麻豆精品国产免费观看環保與您分享活（huó）性炭（tàn）處理汽修噴烤漆廢氣（qì）工藝優化研究

汽修噴（pēn）烤漆廢氣（qì）中的揮發性有機物汙染問題日益突出.以目（mù）前常用的活性炭吸（xī）附淨化法（fǎ）為研究對象,結合行業特（tè）征,係統分（fèn）析了活性炭種類、活性炭裝（zhuāng）填量（liàng）、廢氣停留時間、廢氣成（chéng）分、廢氣溫度、廢氣濕度等因素對揮發（fā）性有機廢氣淨化效果的影響,並根據各因素的影響規律提出了優化措施。

2013年，國務院發布《大氣汙染防治行動計劃》，將可（kě）吸入顆粒物(PM10)、細（xì）顆粒物(PM2.5)作為汙染防治的重（chóng）點（diǎn）汙染物。揮發性有機物(VOCs)是指（zhǐ）常溫常壓下具有較高蒸汽壓、較強揮發性的有機化（huà）合（hé）物的統稱（chēng），它在（zài）環境中能夠（gòu）通過化學反（fǎn）應，產生PM2.5、O3等二次汙染物（wù），是影響大（dà）氣環境的主要汙染物之（zhī）一。

汽修過程多為小麵積噴塗（tú），一（yī）般采（cǎi）用空氣噴塗工藝，噴烤漆廢氣普遍采用活性炭吸附法（fǎ）處理，VOCs處理效果不理（lǐ）想。同時，汽修（xiū）企業規模相對小、數（shù）量多、分布分散，多位於城市人口密集區，且多為低（dī）空排放，對環境和人體健康的影響尤（yóu）為顯著。

近年來隨著環保（bǎo）執法日趨（qū）嚴格，汽車維修企業噴（pēn）烤漆（qī）廢氣（qì）治理亟待加強，不（bú）少采（cǎi）用活性炭吸附法處（chù）理噴塗廢氣（qì）的（de）企業麵臨超標的問題。據（jù）北京市環境保護局網站公開的行政處罰信息，2015—2016年北京市共計有37家汽修企業受到市環保局處罰，占全部受罰企（qǐ）業數量（liàng）的14.5%，其中31家受罰原因是噴烤漆廢（fèi）氣（qì）治理設施不（bú）正常運行。  

1汽（qì）車（chē）維修行業揮發性有機（jī）汙染物來源  

調漆、噴塗、烤漆、清洗噴槍等多個環節均會產生揮發性有機汙染物，尤其（qí）是在噴塗烘烤過程，塗料中含（hán）有的VOCs幾（jǐ）乎全部揮發到噴烤漆（qī）房空氣中，是汽修企業主要的有組織排放源（yuán）;調（diào）漆、清洗噴槍等環節普遍管理薄（báo）弱，有些甚至在開（kāi）放區域（yù）操作，產生的揮發性有機物難以有效收（shōu）集（jí）處理，是重要的無組織排放（fàng）源(圖1)。目前噴烤（kǎo）漆房的額定風（fēng）量在10000～20000in3/h，烤漆（qī）房內風速0.2～0.3m/s，排氣管道風速為5～7m/s，廢氣中（zhōng）VOCs初始濃度一（yī）般為100～200mg/m3。  

2汽車維修（xiū）行業常見揮發（fā）性有機物汙（wū）染治理技術  

有機廢氣的處理方式主要有吸附法、催化燃燒法（fǎ）、熱力燃燒法（fǎ）、冷凝法等，這（zhè）些方法在適用對（duì）象、處理效果、設備成本、運行成本方麵具有不同的特點。  

汽車維（wéi）修企業的（de）噴（pēn）塗廢氣主要成分為苯係物、醇醚類、酯類有機溶劑（jì），汽車維修噴塗量小、噴漆室排風量大，屬於低濃度有機廢氣。汽車維修企業普遍采用一體化噴烤（kǎo）漆（qī）房，配備過濾地棉+活性炭吸附的方法（fǎ）處理噴漆廢氣，其中地棉主要用於捕集漆霧顆粒，活性炭主（zhǔ）要用以吸附VOCs。

