机械喷涂类环评废气污染分析要点

机械喷涂类环评废气污染分析要点
摘要:本文主要对机械喷涂类环评废气污染分析要点进行了研究,分别介绍了油漆、机械喷漆工艺以及喷漆房设置情况,提出了废气污染源强核算方法,并讨论了废气污染治理措施,包括漆雾治理措施、有机废气治理措施和环保型涂料的推广应用等。
关键词:机械喷涂类;环评;废气污染
在机械制造领域,机械喷涂属于重要工序之一,而在喷涂过程中会有有机废气等污染产生,为促进机械制造行业的可持续发展,必须重视此类有机废气等污染控制。环评过程中,需要首先对机械喷涂类项目相关工艺有深刻认识,并对污染源强进行准确核算,以此为依据制定可行、可靠的污染防治对策,促进企业环保设施建设,加强环保管理,并为环评编制工作奠定坚实基础。
1 机械喷涂类环评废气污染问题分析
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油漆介绍
涂料主要是指在物体表面涂刷可形成具有装饰性、保护性或者标志性、防腐性、绝缘性等特殊性能的固态涂膜的固体或液体材料,一般分为四部分,即溶剂(如醚脂类、醇类、酮类等)、填料(主要为颜填料)、助剂(主要有分散剂、流平剂等)、成膜物质树脂[1]。立足环保层面分析,油漆主要有水性油漆、溶剂型油漆。其中,溶剂型油漆的溶剂主要是有机溶剂,油漆烘干以及喷涂过程中,会因溶剂挥发而有有机废气产生。水性油漆的溶剂主要是水,只含有少量有机溶剂,相比之下对环境造成的污染比较小,目前广泛应用在汽车领域。不过水溶性油漆在我国发展进程相对缓慢,相比溶剂型油漆,还有诸多局限性。
油漆的成分和用量直接关系到污染源强种类和具体排放量,所以在环评过程中,要准确掌握油漆成分和具体用量。油漆成分相关信息主要源自油漆化学品安全说明书当中,油漆用量不仅要参考建设单位所提供的经验数据,还要结合涂装面积与涂装厚度展开验证,验算公式是:
M= Ad/(a%·b%·106) 公式(1)
公式(1)中的M指油漆用量(t); 指油漆密度(g/cm3),通常超过1;A指涂装面积(m2),d指涂装厚度( m);a%指固体成分含量;b%指上漆率[1]
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机械喷漆工艺流程和产污环节
机械喷涂类工艺流程是:前处理→调漆→喷漆→固化。在前处理环节,主要是对工件表面进行打磨、抛丸等处理,以将被涂物表层各类油污全面消除;在调漆环节,要按照一定比例使用固化剂、稀释剂等,并在油漆使用之前由工人按照配比调漆[2]。在调漆环节,会使部分有机溶剂挥发,从而出现有机废气;在喷漆环节,主要是工作人员通过喷在工件表面喷涂油漆。通常情况下,汽车领域会借助喷漆机器人作业,以保证成膜均匀,并有助于提升上漆率。喷漆作业要处于密闭的喷漆房当中,结合工艺规范,喷漆涉及到面漆、中漆和底漆,每道漆有着不同的涂装厚度、涂装时间、油漆使用量等。在整个喷漆环节,会有部分有机溶剂挥发,从而出现有机废气,并且固体成分也会因为挥发而出现漆雾;在固化
环节,主要是涂层表面的溶剂会不断挥发,将固体成分保留于工件表层,并形成一种成膜物质。固化环节主要工作方式有加热固化、常温固化,其中常温固化主要是在工件涂装之后在常温环境中晾干并逐渐成膜,通常需要较长时间。加热固化也被称作烘干,这项工作需要在烘干室当中进行,在整个烘干环节,溶剂会全面挥发,从而产生较多有机废气。
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油漆房设置
喷漆房能够为涂装作业提供专用环境,可达到涂装操作对空气洁净度、光照度、湿度以及温度等参数提出的要求,并可限制喷漆环节所产生的有机废气和漆雾,经过合理处理之后进行排放,属于环保型涂装设备。喷漆房根据不同的漆雾处理方式可分成两种,即干式、湿式。其中,干式喷漆房集喷漆和烘干于一体,可有效节省投资。而湿式喷漆房在漆雾处理中具有较高效率,主要包含水旋式、水洗式、水(油)帘式等类型。喷漆房主要包含电气控制系统、工件吊挂系统、排风系统、送风系统、室体、供漆系统、漆雾捕集系统、供水系统等。
通常情况下,烘干房和喷漆房都属于成套设备,要求建设单位合理设计并提供烘干房和喷漆房各项相关参数,比如工作机制、喷配置、排风方式、温度、尺寸等。另外,需要注意工件尺寸以及单独的烘干房或喷漆房能够容纳的工件总数以及单批烘干以及喷漆运行时间,结合相关参数,对烘干房和喷漆房相关设备的匹配性进行核算。
喷漆房以及烘干房其尺寸除了要符合工件最大尺寸要求,还要求设备匹配性达到以下条件,即:
