集装箱涂装线VOCs治理研究-北极星VOCs在线

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摘要：综述了集装箱生产污染物排放概况,归纳了集装箱涂装线现行VOCs治理技术及水性涂料的技术难点,分析了集装箱水性涂料与溶剂型涂料的施工工艺差别。指出集装箱水性涂料的VOCs含量相比溶剂型下降了80%,使用水性涂料已成为集装箱制造业的必然趋势。

1集装箱生产污染物排放概况

集装箱也称为“货柜’，(英文：Container)，是一种可以反复使用的交通运输装备”1。集装箱的角件结构便于机械装卸，并易于进行多式联运，即在集装箱卡车、货运飞机、铁道车辆、货轮之间的相互转运使用。集装箱运输的最大特点是货物运转的高效率和运输方式多样化(即多式联运)。随着计算机IT产业的蓬勃发展，集装箱运转系统的管理效率得到了极大提升，伴随着国际多式联运模式的快速发展，集装箱运输已成为国际物流运输的主要方式。国际集装箱运输的历史已有近60年，我国的集装箱运输也有了30余年的历史，并已进入成熟时期。我国于1993年超越韩国成为集装箱产销量的世界第一，至今已占全球市场份额的95%。图1为集装箱的多式联运。

当前国际物流领域使用的集装箱，其中90%为普通海运干货集装箱。其长期在海上承担运载业务，而且在吊运装载过程中会经常发生擦碰。因此，集装箱的箱体防锈问题，既影响集装箱的寿命，也涉及使用安全(锈蚀严重会导致重货吊装安全问题)。在考虑集装箱涂料涂装成本的同时，减低挥发性有机物的排放、提升集装箱涂层性能是研究的主要方向。

现有涂装线主要使用的涂料产品是溶剂型涂料。集装箱是快节奏、大批量的流水线作业，涂装施工过程中排放的VOCs不仅造成环境污染，还存在火灾、爆炸的安全隐患。随着人们对生存环境和身体健康的日益重视，集装箱涂装线VOCs排放污染的治理压力空前增大。集装箱涂装线排放的VOCs，不仅破坏了涂装线周边的环境，而且将会对施工人员的身体健康造成职业病的危害。以普通海运钢质集装箱的制造工厂为例，其主要的制造工艺流程和产污的环节详见图2。

从图2中可以看出，挥发性有机化合物(VOCs)是集装箱生产线排放的最主要的污染物。为提升集装箱涂装施工过程的环保化，行业内已深入开展了集装箱水性涂料的研发。

2集装箱涂装线现行VOCs治理技术

集装箱行业现行治理VOCs污染的方式主要是末端治理方式一一催化燃烧法和吸附回收法。

2.1燃烧法及催化燃烧法

燃烧法是通过有组织系统，将生产过程中的VOCs引导至燃烧室，通过高温(需要850℃以上高温)燃烧成完全氧化的碳、氮、硫等氧化物气体。燃烧法的优点是如果燃烧室的温度有保障，VOCs能被完全转化为无害气体;缺点是如果进入燃烧室的VOCs浓度低于一定值，VOCs的燃烧值不能维持燃烧室的高温。结果是要么给燃烧室补充高能维持高温，要么任由燃烧室温度下降而不完全燃烧，无法实现VOCs的转化。前者需要产生较大的燃烧成本费用(环保成本较高)，后者则会向空气排放对人体更为有害的苯系氧化物。

催化燃烧法是指：为了维持进入燃烧室的VOCs有较高浓度，有机构提供吸附解附装置，将生产过程中的低浓度废气，浓缩为高浓度VOCs气体，再送燃烧室燃烧。但这种装置投资较大，也需要较高的运营成本。图3为催化燃烧的原理示意图，图4为某集装箱制造企业投入施工的催化燃烧设备。

2.2吸附回收法

吸附回收法是在浓缩回收法的启发下，进一步创新而成。其原理是通过特定的吸附材料捕捉VOCs分子，到一定集中度之后，用高温水蒸气脱附VOCs分子，并将所得的高浓度VOCs水蒸气，通过分馏等技术，分离成液态的有机溶剂和水。分离所得的有机溶剂其实就是涂料的溶剂主材料，所以可以重用于涂料的调配、涂装工艺过程，实现了VOCs的回收重新利用。图5为吸附回收法的流程图。

原标题：集装箱涂装线VOC治理研究

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