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

汽修噴烤漆（qī）廢氣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（xìng）炭吸附淨化（huà）法為研究對象,結合行業特征,係統分析（xī）了（le）活性炭種（zhǒng）類、活性炭裝填量、廢氣停留時間、廢氣成分、廢氣溫度、廢氣濕（shī）度等（děng）因素對揮發性有機廢氣淨化效果的影響（xiǎng）,並根據各因（yīn）素的（de）影響規律（lǜ）提出了（le）優化措施。

2013年，國務院發布《大氣汙染防治行動計劃》，將可吸入顆粒物（wù）(PM10)、細顆粒物(PM2.5)作為汙染防治的重點汙染（rǎn）物。揮發性（xìng）有機物（wù）(VOCs)是指（zhǐ）常溫常壓下具有較（jiào）高蒸汽壓、較（jiào）強揮發性的有機（jī）化合物的統稱，它（tā）在環境中能夠（gòu）通過化學反應，產生PM2.5、O3等二（èr）次汙染物，是影響大氣環境的主要汙染物之一。

汽修（xiū）過程多為（wéi）小麵積噴塗，一般采用空氣噴塗工藝，噴烤（kǎo）漆廢（fèi）氣普遍采用活性（xìng）炭吸附法處理，VOCs處理效果不理想。同時，汽修企業規模相對小、數量多、分布分（fèn）散，多位於城市人口密集區，且多為低空排放，對環境和人體健康的影響尤為顯（xiǎn）著。

近年來隨著環保執法日趨嚴格，汽車維修企業噴（pēn）烤漆（qī）廢氣治理亟（jí）待加強，不少采用活性炭吸附法處理噴塗廢氣的企業麵（miàn）臨超標的問題。據北（běi）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（xiū）企業受到市環保（bǎo）局處罰，占全部受罰企業數（shù）量的14.5%，其中31家受罰原因是噴烤漆廢氣治理設施（shī）不正常運行。  

1汽車維修行業揮（huī）發性有機汙染物來源  

調漆、噴塗、烤漆、清洗噴（pēn）槍等多個環節均會產生揮發性有機（jī）汙染（rǎn）物（wù），尤其是在（zài）噴塗烘烤過程，塗料中含有的VOCs幾乎全部（bù）揮（huī）發到噴（pēn）烤（kǎo）漆房空氣中，是汽修企業主要（yào）的有組織排放源;調漆、清洗噴槍等環節普遍管理薄弱，有些甚至在開放區域操作（zuò），產生的揮發性有機（jī）物難以有效收集處理，是重要的無組織排放（fàng）源(圖1)。目前噴（pēn）烤漆房的額定風量在10000～20000in3/h，烤漆房內風速0.2～0.3m/s，排氣管（guǎn）道風速為5～7m/s，廢氣中VOCs初始濃度一般為100～200mg/m3。  

2汽車維（wéi）修行業常見揮發性有機物汙染治理技術  

有機廢（fèi）氣的處理方式主要有吸附法、催化燃（rán）燒法、熱力燃燒法、冷（lěng）凝法等，這些方法在適用對象、處理效（xiào）果、設備成本、運（yùn）行成本方麵具有不同的特點。  

汽車維修企業的噴（pēn）塗廢氣主要成分為苯係物、醇醚類、酯類有機（jī）溶劑，汽車維修噴塗（tú）量小、噴（pēn）漆室排（pái）風（fēng）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漆房，配備過濾地棉+活性炭吸附的方法處理噴漆廢氣，其中地棉主要用於捕集漆霧顆粒，活性炭主要用以吸附VOCs。

3活性（xìng）炭吸附法優化途徑  

目前，GB20101—2006《塗裝作業安全規程有機（jī）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（kē）粒活性（xìng）炭》、DB/111228--2015《汽車維修業大氣汙染物排放標（biāo）準》等（děng）標準對揮發性有機廢（fèi）氣活性炭吸附裝置提出了一些技術（shù）要求，包括風道壓差、活性炭粒徑（jìng）、活性炭用量、更換周期等。在實際運行中，除了符合以上（shàng）要求之外，還可以（yǐ）從以下方麵（miàn）進行考慮和優化。  

