亚洲国产成人精品久久久国产成人一区二区三区综合区精品久久久中文字幕一区環保與您（nín）分享活性炭處理汽修噴烤漆廢氣工（gōng）藝優（yōu）化研究

汽修噴烤（kǎo）漆廢氣中的揮發性有機物汙染問題日益突出.以（yǐ）目前常用的活性炭吸附淨化（huà）法為研究對象,結合行業特征,係統分析了活性炭（tàn）種類、活性炭裝（zhuāng）填量、廢氣停留時間、廢氣成分、廢氣溫度、廢氣濕（shī）度（dù）等因素對揮發性有（yǒu）機（jī）廢氣淨化效果的影響,並根（gēn）據各因素的影響規（guī）律提出了優化措施（shī）。

2013年，國務院發布《大氣汙染防治行動計劃（huá）》，將可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)作為汙染防治的（de）重點汙染物。揮發性有機物(VOCs)是指常溫常壓下具有較高蒸汽壓、較強揮發性的有機化合物的（de）統稱，它在環境（jìng）中能夠通過（guò）化學反應，產生PM2.5、O3等二次汙染物，是影響大氣環境的主要（yào）汙染物之一。

汽修過程多為小麵積噴塗，一般采用空氣噴塗工藝，噴烤漆廢氣普遍（biàn）采（cǎi）用（yòng）活性炭吸（xī）附法處理，VOCs處理效果（guǒ）不理想。同時，汽（qì）修企業規模相對小、數量多、分布分散，多位於城市人（rén）口密集區，且多為低空排（pái）放（fàng），對環境和人體健康的影響尤為（wéi）顯著。

近年來隨著環保執法日趨嚴格，汽車維修企業噴烤漆廢氣治理亟待加強，不（bú）少采用活性炭吸附法處理噴塗廢（fèi）氣的企業麵臨超標（biāo）的問題。據北京市環境保護局網站公開的（de）行政（zhèng）處（chù）罰信（xìn）息，2015—2016年北京市共計（jì）有37家汽修企業受到市環保（bǎo）局處罰，占全部受罰企業數量的14.5%，其中31家受罰原因是噴烤漆廢氣治理設（shè）施不正常運行。  

1汽車維修行業揮發性有機汙染物來源  

調漆、噴塗、烤漆（qī）、清洗噴槍等多（duō）個環節均會產生揮發性有機汙染物，尤其（qí）是在噴塗烘烤過程，塗料中（zhōng）含有（yǒu）的VOCs幾乎全部揮發到噴烤漆房空氣中（zhōng），是（shì）汽修企業主要的（de）有組織（zhī）排放源;調（diào）漆、清洗噴（pēn）槍等（děng）環（huán）節普遍管理薄弱，有些甚至在開（kāi）放區域操作，產生的揮（huī）發（fā）性有機物難以有（yǒu）效收集（jí）處（chù）理，是重（chóng）要的無組織排（pái）放源(圖1)。目前噴烤漆房的額定（dìng）風（fēng）量在10000～20000in3/h，烤漆房內風速0.2～0.3m/s，排氣管道風速為5～7m/s，廢氣中VOCs初始濃度一般為100～200mg/m3。  

2汽車維修行業常見（jiàn）揮發性有機物汙染治理技術  

有機廢氣的處理方式主要有吸附法、催化燃燒法、熱力燃燒法、冷凝法等，這些方法在適（shì）用對象、處理效果、設備成本、運行成本方麵具（jù）有（yǒu）不同的特點。  

汽車（chē）維修企（qǐ）業的（de）噴塗廢氣主要成分為苯係物、醇醚類、酯類有機溶劑，汽車維修噴塗量小、噴漆室（shì）排風量大，屬於低濃度有機廢氣。汽車維修企業（yè）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（qī）廢氣（qì），其中地棉主要用於捕（bǔ）集漆霧（wù）顆粒，活性炭主要用以吸附VOCs。

3活性炭吸（xī）附（fù）法優化途徑  

目前，GB20101—2006《塗裝作業安全規（guī）程有機廢氣淨化裝置安全（quán）技（jì）術規定》、GB/T7701.1—2008《煤質顆粒活性炭氣（qì）相用煤質顆粒活性炭》、DB/111228--2015《汽車維修業大氣汙染物排放標準》等標準對揮發性有機廢氣活性（xìng）炭吸附裝置提出了一些技術要求，包括風道壓差、活性（xìng）炭粒徑、活性炭用量、更換周期等。在實際運行中，除了符合以上要求之外，還可以從以下方麵進行考慮和優化。  