3活性炭吸附法優（yōu）化途徑  

目前，GB20101—2006《塗裝（zhuāng）作業安全規程有機廢氣淨化裝置安全技術規定》、GB/T7701.1—2008《煤質顆粒活性炭氣相用煤質顆粒活性炭》、DB/111228--2015《汽（qì）車（chē）維修業大氣汙染物（wù）排放標準》等標準對揮發性有（yǒu）機廢氣活性（xìng）炭吸附裝置（zhì）提出了一些技術要求，包括風（fēng）道壓差、活性炭粒（lì）徑、活性炭用（yòng）量、更換周期（qī）等。在實際運行中（zhōng），除了符合（hé）以上要求之（zhī）外，還可以從以下方（fāng）麵進行考慮和優化。  

3.1活性炭種類  

活性炭從原料分為煤質活性炭、木質（zhì）活性炭、殼活性炭、纖維活性炭等;從形態分為（wéi）粉末活性（xìng）炭、顆粒活（huó）性炭、蜂窩活性炭、纖維活（huó）性炭等（děng）;根據吸附對象（xiàng）可以分為氣相用活性炭和液相活性炭。活性炭微觀結構中有大孔(>50nm)、過渡孔（kǒng）(2～50nm)和微孔(<2nm)，構成活性炭比表麵（miàn）積的主要是微孔(表2)。

當吸附質（zhì）直徑（jìng）大於孔道直徑（jìng）1/3以上時，吸附質（zhì）運動就受（shòu）阻，吸附（fù）量下降。汽（qì）修噴烤漆廢氣的VOCs主要成分為苯係物、醇醚類、酯類，分子直徑在（zài）0.3～1nm，活（huó）性炭吸附VOCs主要在微孔中（zhōng）進（jìn）行，因（yīn）此微（wēi）孑L的比例越高越好（hǎo），同時需要一定量的中孔，便於（yú）有機廢氣分子進入活性炭內部。結合（hé）汽修噴烤漆廢氣（qì）成分及各（gè）種活性炭的特征(表3)，優（yōu）先選擇高比（bǐ）表麵積和高四氯化碳(CTC)吸附率的活性炭（tàn）品（pǐn）種。

3.2活性炭裝填量（liàng）  

目前相關標準（zhǔn）、設計規範中對活性炭的裝填量尚未（wèi）明確規定，常見噴烤（kǎo）漆廢氣淨化設（shè）備采用多層活性炭板（bǎn）進行吸（xī）附，一共使用4塊（kuài）左右，重量總計約50kg，采用水平或M型放置。活性炭的裝（zhuāng）填量決（jué）定（dìng）了吸附有機廢氣總量以及更換頻次，按照四氯化（huà）碳吸附（fù）率來計算，可以根據使用原料中VOCs含量推算活性炭最低裝填（tián）量。  

3.3廢氣停留時間  

廢氣（qì）的流速（sù）對其在吸附劑中的停留時間影響較大，活性炭（tàn）吸附有機廢氣需要一定的時間。孫一堅等提出噴漆廢氣活性（xìng）炭處理裝置要求廢氣在吸附層（céng）內停留（liú）時（shí）間為0.2～2.0S。廢氣停留時間與活性炭裝填量密切相關，與吸附層的截麵積和厚度無直接關（guān）係。

2015年北京市發（fā）布的《汽車維修業大氣汙染物排放（fàng）標準》規定：“每萬m3/h設計風量的吸附（fù）劑使（shǐ）用量不應小於1m3’’，裝（zhuāng）填（tián）密度一般為450kg/m3，通過式(3)計（jì）算停留時間為0.36s，滿（mǎn）足“0.2—2.0s”的要求。在實際應用（yòng）中，保證通暢排（pái）風的前提下，降低廢氣流速，提高廢氣（qì）停留（liú）時間，可提升（shēng）廢氣淨（jìng）化效果。  

3.4廢氣成分  

活性炭的四氯化碳吸附值、甲苯吸附（fù）值是（shì）單一組分條件下測試得到的數據，在實際（jì）應用中，噴烤漆廢氣成分（fèn）複雜，涵蓋酮類、酯類、醇類、醇醚類、苯類等，對某（mǒu）單一物質的吸附能力必然小於測試數據。因此（cǐ），設計有機廢氣吸附裝置時，應綜合考慮總揮發（fā）性有機物的量。  

