摘要：涂装是汽车及零部件行业中的高能耗、高污染环节，本文介绍了涂装过程的废气来源以及涂装废气的主要处理工艺，分析了各种废气处理方法的优缺点。建议根据废气特点，采取适合的技术方法处理，满足排放标准。
关键词：汽车制造；涂装；废气；处理方法
汽车制造业是一个高污染的产业，涂装是汽车制造业中的高能耗、高污染环节，随着国家环保法规、节能减排措施的日益完善和加强，如何选择合适的废气处理方式，减少VOC排放、提高废热利用，是每个涂装工艺技术人员必须思考的问题。下面笔者将对汽车涂装废气的来源、处理技术方法进行分析。
一、涂装废气来源和特性
装车间废气主要来源于喷涂挥发的漆雾和溶剂挥发的蒸气。涂装过程中产生的废气主要来源包括：喷漆室排放废气中的主要有害成分，即喷漆过程中挥发的有机溶剂，主要包括芳香烃、醇醚类和酯类有机溶剂；晾置室废气，面漆在喷涂之后、烘干之前要进行流平晾置，在晾干过程中有机溶剂进行挥发，晾置室排放废气的成分与喷漆室排风废气的成分相近，但不含漆雾，有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大，通常与喷漆室排风混合后集中处理。调漆间、废水处理间也有类似的有机废气排放；烘干室废气，烘干废气的成分比较复杂，包含有机溶剂、树脂固化、热分解生成物等，电泳涂料与中涂面漆烘干均有废气排出，但成分与浓度差别较大。
汽车涂装生产线是汽车制造过程中产生“三废”最多的环节，其中涂装废气是涂装“三废”的主要部分。涂装车间的废气主要是涂料中含有的有机溶剂和涂膜在喷涂及烘干时的分解物，统称为挥发性有机化合物（VOC），其成分主要有甲苯和二甲苯。这些成分对人的健康和生活环境有害，并且有恶臭，人如果长期吸入低浓度的有机废气，会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病，是目前公认的强烈致癌物。除此之外，有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。根据汽车涂装的生产工艺，涂装废气主要来自于喷涂、干燥等过程。所排放的污染物主要为喷漆时产生的漆雾和有机溶剂和干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分，其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂，绝大部分属挥发性排放，其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。故涂装中排放的有害废气的主要发生源为喷漆室、晾干室、烘干室。
二、废气的处理方法
电泳、中涂、面涂烘干室排出的气体属于高温、高浓度废气，适合采用焚烧的方法进行处理。目前烘干过程常用的废气处理措施有：蓄热式热力氧化技术（RTO）、蓄热式催化燃烧技术（RCO）、TNV 回收式热力焚烧系统。
(一)喷漆室、晾置室废气处理方法
喷漆室、晾置室、调漆间和废水处理问的废气，属于低浓度、大流量常温废气，废气的浓度一般在排放限值以内，涂装工厂都采取集中单点、高空排放的办法，排放高度符合GB16297—1996规定。国外有的涂装企业对喷漆室和晾置室的废气进行处理，需几种废气处理方法结合进行处理。如吸附转轮(ADW)方法：先利用特定的固体材料(如活性炭、沸石)的特性将气体或蒸汽吸附在其表面，随后进行解吸，浓缩的废气采用催化燃烧或蓄热式热力燃烧的方法进行处理该处理方式对大风量的废气处理成本较高，目前国内基本没有应用。只有从源头采用静电喷涂机器人、中低压喷检、高固体分涂料或水性涂料等技术提高涂装效率，才是减少喷漆室、晾置间废气排放有效、可行的途径。
(二)烘干室废气处理方法。
电泳、中涂面漆的烘干室排出的废气一般都含有油烟，且属于中高浓度、高温废气，适合采用燃烧的方法处理，使有机污染物转换成无害的CO与H20。
1、RTO蓄热式氧化法。
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利用高效蓄热材料(如陶瓷)，通过废气气流的程序切换，自动循环切换废气流向，将燃烧废气的废热贮存在蓄热材料中，用于下一阶段进入的废气预热，提高废气进气温度，与天然气在燃烧室进行充分的混合、燃烧，生成CO：、和H：0。废气的处理效率可达99％，废热回收效率可达95％以上，RTO蓄热式氧气法运行能耗较低，但RTO废气处理设备一次性投资较高，对废气流量较小的废气处理不经济。
2、TAR回收式热力燃烧法。TAR是一种将处理有机废
气和向汽车涂装生产线提供热能这两种功能合二为一的系统，既处理了有机废气，又节省了能源消耗，是一种运行成本较低的有效方法。TAR具有如下显著特点：有机废气氧化温度为800℃左右，分解率可以达到99％以上，使用多级热回收，涂装烘干加热系统中废气出口温度可以控制在160℃以下；设备的使用寿命很长，有机废气的处理量可达5：l的调节比。TAR烘干炉，涂装的废气处理与热利用效率均较高，但目前国内TAR烘干炉运行不稳定，引进的TAR烘干炉成本较高。
3、四元体直接燃烧法
国内的部分涂装线采用了一种与TAR相近的，将烘干废气作助燃空气引到燃烧室中燃烧，即烘干加热与废气燃烧“四元体”。根据部分零部件涂装企业调查，“四元体”对废气处理有一定效果，但废气处理方式效果不充分，处理后的废气经常不能满足GB 16297要求，主要原因是进入燃烧室的废气没有经过预热达不到反应温度，混合气体燃烧停留时间短于反应所需时间。
4、RCO蓄热式催化氧化法
蓄热式催化氧化（Regenerative Thermal Oxidizer,RTO）是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保装置。一般采用钯、铂作为催化剂，可将大多数有机废气的氧化温度降到315。C左右，该催化燃烧系统较适用于采用电加热的场合，目前存在的问题是避免催化剂中毒失效。
5、生物处理法
生物处理法是借助微生物的分解、氧化和转化等机制，将污染物完全分解氧化成CO：、H：0等无害物质。生物处理法适用于中、低浓度的有机废气处理。具有投资少、运行费用低、二次污染小等优点，是一种环保的污染治理技术。这种方法的主要不足之处有：对气体水溶性和生物降解性有要求，反应器启动、微生物驯化和处理过程持续时间较长，运行中必须提供足够的营养元素和氧气等。
6、冷凝法
冷凝法是将废气降温至VOC成分的露点温度以下，使之凝结为液态后加以回收的方法。多用于高浓度、成分单纯且具回收价值的VOC废气处理，很少在涂装废气处理中采用。
结语：
随着国内外对环境质量的要求不断提高，挥发性有机废气的治理日趋严格。上述涂装废气的处理方法，各有其利弊，应根据汽车涂装废气的特点、不同处理方法的效果和成采取切实有效的处理方法，满足排放标准，保护环境。在实际应用中，还可采用几种方法的组合，使废气治理取得更好的效果。
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论文作者:王炜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/3
标签：废气论文; 涂装论文; 喷漆论文; 蓄热论文; 方法论文; 汽车论文; 成分论文; 《基层建设》2017年第35期论文;