3.1活性炭種類  

活性炭從原料分為煤（méi）質活性炭（tàn）、木質活性炭、殼活性炭、纖維活性炭（tàn）等（děng）;從形態分為粉末（mò）活性炭（tàn）、顆粒活性炭、蜂窩活性（xìng）炭、纖維活性（xìng）炭等;根據吸附對象可（kě）以（yǐ）分為氣相用活性炭和液（yè）相活性（xìng）炭。活（huó）性（xìng）炭微觀結構中有大孔(>50nm)、過渡孔(2～50nm)和微（wēi）孔(<2nm)，構成活性炭比表麵（miàn）積的主要（yào）是微孔(表（biǎo）2)。

當吸附質直徑大於孔道直徑1/3以上時，吸附質運（yùn）動（dòng）就受阻（zǔ），吸附量下降。汽修噴烤漆（qī）廢氣的VOCs主要成分為苯係物、醇醚類、酯類，分（fèn）子直徑（jìng）在0.3～1nm，活性炭吸附VOCs主要在微孔中（zhōng）進行，因此微孑L的比例越高越好，同時需要一定量的中孔，便於有機（jī）廢氣（qì）分子進入活性炭（tàn）內（nèi）部。結合汽修噴烤漆廢氣成分及各種活（huó）性（xìng）炭的（de）特征(表3)，優先選擇高比表麵積和高四氯化碳(CTC)吸附（fù）率（lǜ）的活性炭（tàn）品種。

3.2活性炭裝填（tián）量  

目前（qián）相關標準、設計規範中對活性炭的裝填量尚未明確規定，常見噴烤漆廢（fèi）氣淨化設備采用多層活性炭板進行吸附，一共使用4塊左右，重量總計約50kg，采用水（shuǐ）平（píng）或M型放置。活性炭的裝填量決（jué）定了吸（xī）附（fù）有機廢氣總量以及更換頻次（cì），按照四氯化碳吸（xī）附率來計算，可以根據使用原料中VOCs含量推（tuī）算活性炭最低裝填量。  

3.3廢氣停留時間  

廢（fèi）氣的流速（sù）對其在吸附劑中的停留時間（jiān）影響較大，活性炭（tàn）吸（xī）附有機廢氣需（xū）要一定的時間。孫一堅等提出噴漆廢氣活性炭處理裝置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（tàn）裝填量密切相關，與吸附層的截麵積和厚度無直接關係。

2015年北京市發布的《汽車維修業（yè）大氣汙染物排放標準》規定：“每萬m3/h設計風量的吸（xī）附劑（jì）使用（yòng）量（liàng）不應（yīng）小於1m3’’，裝填密度一般為450kg/m3，通過式(3)計算停留時間為0.36s，滿足“0.2—2.0s”的要求。在（zài）實際應用中，保證通暢（chàng）排風的前提下，降低廢氣流速，提高廢氣停（tíng）留時間，可提升廢氣淨化效果。  

3.4廢氣成分  

活性炭（tàn）的四氯化碳吸附值、甲苯吸附值是單一組分條件下測試得到的（de）數據，在實（shí）際應用中，噴烤漆廢氣成分複雜，涵蓋酮類、酯類、醇類、醇醚類、苯類等，對某單一物質的吸附能（néng）力必（bì）然小於（yú）測試數據。因此，設計有機廢氣吸附裝置（zhì）時（shí），應綜合考慮（lǜ）總（zǒng）揮發性有機物的量。  

