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浙江宁波工业固定源挥发性有机物治理技术指南(试行)

2016-12-30 09:31来源:北极星环保网关键词:VOCs治理挥发性有机物VOCs排放收藏点赞

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3.1表面涂装

表面涂装是指将液体或和固体涂料涂覆在基材表面并形成牢固附着的连续薄膜,起到装饰、防腐和某些特定功能等作用。

表面涂装的基材材质包括金属、木材、纸张、塑料和纤维等,基材形状从条状、片状,直至大型装备和交通运输设备等。

表面涂装作业工序主要有:表面预处理(除尘、脱脂、除锈、蚀刻等)、表面喷涂(喷涂、浸涂、滚涂、流涂、静电喷涂等)、固化干燥(室温下自然干燥、固化炉干燥或辐射固化等)。

表面涂装作业中,VOCs排放来自于涂料和稀释剂中的溶剂挥发份,如:涂料和稀释剂的储存、输送和配制作业,使用溶剂型清洗剂的表面预处理作业,以及使用溶剂型清洗液清洗喷涂器具作业等,主要产生环节是:

(1)喷涂作业——过喷涂料以及工件表面附着涂料的部分溶剂挥发。喷涂废气具有风量较大、VOCs浓度不高,并含有一定量的漆雾(喷漆过程产生的过喷涂料)等特性。

(2)固化干燥过程——涂膜中挥发性组份完全释放。固化废气具有风量较小、VOCs浓度较高,可能会有一定的温度等特性。

表面涂装作业的VOCs产生量取决于涂料组份和涂料使用量,涂料使用量取决于涂布面积、涂层厚度和涂装作业效率。因此,减少涂料中挥发性溶剂含量(如鼓励使用水性涂料、高固份涂料、粉末涂料、紫外光固化涂料等环保型涂料,限制使用溶剂型涂料),提高喷涂作业效率(如推广采用静电喷涂、淋涂、辊涂、浸涂等涂装效率较高的涂装工艺),除工艺特殊要求外,取消露天喷涂作业是减少表面涂装作业VOCs产生的重要措施。

表面涂装作业的VOCs末端治理技术包括如下几个方面。

3.1.1捕集

表面涂装作业应在密闭的空间内进行,并采用适当的排风设施,使喷漆和固化作业产生的VOCs实施高效密闭捕集的目的。

3.1.2漆雾

喷涂废气中含有的过喷涂料(漆雾)对后续处理是较大的障碍,需采用适当的方法给予去除。

湿法(水帘/膜/淋、旋压水洗等)是漆雾净化方法之一,利用惯性或离心力将颗粒状的漆雾携入水中,其具有经济、有效等特点,但也存在漆雾废水排放的二次污染问题。为减少废水排放,需要采用投加漆雾凝聚剂或电絮凝净化等方法,增加湿法洗涤用水的循环使用周期。喷涂废气采用湿法洗涤后,会造成废气含湿量较大,需考虑给后续净化处理(特别是吸附法)效果带来的影响。

干法(过滤)是利用惯性原理,将漆雾拦截在过滤材料上的净化方法,其具有设施简单,效果可靠的特点,但其滤料阻力变化会造成排风效果变化,以及滤料失效后产生危险废弃物。

3.1.3喷涂和烘干废气

喷涂废气经过漆雾净化后,可视浓度和温度而确定是否与烘干废气合并处理。如果烘干废气温度高、浓度高则不应与喷涂废气合并处理。

针对低浓度的涂装废气(喷涂废气或/和烘干废气),可采用颗粒活性炭吸附装置(定期更换型)、蜂窝活性炭吸附装置(催化氧化器脱附再生型)、沸石转轮吸附装置(蓄热式氧化炉脱附再生型)等方法。

采用颗粒活性炭吸附装置(定期更换型)处理时,有效吸附容量应确保活性炭更换频率不超过2次/年,活性炭更换量不超过10吨/年。

采用蜂窝活性炭吸附装置(催化氧化器脱附再生型)处理时,吸附床过滤速度不宜高于1.2m/s,吸附床装填高(厚)度不宜小于600mm,涂料中不宜含有导致催化剂中毒的金属等成份。此外,应配置必要的安全运行防范设施,含氧等化学活性较大的有机化合物较易引起脱附自燃。

采用沸石转轮吸附装置(蓄热式氧化炉脱附再生型)处理,VOCs净化效率可以达到90%以上。

针对高浓度的烘干废气,可采用热氧化炉燃烧净化处理,或采用颗粒活性炭吸附装置(氮气脱附再生型)进行溶剂回收。

3.2汽车涂装

汽车制造中最重要的工艺之一是车身涂装作业,包括底漆、中间漆和面漆以及最后的烘干工序,见工艺流程图见3-2。

图3-2汽车车身涂装排污节点示意

汽车车身涂装工艺是汽车制造过程中最大的VOCs产污环节,其来自于涂料和稀释剂中的溶剂挥发份,如:喷漆和烘干,还包括涂料和稀释剂的储存、输送和配制作业,以及使用溶剂型清洗液清洗喷涂器具作业等。

采用水性涂料等环保型涂料可有效减少VOCs的产生。

汽车车身涂装作业的VOCs末端治理技术包括如下几个方面。

3.2.1喷漆废气

喷漆废气采用沸石转轮吸附装置(蓄热式热氧化炉脱附再生型)处理时,VOCs净化效率可达到90%以上,排放浓度可小于50mg/m3。

如果喷漆作业采用机械人系统,净化后的喷漆废气大部分循环使用,废气排放量减少可达80%,同时降低能耗近60%。

沸石转轮吸附装置的脱附浓缩废气也可结合烘干废气的热氧化炉系统统筹净化处理。

3.2.2烘干废气

烘干废气采用热氧化炉(直燃式或蓄热式)处理时,VOCs净化效率可达95%以上,非甲烷总烃排放浓度小于50mg/m3。

常用的直燃式热氧化炉具有多达3-4级热回收功能(参见图3-3)和废气助燃功能,燃烧温度750-815℃,停留时间约1秒。

直燃式热氧化炉适用于全厂热量统一配置,可获得较好的经济性;而RTO适用于单独设立,可获得较高的灵活性。

烘干废气中也可加入喷漆废气吸附浓缩气体,统一净化处理,以获得较佳的投资和运行的经济性。

延伸阅读:

四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准(征求意见稿)

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