汽车涂装车间废气治理技术探讨

汽车涂装车间废气治理技术探讨

杨炜坚

深圳市福田区环境技术研究所有限公司广东深圳518000

摘要：汽车作为人们日常生活中经常接触到的交通工具，为人们的出行运输提供着十分便利的服务。在当前的汽车产品中，汽车外表是影响着汽车价值的重要因素之一，通过良好的造型设计，莹润的光泽喷涂，汽车能够给人以精神上的美感，从而实现综合价值的提升。因此在当前的汽车生产过程中，汽车的涂装处理是一个十分重要的工序。通过良好的涂装工艺，汽车才能拥有靓丽优雅的外表。然而在当前的汽车涂装工序中，车间废气的处理成为最值得关注的重点问题。近几年来，全国各地出现了大气严重污染的现象，空气质量下滑，光化学污染、雾霾、酸雨日益加剧，这其中和汽车生产过程中生成的涂装废气有着一定的关系，因此为了更好地对自然生态进行保护，维护生产人员的健康安全，就必须对汽车涂装废气的治理工作进行重视。本文对涂装废气的来源、特点进行简要分析，并提出相应的治理方法，为日后的汽车涂装生产提供一定的参考借鉴。

关键词：汽车涂装；车间废气；治理技术

在当前，空气质量问题成为了困扰着全国各大城市的主要环境问题。近些年，北京的雾霾问题闹得沸沸扬扬，给人民群众的生活工作都带来了十分不利的影响。针对这种情况，国家政府出台了各类环保法规，在十九大中更是明确提出要将建设生态文明工作放在首位，在这样的背景条件下，如何实现节能减排，成为了各个行业开展升级转型的重点目标，汽车制造生产也不例外。根据相关调查研究显示，在当前的雾霾污染中，工业排放与汽车尾气是最为主要的两个污染源，而在工业排放中，汽车制造涂装所产生的废气排放量位居前列，因此通过对汽车涂装废气进行合理治理，能够实现对大气污染有效整治，实现空气质量的提升。

一、涂装车间废气的来源与特性

汽车在涂装过程中所产生的废气主要包括烘干废气和喷漆废气，而喷漆废气往往是在喷漆室、调漆室、及流平室中产生的。

（一）喷漆室废气

喷漆废气指的是在对汽车进行喷涂作业时，喷涂漆料和空气混合产生的挥发性有机气体。在喷漆废气中，主要的有害成分有醇醚类、芳香烃、酯类有机溶剂，例如二甲苯、甲苯等。此外在喷漆室进行排风过程中，排出的空气中往往含有少量的未经处理的漆雾，这部分漆雾约占喷漆总量的1%左右，故此在喷漆废气中，存在着一定数量的颗粒物。根据我国相关法律规定，喷头作业在环境上有着较为严格的要求，通常情况下，机器喷涂段的垂直风速应当在0.3m/s左右，而人工段的垂直风速应为0.5m/s，故此在喷漆室中，排风量较大，一条年产量为24万的涂装生产线上，喷漆室总排风量应该在100万m³/h左右，排放废气呈现出排放量较大，浓度较小的特点。不过近年来随着科学技术的日新月异，涂装工艺进一步发展，空调循环技术被广泛应用起来，通过这项技术，可以将人工喷涂段产生的排风回送到自动喷涂段，当喷涂线自动水平较高时，用过机械方式取代人工喷涂，则在喷漆室中可以采用大风量回用的方式来实现废气排放量的降低，但这种方式将导致废气浓度增长[1]。

（二）流平室废气

车身在完成喷涂后，便被送入到流平室中，通常流平时间为7分钟作用，在流平过程中，湿膜会产生VOC，当VOC浓度超出临界值时，将会发生爆炸。为了避免这种情况发生，就必须在流平室中安装相应的排风装置，通常垂直风速要求在0.2m/s左右。在流平室中产生的废气成分和喷漆室产生的废气成分较为接近，但由于没有喷漆工序，因此没有漆雾颗粒物，有机废气总浓度较喷漆室产生废气浓度大。在传统工艺中，因为在排放量上存在着较大的差异，通常情况下流平室所产生废气的浓度是喷漆室废气的两倍，这两种废气都是经过混合后进行集中处理，此外在调漆室中，产生的有机废气成分近似上文提到的两种[2]。