(N/n)t≤T 公式(2)
在公式(2)当中,N指工件总数(个);n指单个烘干房或者喷漆房能够容纳的工件总数(个);t指单批烘干或者喷漆作业的运行时间(t);T指年工作时间最大值(h),在满负荷运行情况下,T为8760h。
2 废气污染源强核算
在喷漆、调漆以及烘干期间所产生废气既有漆雾也有有机废气,经物料平衡可得到污染源强。在物料平衡过程中,要遵循以下原则:①油漆成分当中的所有溶剂全面挥发成为了有
机废气;②油漆成分当中所包含的固体成分出现部分固化并形成漆膜进入到产品当中,而其他部分则形成废弃漆雾。根据上漆量可确定固化为漆膜的量,涂装方式不同,上漆率也有所差异。和空气喷涂方式相比,静电喷涂具有更高的上漆率。在喷涂期间,主要用公式(3)计算有机废气的挥发量。
Qy=GxNx+GYNY+GZNZ 公式(3)
在公式(3)中,Qy指有机废气的挥发量(t/a);Gx指油漆的用量(t/a);NX指油漆当中的有机溶剂含量(%);G酸洗设备Y指稀释剂的用量(t/a);NY指稀释剂当中的有机溶剂含量(%);GZ指固化剂的用量(t/a);NZ指固化剂当中的有机溶剂含量(%)。
之后,可通过公式(4)计算漆雾的挥发量,即:
Qw=Gx(1-N坡度板x)(1-b%)+GY(1-NY)(1-b%)+GZ(1-NZ)(1-b%) 公式(4)
在公式(4)中,Qw指漆雾的挥发量(t/a);b%指上漆率。
3 废气污染治理措施
3.1 雨生红球藻养殖有机废气的治理
在有机废气治理过程中,主要有以下治理措施:
(1)冷凝回收法。此方法主要是向冷凝器当中直接导入废气,冷凝液通过分离对有价值有机物进行回收处理。在冷凝法应用中,要求废气当中的有机物浓度要高,并且风量要小,温度要低。运用此治理措施,一次性投资相对适中,并且在对高、中浓度有机废气处理过程中,整体运行成本不高。不过此方法应用中需要配合使用冷冻设备,并且在冷凝处理之后尾气当中仍包含一定浓度有机物,有二次污染风险。碎片文件
(2)吸附法。由于活性炭具有较大的比表面积,内部的孔隙结构也非常丰富,能够有效吸附有机气体分子,在间歇式生产工序中比较适合应用此方法[3]。不过要求待处理有机物整体含量偏低,一般情况下处理效率可超过90%。运用此处理方法,只需要借助简单设备,一次投入非常小,初次投入成本最低约几万元即可。不过在处理过程中要定期更换活性炭,产生废活性炭等二次污染,年运行费用总额一般较少,但单位VOC去除的运行费用很高。目前活性炭吸附法广泛应用在小型的机械涂装企业当中,并且很多汽车涂装企业会通过活性炭装置对喷漆环节产生的废气进行吸附,同时联合使用RTO蓄热式燃烧炉对烘干环
节产生的废气加以处理,比如悦达起亚、大众等汽车生产企业广泛应用此方法处理废气。而在企业生产中涉及到较大油漆用量情况下,只用活性炭吸附装置对喷漆废气进行处理,会因为所需吸附有机废气量过多造成活性炭使用成本偏高,包括购置原材料以及废活性炭危险废物的处置成本等,所以企业通常会配套使用活性炭吸附再生装置,从而使活性炭减少更换频次。
不过在活性炭吸附法应用中,很难直观判断活性炭饱和与否,也很难有效监管活性炭更换的及时性,所以此方法在实践应用中弊端渐露。对此,可通过选用抽屉式活性炭,或者将在线TVOC检测仪安装于气体排放出口。
(3)催化燃烧法。在此方法应用中,要首先对废气进行加热处理,使其温度上升到200~300℃,经催化床催化燃烧之后,逐渐形成无臭且无害的水、二氧化碳,由此净化废气[4]。运用此方法涉及到的配套装置一次性投资很高,但在处理高浓度VOC废气时维护成本很低。一般要求待处理有机废气其浓度应大于或等于20%。若有机废气浓度较低,或者风量过大,容易导致处理效率降低,同时此方法应用中还要对催化剂中毒相关问题多加关注。服装道具制作
(4)直接燃烧法。此方法应用中,燃料主要选择燃气或者燃油,而后对含有有机废气的相关混合气体进行加热处理,使其温度达到700~800℃,经高温分解使有机废气转化成无害物质。此方法应用中,所需设备整体投资较高,并且处理工艺比较简单。在有机物浓度较高且风量较小情况下,可运用此方法进行废气处理,同时余热能够实现再利用,不过在燃烧期间需要消耗较多能源,整体运行成本偏高。
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本文发布于:2024-09-22 23:23:34,感谢您对本站的认可!

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