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2汽车4S店补漆过程VOCs产生浓度和产生速率估算
对工件而言,为避免紊流及提高涂料的利用率,不需要太大的风速,以0.2-0.3m/s为宜而对操作人员与设备而言,则需要相对较大的风速,以0.3-0.5m/s风速宜将漆雾迅速排除,以保障清洁的工作环境和人员的健康与安全。如某4S店喷烤漆工作时间平均为3h/d(年工作时间按1050h/a估算),喷漆及烤漆房内部容积共146m3,在25000m3/h送风、20000m3/h引风、换气次数280time/次、有载风速0.35m/s等工作条件下,可计算得到喷烤漆房内各类VOCs在线浓度和在线速率见表1。由表1可见,其中二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁醇、环己酮均符合《工作场所有害因素职业接触限值-化学有害因素》(GBZ2.1-2007)中OELs允许浓度限值(其它VOCs未列入标准)。还可计算得到,当引风量低于6020m3/h时,喷烤漆房内二甲苯浓度即超过GBZ2.1-2007中OELsPC-TWA允许浓度限值(50mg/m3),此条件将不能保障清洁的工作环境和工作人员的健康与安全。
3漆雾颗粒物及VOCs处置
3.1漆雾颗粒物处置及废过滤棉产生量估算
漆雾颗粒微小(绝大部分在10μm以下)、黏度大、易黏附在物质表面。目前国内外漆雾处理方法主要包括过滤法、低温冷凝法、油吸收法、水吸收法等。汽车补漆喷烤漆雾颗粒物处置比较经济实用的方法首选过滤棉吸附措施。过滤棉对VOCs的吸附量很小,但漆雾颗粒物去除率高对后续VOCs处置非常重要。喷烤漆房使用的过滤棉分初效过滤棉即进风棉、中效过滤棉即顶棉、漆雾过滤棉即地棉,其厚度、密度、过滤尘粒尺寸、容尘量各有差异。参考过滤棉型号、密度、面积及容尘量,即可计算4S店年废过滤棉及其含尘量。
如按某4S店烤漆房设计要求,顶棉27.6m2每400-450h更换一次,进风口过滤棉1.6m2每60-80h更换一次,底棉及循环回风口过滤棉15.4m2每40-60h更换一次,排风过滤棉1.2m2每80-100h更换一次。使用“斐尔特”品牌初效过滤棉(FX-30)、中效过滤棉(XF-560G)、漆雾过滤棉(XF-70),其技术参数中容尘量分别为520g/m2、450g/m2、750g/m2,即可计算得到该4S店使用这三类过滤棉年饱和容尘量分别为12.48kg/a、30.68kg/a、253.05kg/a。由于各种过滤棉的吸附系数、穿透时间等参数尚缺乏完整的实验数据,漆雾颗粒物也难以定量估算。在实际运行中,可根据过滤棉的密度并按饱和容尘量的70-80%核算,依此也可指导过滤棉的更换周期。如该4S店顶棉(FX-560G)年使用量为68.2m2/a,平均密度取600g/m2,按75%容尘率计算,可得到年产生废顶棉及其容尘量分别为40.9kg/a和23.0kg/a,共计63.9kg/a。废过滤棉属于危险废物(废物类别:HW06,废物代码:900-406-06,危险特性:T),应按《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)、《危险废物规范化管理指标体系》等要求规范贮存、转移和处置。
3.2VOCs处置及废活性炭产生量估算
经过漆雾处理后的废气主要含有挥发性有机物,汽车4S店一般采取活性炭、活性炭纤维、焦炭粉粒等吸附方式进行治理。
3.2.1吸附剂对单组份的吸附预测
活性炭对单组份的吸附预测可通过Langmuir方程拟合而得,Langmuir方程表达式如下:
活性炭的动态吸附行为对吸附预测也很重要。对固定床的吸附透过曲线的数学模拟有多种方法,Yoon和Nelson提出了一个简洁的半经验模型,该模型计算方便,不需要使用吸附剂、吸附质以及固定床等性质参数。方程式如下:
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