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0引言

隨著我國表面工程行業(yè)發(fā)展迅速，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵表面工程產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)方向發(fā)展，而涂裝行業(yè)作為表面處理行業(yè)的重要組成部分。涉及涂裝工藝的汽車制造、木質(zhì)家具、工程機械、船舶制造、鋼結(jié)構(gòu)等生產(chǎn)企業(yè)形成快速發(fā)展的趨勢，汽車制造行業(yè)顯得尤為突出。人們對于汽車的需求越來越大，從而引發(fā)汽車工業(yè)飛速發(fā)展，并逐漸成為重要的支柱產(chǎn)業(yè)。為了滿足日益增長的汽車消費需求，各汽車廠商積極投入到擴大產(chǎn)能的行列中，希望抓住中國汽車行業(yè)發(fā)展的歷史機遇，紛紛在各地上馬建設(shè)整車項目。與此同時，人們對于環(huán)境尤其是空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高，霧霾、PM2.5、AQI空氣質(zhì)量指數(shù)已成為天氣預報不可缺少的內(nèi)容，而年空氣優(yōu)良天數(shù)也成為各級政府工作業(yè)績的重要考核指標

目前，全國有1.3萬家汽車制造企業(yè)，而涂裝是整個汽車生產(chǎn)制造工藝的重要組成部分，是汽車裝飾、保護的主要措施，其技術(shù)質(zhì)量對企業(yè)后期運行產(chǎn)生重要影響。而在傳統(tǒng)制造中，溶劑型涂料的主要成分——有機溶劑和稀釋劑不屬于成膜物質(zhì)，最終會以廢氣的形式進入空氣，嚴重降低空氣質(zhì)量。目前各地方政府都相繼出臺了針對汽車表面涂裝中有機物排放標準以及揮發(fā)性有機物排污收費實施辦法，在制度建立和經(jīng)濟效益兩方面雙管齊下，即從立法上確保企業(yè)必須減少揮發(fā)性有機廢氣的排放，做到合法排放；同時從經(jīng)濟利益角度引導企業(yè)主動減少排放。

1涂裝行業(yè)VOCs排放概述

涂裝過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物（VOC）主要有甲基異丁基酮、乙酸正丁酯、正丁醇、乙二醇、丁醚、甲苯、二甲苯、三甲苯等。涂裝車間產(chǎn)生有機廢氣的主要來源有噴漆室、揮發(fā)室和烘房。烘房廢氣的特點是風量小、濃度高，一般采用高溫氧化焚燒處理，在高溫條件下?lián)]發(fā)性有機物氧化分解，產(chǎn)生的熱量作為烘房所需的熱源，凈化后的空氣可以達到國家和地方發(fā)布的排放標準。而噴漆室產(chǎn)生的有機廢氣由于風量大、濃度低，在滿足國家法規(guī)的情況下一般都采用高空直接排放，從而造成嚴重的環(huán)境污染。近幾年，許多地方政府相繼出臺了地方法規(guī)，對有機廢氣排放制定了更嚴苛的標準，大部分地區(qū)要求VOCs排放濃度低于30mg/m3。為滿足這些要求，部分噴漆室所排放的有機廢氣也必須進行有效治理。

2涂裝行業(yè)VOCs廢氣治理方案

針對噴漆室和烘房廢氣排放的特點，西安昱昌采用漆霧過濾+沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+旋轉(zhuǎn)式RTO的技術(shù)方案對涂裝行業(yè)廢氣進行治理，如圖1所示。因為噴漆室廢氣中含有漆霧顆粒，且濕度較大，所以將噴漆廢氣和烘干廢氣一起參與過濾和濃縮，噴漆廢氣經(jīng)過和高溫烘干廢氣混合后，由于溫度升高使得氣體相對濕度下降，節(jié)省了除濕的設(shè)備投資及運行費用，又使進入旋轉(zhuǎn)式RTO的廢氣量大幅降低；濃縮后的廢氣通過旋轉(zhuǎn)式RTO經(jīng)過氧化裂解后，產(chǎn)生的熱量一部分供RTO自運行，余熱通過換熱器將熱量供給給烘房進行烘干和沸石轉(zhuǎn)輪進行脫附使用；另外在烘干廢氣和噴漆廢氣濕度偏高的情況下，還可以將RTO氧化分解后的高溫氣體引入，達到降低廢氣濕度的目的。