3.1活性炭種類（lèi）  

活性（xìng）炭從原料分為煤質活性炭、木（mù）質活性炭、殼活性（xìng）炭、纖維活性炭等;從形態分為粉（fěn）末活性炭（tàn）、顆粒活性炭、蜂窩活性炭、纖維活性（xìng）炭等;根據吸附對（duì）象可以分為氣相用活性炭和液相（xiàng）活性（xìng）炭。活性炭微觀結（jié）構中有大孔(>50nm)、過渡（dù）孔(2～50nm)和微孔(<2nm)，構成活性炭比表麵積的主要是微孔(表2)。

當吸（xī）附質直徑大於孔道直（zhí）徑1/3以上時，吸附質運（yùn）動就（jiù）受阻，吸附量下降。汽修噴烤漆廢氣的VOCs主要成（chéng）分（fèn）為苯係物、醇醚類、酯（zhǐ）類，分子直徑（jìng）在0.3～1nm，活（huó）性炭吸附VOCs主要在微孔中進行，因此微（wēi）孑L的比例越高越好，同時需要一定量的中孔，便於有機廢氣分子進入活性（xìng）炭內部。結合汽修（xiū）噴（pēn）烤漆（qī）廢氣成分及（jí）各種（zhǒng）活性炭的特征(表3)，優先選擇高比表麵積和（hé）高四（sì）氯化碳(CTC)吸附率的活性炭品種。

3.2活性炭裝填量（liàng）  

目前相關標（biāo）準（zhǔn）、設計（jì）規範中對活性炭的裝填量尚未明確規（guī）定，常見噴烤漆廢氣淨化（huà）設備采用多層活性炭板進行（háng）吸附，一共使用4塊（kuài）左右，重量總計約50kg，采（cǎi）用水平或M型放置。活性炭的裝填量決定了吸附有機廢氣總量以及更換頻次，按照四氯化碳吸附率來計算，可以根據使用原料中VOCs含量推算活性炭最低裝填量。  

3.3廢氣停留時間  

廢氣的流速對其在吸（xī）附（fù）劑（jì）中的（de）停留時間影響較大，活性炭吸附有機廢氣需要（yào）一定的時間。孫一堅等提出噴漆廢氣（qì）活性炭處理裝置（zhì）要求廢氣在吸附層內停留時間為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係。

2015年北京市發（fā）布的（de）《汽車維修業大（dà）氣汙染物排放標準》規定（dìng）：“每萬m3/h設計風量的吸附劑使用量不應（yīng）小於1m3’’，裝填密度一般（bān）為450kg/m3，通過式(3)計（jì）算停留時間為0.36s，滿足“0.2—2.0s”的要求（qiú）。在實際（jì）應用（yòng）中，保證通暢排風的前提下，降低廢氣流速，提高廢氣停留時間，可提升廢氣淨化效果。  

3.4廢氣成（chéng）分  

活性炭的四（sì）氯化碳吸附值、甲苯吸（xī）附值是單一組分條件（jiàn）下測試（shì）得到的數據，在實際（jì）應用中（zhōng），噴烤漆廢氣成（chéng）分複雜，涵蓋酮（tóng）類、酯類、醇類、醇醚類（lèi）、苯類（lèi）等，對某單一物質的吸附能力必然小（xiǎo）於測試數據。因此，設計有機廢氣吸（xī）附裝置時，應綜合考慮總揮發性有機物的量。  

活性（xìng）炭是非極性分子（zǐ），易（yì）於吸附非極性或極性較低的吸附質，對不同的有機物吸附能力也不同，存在競爭吸附或置換吸附的情況。陳良傑研究發現6種揮發性有機物（wù）在二元混合吸附體係中（zhōng），吸（xī）附質強（qiáng）弱順序為對二甲苯（běn）、甲苯（běn）、正丙醇、乙酸乙酯，吸附性能最弱的是乙醇和乙酸乙酯，該結果與物質極性順序相一致。目前汽車水性漆的應（yīng）用比例越來越高，除罩光清漆之外，均能夠實現水（shuǐ）性化，噴烤漆廢氣的VOCs主要成分也（yě）從原來的苯係物向（xiàng）醇類、酯類轉化，相應的分子極性也有所增加，若仍然采用非極性的活性炭作為吸附劑，其淨化效果會下降（jiàng）。因此，通過在淨化裝置（zhì）中增加沸（fèi）石、改性分子篩、氧化鋁等極性吸附劑，可提（tí）高對廢氣中醇類（lèi）、酯類（lèi）組（zǔ）分的淨化效果。

