淺（qiǎn）談客車項目塗（tú）裝廢氣（qì）處理技術

發布時間（jiān）：2021-12-17 11 :13 瀏覽次數：

0 引言

隨著（zhe）環保法規的日趨（qū）嚴格，人們對於汽（qì）車生產過程中的廢氣處理要求也是越來越（yuè）嚴格。對於客車項（xiàng）目（mù）而言，塗裝車間是產生廢氣的主要部門，選擇合適的（de）處理（lǐ）技術和設（shè）備，不僅要滿足環境保護的相關法規要求，而且要（yào）經濟適用，這是項目設計（jì）過程中麵臨的重要課題。

1 生產廢氣處理方式綜述

生產綱領為年產5 000輛以上的客車項（xiàng）目中，塗裝車間一般（bān）含陰極電泳底漆和中塗、麵漆、彩條漆及（jí）罩光漆噴塗工藝，塗裝（zhuāng）工序在（zài）噴塗和烘幹過程中會產生對環境有害的有機廢氣，這些有機廢氣中成分複（fù）雜（zá），主要含有二甲苯等芳（fāng）香烴和其他非甲（jiǎ）烷總烴，另外還（hái）含有醇、酯（zhǐ）類有機物質（zhì）。

有機廢氣的（de）處（chù）理技（jì）術可分為分解技術和吸附技（jì）術兩大類，其中分解技（jì）術主要指燃燒技術、催化氧化技術（shù）、生物降解技術以及低溫等離子技術等。通常情況下單獨使用一種處理方法難以達到淨化要求，實（shí）際（jì）工（gōng）程中（zhōng）往往采用兩種或多種技術組合才能達到較好的處（chù）理效果。

2 廢氣處理技術的分析比較

2.1 噴漆廢氣處理

噴漆廢氣通常排風風量大而且其中的有（yǒu）機廢氣濃（nóng）度低，一（yī）般不易於直接處理，需要先將（jiāng）廢氣濃縮，然後再進行處（chù）理，達（dá）標後排放。

目前的廢氣處理技術中，采用比較多的方式有“活性炭吸附+催化燃燒（shāo）”和“沸石轉輪吸附+RTO”。

2.1.1 活性炭吸附+催化燃燒

“活性（xìng）炭吸附+催化燃燒”處理技術是指前端采用活（huó）性炭吸附濃縮，後端采用催化燃燒處理的方法。活性炭吸附濃縮一般采（cǎi）用吸附性能好、氣流阻力小（xiǎo）的蜂窩結構活性炭作為吸附介（jiè）質，噴漆室排出的噴漆廢氣通過活性（xìng）炭吸附床（chuáng）與活性炭充分接觸吸附、淨化，然後經小（xiǎo）風量熱氣流進行脫附後，活性炭獲得再生，同時生成小風量、高濃度的（de）有機廢氣。高濃度的有機廢氣進入後端，通過催化燃燒法進行處理。

催化燃（rán）燒法是通（tōng）過使（shǐ）用催化劑，在一定的溫度條件（jiàn）下，通過催化劑的作用將有機成（chéng）分氧化分解成CO2和H2O，並釋放出熱量的過程。催化燃燒爐由預熱段、加（jiā）熱段和催化床組成，廢氣進入催化燃燒爐，預熱到反應溫度，然後通過催化床進行催化分解，終生成CO2和H2O，催化後的熱氣（qì）體（tǐ）與冷的（de）廢氣進行換熱降溫後經過排氣筒達標排放。

優點：設備投資較少，以處理10萬m3廢氣計算，設備投資約（yuē）需200萬元。

缺點：活性炭和（hé）催化劑使用壽命較短，一般兩年（nián）即需（xū）更換。運行過程中需（xū）要風機供電和催化處理部分電加熱預（yù）熱及維（wéi）持運行，考慮更換材料費用，綜合運行成本相對較高，每天約需1 000元（每10萬m3廢（fèi）氣）。