2.1漆霧過濾預處理

漆霧過濾裝置的作用是去除廢氣中的漆霧顆粒，對廢氣進行預處理。大部分的漆霧顆粒介于10-100μm之間，也有相當比例的微粒介于3-10μm之間，如圖2所示。在此方案中對廢氣進行三級過濾，為DPA過濾+F7過濾+F9過濾，如圖3所示。DPA漆霧過濾器對微粒直徑≥10μm的小漆霧過濾效率達99.8%，F(xiàn)7過濾器對微粒直徑≥1μm的漆霧過濾效率為99%＞E≥70%，F(xiàn)9過濾器對微粒直徑≥0.5μm的漆霧過濾效率為99%＞E≥90%。通過過濾預處理，確保1μm以上的雜質(zhì)不會進入轉(zhuǎn)輪導致轉(zhuǎn)輪堵塞，影響其工作性能。

2.2沸石吸附濃縮轉(zhuǎn)輪

沸石吸附濃縮轉(zhuǎn)輪由中心軸承與轉(zhuǎn)體組成，轉(zhuǎn)體由疏水性沸石吸附介質(zhì)與陶瓷纖維制成。轉(zhuǎn)輪裝有耐VOCs腐蝕、耐高溫的材料制成的氣體密封墊，將轉(zhuǎn)輪隔離成三個區(qū)域：吸附處理區(qū)、再生脫附區(qū)、冷卻區(qū)。轉(zhuǎn)輪以較低的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，廢氣由風機吹入轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)，處理后的潔凈空氣排入大氣，當輪子吸附后轉(zhuǎn)到脫附區(qū)，高溫廢氣（180-200℃）使被吸附的VOCs脫附再生，再生后轉(zhuǎn)入冷卻區(qū)，降溫后繼續(xù)進行吸附，。

沸石吸附濃縮轉(zhuǎn)輪的技術(shù)特點：

（1）特別適用于處理大風量、低濃度的有機廢氣，凈化效率穩(wěn)定；

（2）轉(zhuǎn)輪低壓損、無吸附損耗、對于高沸點的揮發(fā)性有機氣體，也能夠有效處理；

（3）沸石轉(zhuǎn)輪由無機氧化物組成，具有不燃性，使用安全；

（4）轉(zhuǎn)輪熱穩(wěn)定性極高，反復通過加熱脫附來實現(xiàn)再生，使用壽命可達到10年左右；

（5）噴漆廢氣和烘干廢氣一起參與吸附濃縮，使進入RTO處理的廢氣量大幅降低且節(jié)約能耗，大大節(jié)省了RTO設(shè)備投資和運行費用。

2.3旋轉(zhuǎn)式RTO

旋轉(zhuǎn)式RTO，也稱旋轉(zhuǎn)式蓄熱式氧化爐。其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時所釋放出來的熱量，廢氣分解效率達到99%以上，熱回收效率達到95%以上。

旋轉(zhuǎn)式RTO主要由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉(zhuǎn)閥等組成。爐體分成12個室，5個室進廢氣、5個室出凈化氣，1個室清掃，1個室起隔離作用。廢氣分配閥由電機帶著連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動，在分配閥的作用下，廢氣緩慢在12個室之間連續(xù)切換。

旋轉(zhuǎn)式RTO是第三代RTO，較傳統(tǒng)的床式RTO，其主要優(yōu)點有：

（1）旋轉(zhuǎn)式RTO散熱面積小，12個室交替工作緩沖，節(jié)約能耗；

（2）12個室一起工作，氣流分配，凈化效率高；

（3）采用旋轉(zhuǎn)閥，進氣、排氣連續(xù)，管道壓力波動小，廢氣不倒灌，車間氣味小。

表2即為旋轉(zhuǎn)式RTO與傳統(tǒng)兩室、三室RTO的性能對比。

3.結(jié)語

為了保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，需要在工業(yè)生產(chǎn)中的各環(huán)節(jié)都盡量減少污染物使用量，同時在污染物排放末端要進行凈化處理，以盡量減少污染物排放。采用本方案對涂裝車間廢氣進行處理后，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，可大大減少了VOC排放總量，具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益。