（三）烘干室废气

图1废气吸收使用的活性炭材料

在涂装烘干室中，生产过程中所生产的废气数量较大，浓度较高，成分更为复杂，由于在烘干室中，涂料经过高温烘烤，进而生成更多的化学物质，因此对烘干室废气进行整治具有着十分重要的意义。在烘干室中，产生的废气成分有非甲烷总烃、二甲苯、甲苯等，此外还有部分的树脂单体与增塑剂等各类热分解生产物、挥发物以及反应生成物。并且在烘干废气中，还有大量的甲乙酮肟，这种物质刺激人体嗅觉，会给人以恶臭的感觉。为了避免给周围居民生活造成困扰，就必须对烘干废气进行处理。（图1）

二、涂装车间的废气治理技术

目前对于涂装废气，主要的治理方式有两种，一种是对喷漆废气进行处理，另一种是减少废气排放量。

（一）减少废气排放

为了实现对涂装废气的有效控制，首先在进行涂装时，可以采用环保型涂料来对之前的含有大量有机溶剂的涂料进行替换。例如粉末涂料、水性涂料和光固化涂料等。通过这些涂料的应用，能够极大程度地减少有害废气的产生，实现在废气治理成本上的降低。近年来，环保形势日渐严峻，国家为了对大气污染问题进行有效治理，强力推广水性漆料，目前在各个涂装行业中，水性漆料的使用成为了环境评价的重要指标之一。在水性漆中，主要成分为水，溶剂含量约占总量的20%到25%，远低于溶剂涂料。通过水性漆的使用，能够在根源上对废气排放量进行降低，实现对废气的有效治理。其次通过提升涂料利用率的方式，也能够达成对有害废气排放量的降低。在进行车身涂装时，涂料往往是以喷涂的方式进行使用，在这个过程中会产生较多的漆雾，而在喷漆废气中，颗粒物污染来源正是来自这些漆雾，通过对涂料利用率进行提升，能够对废气颗粒物数量进行降低，实现废气处理难度的降低。目前在实现涂料利用率提升的方式中，经典旋转离心喷涂方式能够实现较为理想的利用效果，同时通过机器人喷涂的方式也能够实现涂料利用率的提升。此外为了实现废气排放量的降低，可以通过循环回风的方式来对废气排放量进行降低。在涂装车间中，喷漆系统所占据的能耗最大，因此为了实现节能减排，就必须对喷漆系统能耗进行降低，尤其是在喷漆的调湿调温方面。近年来，在国际上的各大汽车工厂中，通过空调循环排风的方式实现喷漆系统能耗的降低。这种循环排风系统可以分为两种，一种是干式再循环，另一种则是湿空气再循环，通过循环排风技术的使用，对于新风量的需求降低60%以上。

（二）喷漆废气处理

目前对于在喷涂过程中所产生的废气，主要的处理方式有两种，一种是活性炭吸附处理法，另一种则是沸石浓缩吸附处理法，前者在小风量情况下适用，而后者则适用于大风量。

活性炭具有良好的吸附性质，早已被投入到废气吸附处理之中，当废气产生时，通过活性炭进行有效吸附，然后再将其进行高温加热脱附处理，进行催化分解，实现彻底的消耗，而活性炭则可以进行再次利用。在使用沸石吸附法进行废气处理时，应当先建粉尘去除，避免堵塞微缩孔，同时通过吸附后，将有机物质从废气中分离，废气经过焚烧处理，对再次用来进行脱附处理，实现对有机废气的有效分离处理，起到节能环保的良好效果[3]。

总结

汽车产业作为我国制造领域的支柱型产业，在经济发展中发挥着不可忽视的重要作用。为了更好地实现生态文明建设，达成对自然生态环境的有效保护，各大车企应当采取科学高效的废气处理措施，实现废气排放的达标，更好地保护大气环境，建设和谐自然的生态社会。

参考文献

[1]李晓琳,邢汶平.浅谈汽车涂装车间废气治理技术[J].现代涂料与涂装,2017,12(7):23-26,57.

[2]梁国宇.汽车制造涂装废气治理技术研究及实践[J].军民两用技术与产品,2017,24(14):42,44.

[3]田云,和军强.乘用车涂装线VOC废气治理环保形势浅析[J].现代涂料与涂装,2017,12(8):69-72.