí）施，促使相關企業對環保（bǎo）設施進行改造及技術升（shēng）級，並促進行業的技術進步（bù）。目（mù）前塗裝行業針對有機廢氣比較常用的處理方式有以下幾種。

1 活（huó）性炭吸附

活性炭吸附主要針對噴漆廢氣，利用活性炭比表麵積（500～1700 m²/g）大，孔隙發達、表麵官能團豐富和活性高、具有優異的吸附性能等特點，能夠將（jiāng）有機溶劑蒸汽分子吸附在其表麵，從而達到降低有機廢氣濃度（dù）的目的，是廢氣治理中應（yīng）用廣泛（fàn）的方式。

目（mù）前，在常用的活性炭吸附（fù）裝置中一般會設置過濾器和冷卻器，對廢氣進行（háng）預處理，從而除去有機（jī）廢（fèi）氣中的漆霧和（hé）水份，並將廢氣降低至適當的溫度，以保證活性（xìng）炭不被堵塞，確保設備的安全性。預處（chù）理後的有機廢氣經過活性炭吸附床，廢氣中的有機物分子會填充在活性炭表麵的的孔穴中被吸附在（zài）表麵，從達到有機廢氣分離的目的，實現（xiàn）淨化效果。由於活性炭吸附屬於物理去除法，活性炭的吸附效率會（huì）隨著吸附量的增加進行衰減，當吸（xī）附飽和（hé）之後，活性炭的孔（kǒng）隙會被有機分子堵塞（sāi），從而喪失吸附作用，這時就需要對活性炭進行更換或（huò）者（zhě）脫附處理，使之重新具備吸附效果。經檢測，目前（qián）常用的活性炭（tàn）的（de）最高吸附效率（lǜ）為87%，經活性炭吸附後，有機廢氣的濃度可降低30%～50%。此方法具有設備簡單、投資小、處理量大等優點，適合應用（yòng）在噴塗量較小，濃度低，有機廢氣成（chéng）分較為簡單（dān）的噴塗環境（jìng）中。

2 UV光解

低溫（wēn）等離子法是利用等離子體內部產生富含極高化學活性的特點，使（shǐ）用高壓放電裝置在放電時產生高能電子和（hé）離子，將空氣（qì）中的氧分子進行（háng）分離，氧分子吸收能量後產（chǎn）生遊離態的氧（yǎng）離子。有機廢（fèi）氣中的苯，甲（jiǎ）苯與遊離氧基團發生反應，終轉化為CO₂和H₂O等物質（zhì），從而達到淨化廢氣的目（mù）的。此種方法具有適用範圍廣，淨化效率高，設備占地麵積小的特點，適用於其他方法較難處理的有機廢氣體；但由於采用高壓放（fàng）電裝置，在含水、含塵、有機廢氣濃度較高的密閉空間易（yì）發生爆炸，因而限製了其使用。

3 低溫等離子法（fǎ）

低溫等（děng）離子法是利用等離子（zǐ）體內部產（chǎn）生富含極（jí）高化學活性的特點，使用高壓放（fàng）電裝置在放電時產生（shēng）高能電子和離子，將空氣中的氧分子進行分離，氧分子吸收能量後產生遊離態的氧離子。有機廢氣中的苯，甲苯與（yǔ）遊離氧基團發生反應，蕞（zuì）終（zhōng）轉化為（wéi）CO₂和H₂O等物質，從而達到淨化廢氣的（de）目的。此種方法具有適用範圍廣，淨化效率高（gāo），設備（bèi）占地麵積小的特點，適用於其他方法較難處理的有機廢氣體；但由於采用高（gāo）壓放電裝置，在含水、含塵、有機廢氣濃度較高的密閉空間易發生（shēng）爆炸，因而限製了其（qí）使用。

4 吸附濃縮（suō）+催化（huà）燃燒法

“吸附+催（cuī）化燃燒法”作為有機廢氣的處理方法分為吸附、脫附和催化燃燒三部（bù）分（fèn）。有機廢氣通過吸附、脫附處理後，提高了濃度（dù），通常會達到到1000 mg/m³以上，然後在催化劑的作（zuò）用下，使有機廢氣中的碳氫化合物在特定的溫度下（xià）迅速氧化成CO₂和H₂O等（děng）物質（zhì），從而達到淨化空氣（qì）的目的。有（yǒu）機廢氣（qì）首先通過吸（xī）附床，使有機廢氣中的有害物質被吸附床吸附，吸附淨化後的（de）潔淨空氣高空排放。當吸附床達到飽（bǎo）和後，采用80～100 ℃的氣體對吸附床進行（háng）反向脫附，將有機廢氣從吸附床中脫離出來（lái），同時使吸附床重新具有活性繼續進行再次吸附處理。被脫附出來（lái）的高濃度有機廢氣在熱交換器的作用下預熱到200～400 ℃，後通過風機（jī）將其送（sòng）入燃燒室，在催化劑床的作用下有機廢氣分子和混合氣體中的（de）氧分子（zǐ）催化分（fèn）解，在催化劑的表麵迅速分解成CO₂和H₂O，並放出大量的熱，從而達到淨化有機（jī）廢氣的目的。此種方法適用於塗料（liào）、橡膠、塑料、樹脂加工等大風量，低濃度行業，能滿足地（dì）方環保法規要求。

近（jìn）年來，各個行業通過不斷的努力，無論（lùn）是噴塗（tú）材料、工（gōng）藝，還是廢氣（qì）治理設備均取得了長足的（de）發展，對節能減（jiǎn）排做（zuò）出了（le）突（tū）出的貢獻。塗裝車間作為有機廢氣的（de）點產生單元，越來越受到（dào）行（háng）業的重視，所以在節能減排的道路（lù）上（shàng），作為塗裝工藝技術人員應該挖（wā）掘各方麵的（de）潛力從材料、工藝技術、設備、現場管理等各個方麵入（rù）手，降低汙染物的排放量，努力營造綠色車間。同時工廠在設計（jì）之（zhī）初，就應該（gāi）充分考慮環保措施（shī），按照綠色工廠的標準進行設計、建設，以（yǐ）造福後代。

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