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汽车喷漆废气VOCs处理技术应用进展

时间:2022-05-02 17:40:05 浏览次数:

摘 要:随着社会经济的飞速发展,基于保护以及装饰等目的,喷漆工艺已经成为汽车、五金以及家具等行业产品表面处理工艺中一个非常重要的环节。汽车喷漆废气VOCs无序排放对环境及大气造成了严重的污染,部分有毒性的可挥发性气体的排放,更是阻碍了生物的生长,以及人类的生存造成了严重的影响。因此,如何以高效的办法进行汽车喷漆VOCs废气的处理,成为当前研究人员长期研究的项目。

关键词:汽车喷漆;废气VOCs;处理技术

1 可挥发性有机化合物废气

1.1 可挥发性有机化合物废气排放造成的影响

在这经济飞速发展的今天,可再生能源被急剧的消耗着。在消耗能量的同时也在产生着大量的挥发性的废气,这种气体挥发在空气中,对大气环境以及人类的生存都会造成巨大的影响。例如:汽车尾气以及工厂废气的排放,造成环境污染,使得空气中的有害物质剧增,且非常容易产生光化学污染,从而造成污染物之间的相互反应,对人体造成更大的危害。

1.2 可挥发性有机化合物废气的主要来源

在环境变化的过程中,可挥发性有机化合物废气的主要来源是汽车尾气以及工业排放气体等。具体是化工厂、炼油厂、制药厂以及炼钢厂等,还有就是生活中产生的生活废气,这些废气通过空气流动,进入到人们的生活环境中。

2 汽车喷漆废气VOCs处理技术的简要介绍

挥发性有机物的英文单词是Volatile Organic Compounds,通常会简称为VOCs。可挥发性有机化合物废气是多类有机化合物的总称。VOCs处理技术大体可分为回收和消除技术两大类:(1)回收技术主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等物理方法。(2)消除技术主要包括燃烧法、生物法、低温等离子体法和催化氧化法等生物、化学方法。

VOCs成分非常复杂,浓度以及流量等因素不同,每一种VOCs处理技术都有其自身的优势以及使用限制,所以,选择合适的技术是每个VOCs处理工作者必须面对的问题。汽车喷漆VOCs废气的主要成分、特点及技术方案比选传统溶剂型的汽车涂装过程中,产生的VOCs主要有甲苯、二甲苯、芳香烃、酯、醇、醚以及酮等,其最主要来源是喷漆、流平和烘干等过程,其中大约百分之十五的VOCs在喷漆和流平过程中挥发,约百分之八十五的VOCs在烘干过程中挥发。

3 汽车喷漆废气VOCs的常规处理技术

3.1 活性炭吸附,催化燃烧法

喷漆房排放出来有机废空气先后经过二级或三级预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴。本法是应用新型活性炭吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧彻底净化。该法结合了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了单独使用的缺點,解决了治理低浓度、大风量有机废气的难题,是目前国内治理有机废气的成熟、实用方法之一。

3.2 沸石浓缩转轮吸附、脱附,催化燃烧法

喷漆房所排放出来的有机废气经过预处理后,然后滤去的废空气中的粉尘以及漆雾小液滴。沸石浓缩转轮是由若干块单元格所拼接成,然后在进行加工,先由基材卷制后烧制成陶瓷基体,然后在将基体放入到沸石的混合物中,控制好溶液的浓度以及放置的时间,其基体的表面上就会形成一定厚度的疏水性分子筛膜,而分子筛膜是吸附有机废气的关键部分。陶瓷基体上的沸石分子筛膜具有均匀微小的孔道以及较大的比表面积和吸附容量。当有机气体吸附饱和后,再用热空气对陶瓷孔进行吹扫,高温会破坏有机气体分子和沸石分子之间的范德华力以及静电吸引力,有机气体分子从沸石分子筛膜内的微小的孔道中释放出,再被热空气带走,从而完成脱附。旋转的浓缩转轮,会使以上的吸附、饱和以及脱附过程得以连续循环的进行,在实际的应用上,实现了连续从有机废气中分离出有机气体,从而达到净化空气的目的。

3.3 生物降解处理法

生物降解处理有机废气的原理主要是利用微生物的代谢活动将VOCs气体转化为CO2、H2O以及细胞组成物的过程,处理工艺主要包括生物过滤池、生物洗涤器、生物滴滤塔以及膜生物反应器。由于生物降解处理技术在常温、常压下进行,操作条件要求低,能耗、投资和操作费用相对较少,而且无二次污染。所以该技术在各种环保净化方法中具有较广泛的应用前景。对于VOCs浓度低且风量大的废气,生物法具有设备简单、成本低廉、效果好、操作简便等优点被广泛关注。

3.4 活性炭吸附、脱附,溶剂回收法

从喷漆房所排放出来的有机废空气,先后经过过滤器进行预处理,然后滤去废空气中的粉尘以及漆雾小液滴,再经过漆雾分离器的水洗后,从高压离心风机抽送进入装有活性炭的吸附槽内。而有机废气通过活性炭层时,就会被活性炭吸附在孔隙中,空气会透过炭层。而达到排放要求的尾气会经吸附槽顶部排放口排放至大气中。吸附槽在吸附一定时间后,当吸附槽的顶部将要穿透时,再通入蒸气加热气体溶剂,从而使活性炭得到再生。从活性炭表面脱附下来的有机溶剂以及水蒸气进入冷凝器冷凝成液体后,混合的液体进入到油水分离槽中后自动分离,所分离出来的溶剂在进入储槽中,,然后废水就直接排放到了废水处理场。

4 结束语

总之,汽车喷漆废气VOCs已经成为造成大气污染的一个重要的来源。因此,在进行汽车喷漆工艺的过程中,应当结合企业自身情况,选择合理的、适宜的净化处理技术方案净化喷漆废气,尽可能的降低其对大气环境以及人体的危害。

参考文献

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