3.5廢氣溫（wēn）度  

目前，活性（xìng）炭產品的吸附容量（liàng）是在25℃條件下進行測定的。李學佳等H1發現，當氣體溫度升高時，活性炭吸附（fù）量下降。采用有機溶劑型塗料的汽車維修烤漆房通常的工作溫度為（wéi）60℃，在該溫度下，活性炭對有機廢氣的吸附能力較（jiào）弱，已經吸附的揮發性有機物易被吹脫（tuō）下來，不利於汙染物去除。水性漆（qī）的烘幹溫度要高於傳統的油性漆（qī），因此水性漆噴塗的烘幹廢氣的溫度一般（bān）在80℃。噴烤漆（qī）房結構緊湊，從噴漆室至活性炭過濾裝置的距（jù）離一般為1～2m，且風速高達5～7m/s，溫（wēn）降很小。因此，需對烤漆廢氣進（jìn）行降溫處理，可以考慮增加氣一（yī）氣（qì）換熱器，將廢氣中（zhōng）的熱量回收用（yòng）於預（yù）熱烤漆房新（xīn）風。  

3.6廢氣濕（shī）度（dù）  

近年來，水性漆的應用比例越來越高，除罩光（guāng）清漆之外，均可以實現水性（xìng）化（huà）。水性塗料主要以水為分散劑，含有少量醇醚（mí）"J，GB24409--2009《汽車塗料中有害物質限量》、HG/T4570一2013《汽車用水性塗料》對塗料（liào）中的揮發性有機（jī）化合（hé）物(VOCs)的含量進行了規定（dìng）。經過對比可發現：水性漆中的水分含量（liàng）達60%以上，原料成分的變化，導致廢氣的濕度有（yǒu）所升（shēng）高，水分會占據（jù）活性（xìng）炭的活性中（zhōng）心，使吸附效率下降。  

此外，在噴塗過程中會通過灑水降（jiàng）塵，部分噴（pēn）烤漆房配備水簾去除漆霧，同時進一步增（zēng）加噴漆廢氣濕度。在實際操作中，油性漆噴漆室的相對濕度為50%～80%，水性漆噴（pēn）漆（qī）室相對濕度為(60±5)%。高華生。列（liè）等研（yán）究空氣濕度對低（dī）濃度有機（jī）蒸汽在活性炭上吸附平衡的影響（xiǎng），發現水蒸氣對VOCs在活性炭上的吸附平衡具有明顯的（de）抑製作用，為保持（chí）活性炭的吸附（fù）性能，活性炭的含水率應保持在5%以下。因此，應采取冷凝器、幹燥器、絲網除霧器¨1等設施對廢氣進行除濕，並通過堿處理活性炭提高其疏水性，同（tóng）時提高對苯係物的吸附能力。

4結論及建（jiàn）議  

目前而（ér）言（yán），活性炭吸附法是一種處理噴烤漆廢氣成熟（shú）有效、應用（yòng）廣泛的技術，在實際運（yùn）行過（guò）程淨化效果（guǒ）與活性炭種類、裝（zhuāng）填量、廢氣成分等因素密切相關。通過選擇高質量活性炭、合理核定活性炭裝填（tián）量，對廢氣進行降溫、除濕預處理等優化，可提高淨（jìng）化效果。

當前，光催（cuī）化氧化、低溫等離子分解（jiě）、沸石轉輪濃縮等VOCs治理技術在（zài）汽修行業得到了（le）推廣應用，這些技術工藝與活性炭吸附相結（jié）合的組合工藝將是未來的（de）發展方向。

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