2.1.2 沸石轉（zhuǎn）輪吸附+RTO

沸石分子篩轉輪吸附濃（nóng）縮+催化燃燒RTO廢氣處理係統是通過“吸附→脫附→濃縮”的（de）連續變溫過（guò）程，將低濃度、大風量有（yǒu）機（jī）廢氣（qì）轉化成高濃度、小流量的（de）濃縮氣體，從而便於後續的處理。

沸石分子篩轉輪采用沸石作為吸附介質，吸附、脫附效果好，濃縮比大，適合處理成分複雜的有機廢氣。鑒於沸石成分的穩定性（xìng），相對而言優點（diǎn）很突出，比（bǐ）如不易燃燒（活性炭在高溫（wēn）下容易燃燒），消防安全性更（gèng）好；比如吸附老化進程時間長（活性炭老化失效時間較短，要求（qiú）更新的頻率較高），因此可連續運行的時間較長，且脫附後剩餘（yú）濃度比較穩定，更利於生產運行和控製（zhì）。沸（fèi）石分子篩轉輪吸附的結構包括處理區、脫附區（qū）和冷卻區，工作時，隨著吸附轉輪的轉動（dòng），形成一個連續吸附、脫附的循環工作過程。含（hán）揮發性有（yǒu）機化合物（VOC）的廢氣先通過過濾裝（zhuāng）置，過濾掉廢氣中漆霧顆粒和（hé）水分（fèn），送到沸石轉輪的處理（lǐ）區被轉輪中的吸附劑所吸附（fù），淨化後氣體從轉輪的處理區排（pái）出。吸附於沸石轉輪中的VOC在脫附區（也是再（zài）生（shēng）區）經小風量熱氣流進行脫附後，沸石吸附介（jiè）質獲得再生，同時生成小（xiǎo）風量、高濃度的有機（jī）廢氣，送到後端RTO 中進（jìn）行熱分（fèn）解（jiě）處理。

RTO即蓄熱式熱氧化器，在燃燒室內（nèi）將（jiāng）有機廢氣加熱至一定溫度（≥760 ℃），使廢氣中的有機物分解成CO2和H2O，達標高空（kōng）排放；通過陶瓷蓄熱體將有機廢氣氧（yǎng）化分解產生的高（gāo）溫氣體中的能量進行熱交換回收，再通過熱交換將新鮮的有機廢氣（qì）進行加熱分解，實現熱量循環利用（yòng），這樣就可以減少甚（shèn）至不使用額（é）外的燃氣或燃料來為廢氣分解提供熱量，實現能（néng）量節約、循環利用的目的。陶瓷蓄熱體熱回收效率可高達95%以上，在所處理的有機物濃度足夠高時，回收氧化產生的氣體餘熱可以維持（chí）燃燒室的溫度，就可以消耗少量甚至不需消耗額外的燃（rán）料，實現環保和節（jiē）能的雙重目標。

優點：沸（fèi）石介質為無機氧化物，不燃（rán），安全性高；設備運（yùn）行費用（yòng）低，效率高、安全性好；過濾材料使用壽（shòu）命較長，一般可使用10年左右（yòu）。運行過（guò）程中需要風機供電和天然氣預熱及（jí）維持運行，運行（háng）費用每天（tiān）不到100元（每10萬m3廢氣（qì））。

缺點：設備投資較大，以處理10萬m3廢（fèi）氣計算（suàn），設備投（tóu）資約需600萬元。

2.2 烘幹廢氣處理

烘幹廢氣有風量小、有機廢氣濃度高的特點，一般可以直接處理，選擇采用（yòng）TAR（廢氣焚燒爐）或RTO即蓄熱式熱（rè）氧（yǎng）化器進行處理（lǐ）。

2.2.1 TAR（廢氣焚燒爐（lú））

TAR即廢氣焚燒爐，是將廢氣的（de）加熱與高溫氧化分解（jiě）組合為一體的設備。烘幹室有機廢氣從（cóng）烘幹室排（pái）除來後經過熱交換進行預熱，升溫到350 ~ 420 ℃，經過（guò）混合通道進入到烘幹設備加熱單元的（de）燃燒器火焰區，在650 ~ 760 ℃溫度的火焰作用（yòng）下，廢氣中有機成分分解為CO2和H2O，與燃燒（shāo）煙氣混合，然（rán）後通過一係列熱交換器進行熱交換，對煙氣進行降溫，同時將熱（rè）量用來加熱烘幹設（shè）備的熱空氣；換熱後的煙氣混合物達標高空排放（fàng）。

