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美国涂料行业VOCs污染控制政策与技术研究

2017-07-04 08:34来源:《涂料工业》杂志作者:赵建国 杨利娴等关键词:VOCs排放VOCs污染涂料行业收藏点赞

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1.1.5国家消费和商业产品VOCs排放标准

(1)建筑涂料VOCs排放标准

EPA对消费产品和工业产品的VOCs释放进行的一项调查研究发现建筑涂料的VOCs释放量约占所有消费产品和工业产品的9%,而且建筑涂料更与人们的生活密切相关,所以该标准的制定与实施对于减少大气污染、保护生态环境有着重大意义。1999年9月13日起,在美国生产和配送建筑涂料将按照此标准要求执行。

(2)汽车修补涂料VOCs排放标准

1999111日以后在美国境内出售、配送的汽车如客车、货车、卡车和其他移动设备,零部件涂装涂料、修补涂料要求按照该标准执行(见表3)

(3)气溶胶涂料VOCs排放标准

EPA认为通过控制具有高化学反应活性的VOCs排放量可以更有效地降低地面臭氧浓度,因此,EPA采用了基于化学反应活性限值控制的气溶胶涂料VOCs排放标准。该标准规定了产品的化学反应活性值的计算方法,并对监管对象(气溶胶产品标签上注明的或指定产品配方的生产商、进口商、经销商)提出了设立相关的产品标识、记录、上报的要求。标准于200911日起执行,最迟执行时间为201111日。

1.2地方法规

除了上述联邦法规、控制技术指导以外,各地区对VOCs排放也制定了严格的限制要求。

1.2.1区域性法规

为促进区域性污染物的综合治理,美国设有多个区域性的管辖区,如南海岸空气质量管理区(AQMD)、加州空气资源委员会(CARB)、东北臭氧迁移委员会(OTC)等。

AQMD为例,针对游艇、金属零部件及产品、汽车生产线、金属容器、密封件和线圈、电磁线、气溶胶涂料、木材产品、建筑等方面的涂料使用均有具体的VOCs标准,并根据需要不断更新。如为控制大小船舶及其辅助设备、海上浮标、石油钻井平台等方面海洋涂料的VOCs排放设立了1106条例(游艇另设专门的规定),规定了详细的涂料VOCs含量和排放限值、可替代的污染控制措施及VOCs削减效率核算方法、VOCs检测分析手段。

1.2.2州级法规

一般情况,各州须根据自身的实际情况,以州实施计划等形式制定控制要求,强制性要求其他政府部门、企业、机构共同控制和减少污染。如纽约州1979724日生效的《表面涂装工艺州实施计划》,要求企业严格按照该法规要求执行以下条款:①申请表面涂装生产线许可证;②提供合理可达到技术(RACT)的检测报告;③安装污染控制设备,并限定生产线VOCs排放量;④定期向环保局提交记录报告,上报生产过程中原料(包括溶剂)的购买量、使用量和产量,生产工艺中VOCs实际含量,污染控制设备的去除效率数据;⑤企业自行测定涂装生产线的挥发性有机物质含量、水含量、密度、固体体积和固体质量来确定实际的VOCs含量(取样和分析的方法由相关法规规定);⑥溶剂的贮存清洗需采用防止泄露和挥发的控制措施。

1.3VOCs治理技术

美国海湾地区空气质量管理区(BAAQMD)指导文件、加州空气污染控制协会(CAPCOA)信息中心、清洁空气技术中心(CATC)空气污染技术报告等均提供了典型行业最佳可行控制技术(BACT)的技术信息,用以协助企业达标排放。其中,涂料行业常用的控制技术主要分为两类:燃烧技术和吸附技术。燃烧技术主要用于烘干室排放的含VOCs废气的治理;吸附技术处理低浓度的喷涂室排放的尾气。各行业的表面涂装VOCs控制技术见表4

1.3.1燃烧技术

直接燃烧法适用的VOCs污染源广泛,特别是高浓度低风量地区的VOCs废气。一般直接热力燃烧器的处理风量在0.24~24m3/s。最适合的进口浓度为1500~3000×10-6(体积分数,下同),该浓度范围可以保持反应器维持在高温并且不需要添加额外的燃料。换热燃烧法则适用于0.24~24m3/s的气流。综合考虑经济和技术性,最适用处理的浓度范围是1500~3000×10-6,一般最高处理浓度必须低于1/4的爆炸极限浓度。直接燃烧和换热燃烧反应器具有很多相似之处:①正常工作温度均在590~650℃之间,处理有害污染物时操作温度可达到980~1200℃;②均不适宜处理含卤素或含硫废气,因为生成的HClHFSO2等强酸性化合物会腐蚀反应器;③一般不需要前处理措施;④处理低浓度高流量的废气经济性较差。

蓄热燃烧法适用于治理浓度小于1000×10-6、风量大于2.4m3/sVOCs废气。该法的处理风量范围在2.4~240m3/s之间,适于浓度小于100×10-6的气体。废气进入反应器前需要预先去除颗粒物,工作前采用天然气燃料预热气体使温度升至760~820(最高操作温度1100)。反应器中加入贵金属催化剂可以降解含氯等卤族气体,但废气中存在硅、磷、砷等其他重金属物质会使催化剂中毒。催化燃烧法适宜的废气流量在0.33~24m3/s,可以处理浓度低于1×10-6的废气。由于使用了催化剂,其反应温度比热力燃烧的温度低,废气进入催化剂床层前采用辅助加热器加热至320~430℃,催化剂最高设计工作温度可达540~675℃。

延伸阅读:

制药工业VOCs及恶臭污染治理概况

原标题:美国涂料行业VOC污染控制政策与技术研究
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