活性炭（tàn）是非（fēi）極性（xìng）分子，易於吸附非極性或極性較（jiào）低的吸附質，對不同的有機（jī）物吸附能力也不（bú）同，存在競爭吸附或置換吸附的情況。陳良傑研（yán）究（jiū）發現6種揮發性有機物在二元混合吸附體係中，吸附質強弱順序為對二甲（jiǎ）苯、甲苯、正丙醇、乙酸乙（yǐ）酯，吸附性能最弱的是乙醇和乙酸乙酯，該（gāi）結果與物質極性順序相一（yī）致。目前汽車水性漆的應用（yòng）比例越來越高，除罩光清漆之外，均能夠實現水性化，噴烤漆（qī）廢氣的VOCs主要成分也從原來的（de）苯係物向醇類、酯類轉化，相應的分子極性也有所增加（jiā），若仍然采用非極（jí）性的活性炭作為（wéi）吸附劑，其淨（jìng）化效果會下降。因此，通過在淨化（huà）裝置中增加沸石、改性分子（zǐ）篩、氧化鋁等極性吸附劑，可提高對廢氣中醇類、酯類組分（fèn）的（de）淨化效果。

3.5廢氣溫度  

目前，活性炭產品的吸附容量是在25℃條（tiáo）件下進行測定的。李學佳等H1發現，當氣（qì）體溫（wēn）度升高時，活性炭吸附量（liàng）下降。采用有機（jī）溶劑型（xíng）塗料的汽車維修烤漆房（fáng）通常的工作溫度為60℃，在該溫度下，活性炭對有機廢氣的吸附（fù）能力較弱，已經吸附的揮發性有（yǒu）機物易被吹脫下來，不利於（yú）汙染物去除。水性漆的烘幹溫度要高於傳統的油性漆，因此水性漆噴塗的烘幹廢氣的溫度一般在80℃。噴烤漆房結構緊湊，從噴漆室至活性炭過（guò）濾裝置的距離一（yī）般（bān）為1～2m，且風速高達5～7m/s，溫降很小。因此，需對烤漆廢氣進行（háng）降溫處理，可以考慮增加氣一氣換熱器，將廢氣中的（de）熱量回收用（yòng）於預熱烤漆房新風。  

3.6廢氣濕度（dù）  

近年來，水性漆的應（yīng）用比例越來越高，除（chú）罩光清（qīng）漆之外（wài），均可以實現水性化。水性塗料主要以水為分散劑，含有少量醇醚"J，GB24409--2009《汽車塗料中有害物質限（xiàn）量》、HG/T4570一2013《汽車用水性塗（tú）料（liào）》對塗料中的揮發性有機化合物(VOCs)的含量進行了規定。經過對比可（kě）發現：水性漆中的水分（fèn）含量達60%以上，原料成分的變化，導致廢氣的濕度有所升（shēng）高，水分會（huì）占（zhàn）據活性炭的活性中心，使（shǐ）吸附效率下降。  

此外，在噴塗過程中會通過灑水降塵，部分噴烤漆房配備水簾去除（chú）漆霧，同時進一步（bù）增加噴（pēn）漆廢氣濕度。在實際操作中，油性漆（qī）噴漆室的相對濕度為50%～80%，水性漆噴漆室相對濕度為(60±5)%。高（gāo）華生。列等研究空氣濕度對（duì）低濃度有機蒸汽在活性炭上吸附（fù）平衡的影響，發現水蒸氣對VOCs在活性炭上的吸（xī）附平衡具有明顯的抑製作用，為保持活性炭的吸附性能，活性炭的含水率應（yīng）保持（chí）在5%以下。因此，應采取冷凝器、幹燥器、絲網除霧器¨1等設施對廢氣進（jìn）行（háng）除濕（shī），並通（tōng）過堿處理活性炭提高其疏水性，同時提高對苯係物的吸附能力（lì）。

4結論及建議  

目前而言，活（huó）性炭吸附法是一種處理噴烤漆廢氣成熟有效、應用廣泛的技術，在（zài）實際運行過程淨化效果（guǒ）與活（huó）性炭種類、裝填量、廢氣成分等因素密切相關。通過選（xuǎn）擇高質量活性炭（tàn）、合理核定（dìng）活（huó）性炭（tàn）裝填量（liàng），對廢氣進行（háng）降溫、除濕預處理等優化，可提高淨化效果。

當前，光催化氧化（huà）、低（dī）溫等離（lí）子（zǐ）分解、沸（fèi）石轉輪濃縮等VOCs治（zhì）理技術在汽修行業得到了推廣應用，這些技術工藝與活性炭吸附相結合的組合工藝將是（shì）未來的發展方向。

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