一般情況下，烘幹設備設置1台TAR作（zuò）為加熱單元，再設置多台三元體進行換熱，給烘幹設備供熱；另外設置1台新風換熱器，為烘幹設備（bèi）進（jìn）出口端（duān）部的（de）風幕提供（gòng）熱量（liàng）。

2.2.2 RTO（蓄熱式熱氧化（huà）器）

RTO即蓄熱式熱氧化器，上文已述。

2.2.3 TAR與RTO比較

1）流（liú）程

RTO係統是幾個烘爐廢氣集中（zhōng）送至蓄熱式RTO焚燒爐焚燒，直接排空，廢氣排空溫度較高。烘幹室供熱（rè）由四元體單獨提供。

TAR係統的設計通常是單獨（dú）供熱，每台烘幹（gàn）室單獨設置加熱單（dān）元和換熱單元，有機（jī）廢氣通過燃燒器火焰區直接焚燒後產生熱量，燃氣火焰形成（chéng）的熱量混合後直接通（tōng）過換（huàn）熱單元給設備提供熱量。客車塗裝中的烘幹室通常采用三元體換熱作為換熱熱備。

2）成本

單台RTO要比TAR設備投資成本（běn）高，但RTO運行過程消耗的燃氣要比TAR低很多，TAR因為要（yào）滿足烘幹爐加熱需要，需要不間斷地消耗天然氣。

3）適用性

電泳烘幹基本可實現連續生產，采用TAR係統，造價（jià）低，運行過程（chéng）中更加節能，適合單個（gè）烘幹爐使用，可同時實現廢氣處（chù）理與加熱功能。

噴漆烘幹基本上為間歇式生產（chǎn）

設備分布較為分散，單個（gè）烘幹爐廢氣排量（liàng）較少，采用RTO係統僅用於處理廢氣，可（kě）以幾個烘幹（gàn）爐共用1套設備，既可（kě）減少設備投資，也可減少（shǎo）運行成本。

3 結語

為滿足相關環保排放要求，結合客車生產工藝特點，一般采取（qǔ）如下廢（fèi）氣處理措施：

1）底漆（qī）采用陰極（jí）電泳工藝，車身在水性溶（róng）液（yè）中通過電流作用完成底漆塗覆工作。電（diàn）泳槽液中有機溶劑含量很低，但（dàn）通常（cháng）會將親水性的有機溶劑（中、高沸（fèi）點的酯和醇係溶劑）加入槽液添加劑的配方中，這樣在使用過程中可以提高塗料的水溶性並（bìng）且增加電泳（yǒng）槽液的分散（sàn）穩定性，含量一般不超過2% ~ 3%。生產過程中隨著槽液揮發，會有少量有機廢氣排出，因含量較低，一般不作特殊處理（lǐ），通過電泳槽上排氣風機、排氣筒高出車間屋麵排到大氣。

2）車身塗裝中塗采用水性塗料，水（shuǐ）性漆噴漆廢氣VOC含量較低（dī），采（cǎi）用（yòng）大風量稀釋後通過（guò）排氣筒高空（kōng）排（pái）放；麵漆和清漆采用溶劑型（xíng）雙組分塗料（liào），噴漆廢氣中VOC含量相對較高，采用“漆霧（wù）過濾+除濕+吸附+催化燃燒”方式處理（lǐ）達標後，高空排放。

3）電泳（yǒng）烘幹室產生的有機廢氣采用TAR廢氣焚

燒（shāo）爐（lú）直接燃燒法進行處理（lǐ）。

4）中塗、麵漆、彩條漆及罩光漆噴漆烘（hōng）幹室廢氣采用（yòng）RTO進行處理（lǐ）後達標排放（fàng）。

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