活性炭是非極性分子，易於吸附非極性或極性較低的吸附質，對不同的有機物（wù）吸附（fù）能力也不同，存在競爭吸附（fù）或置換吸附的情況。陳良傑研究發現6種揮發性有機物在二元混合吸附體係（xì）中，吸附（fù）質強弱順序為對二甲苯、甲苯、正丙醇、乙（yǐ）酸乙酯，吸附性能最弱的是（shì）乙醇和乙酸乙酯，該結果與物質極性順序相一致（zhì）。目前汽車水性漆的應用比例越來越高，除罩（zhào）光清漆之外，均能夠實現水性化，噴烤（kǎo）漆廢氣的VOCs主（zhǔ）要成分也（yě）從（cóng）原來的苯係物向醇類、酯類轉化，相應的分子極性也有所增（zēng）加，若仍然采用非極性的活性炭（tàn）作為吸（xī）附劑，其淨化效果會下降。因（yīn）此，通過在淨化（huà）裝置中增（zēng）加沸石、改性分子篩、氧（yǎng）化鋁等極性（xìng）吸附劑，可提高對（duì）廢氣中醇類、酯類組分的淨化效（xiào）果（guǒ）。

3.5廢氣溫度（dù）  

目前，活性炭產品的吸附容量是在25℃條件下進行測（cè）定的。李學佳等（děng）H1發現，當氣體溫度升高時，活性（xìng）炭吸（xī）附量下降。采用有機（jī）溶劑型塗料的汽車維修（xiū）烤漆房通常的工作（zuò）溫度（dù）為60℃，在該溫度（dù）下，活性炭對有機（jī）廢氣的吸附能力較弱，已經吸附的揮發性有機物易被吹脫（tuō）下來，不（bú）利於汙染物去除（chú）。水性漆的烘幹溫度要高於傳統的油性漆，因此水（shuǐ）性漆噴塗的烘幹廢氣的溫度一般在（zài）80℃。噴烤漆房結構緊湊，從噴漆室至活（huó）性炭過濾裝置的距離一般為1～2m，且風速高（gāo）達5～7m/s，溫降很小。因此，需對烤漆廢氣進（jìn）行降溫處理，可以考慮增加氣一氣換熱器，將廢氣中的熱量（liàng）回收用於預熱烤漆房新風。  

3.6廢氣濕（shī）度（dù）  

近年（nián）來，水（shuǐ）性漆的應用比（bǐ）例（lì）越來越高，除罩光清漆之外，均可以實（shí）現（xiàn）水性化。水性塗料主要以水為分散劑，含有少量醇醚"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》對塗料中的揮發性有機化合（hé）物(VOCs)的含量進行了規（guī）定。經過對比可發現：水性漆中的水分含量達60%以上（shàng），原料成分的變化，導致廢氣的濕度有所升高，水分會占據活性炭的活性中（zhōng）心，使吸附效率下降（jiàng）。  

此外，在噴塗過程中會通過灑水降塵，部分噴烤漆房配備水簾去除（chú）漆霧，同時進一（yī）步增加（jiā）噴漆廢氣濕（shī）度。在實（shí）際操（cāo）作中，油（yóu）性漆噴漆室的（de）相對濕度（dù）為50%～80%，水性漆噴漆室相對濕（shī）度為(60±5)%。高華生。列等研究空氣（qì）濕度對低濃度有機蒸汽在（zài）活性炭上吸附平衡的影（yǐng）響，發現水蒸氣對VOCs在活性炭上的吸（xī）附平衡具有明顯的抑製（zhì）作用，為保持（chí）活性炭的吸附性能，活性炭的含水率應保持在5%以（yǐ）下。因此，應（yīng）采取冷凝器、幹（gàn）燥器、絲網除霧器¨1等設施對廢氣進行除（chú）濕，並（bìng）通過（guò）堿處理活性（xìng）炭（tàn）提高其疏水性，同時提（tí）高對苯係物的吸附能力。

4結論（lùn）及建議  

目前（qián）而言，活（huó）性炭吸附法（fǎ）是一（yī）種（zhǒng）處理噴烤漆廢氣成熟有效、應用廣泛的技術，在實際運行過程淨化效果與活（huó）性炭種類、裝（zhuāng）填量、廢氣成分等因素密切相關。通過選擇高（gāo）質量活性炭、合理核定（dìng）活性炭裝填量，對廢氣進行降溫、除濕預處理等優化，可提高淨化效果。

當前（qián），光催化氧化、低溫等離子分解、沸石轉（zhuǎn）輪濃縮等VOCs治理技術在汽（qì）修行業得到了推廣應用，這些技術工藝與活性炭（tàn）吸附相結合的組合工藝將是未來的發展（zhǎn）方向。

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