成人免费无码大片a毛片视频環保與您分享活性炭處理汽修噴烤（kǎo）漆廢氣工藝優化研究

汽（qì）修噴烤漆（qī）廢氣中的（de）揮發性有機物汙染問題日益突出.以目前常用的活性炭吸附淨化法為研究對象,結合行業特征,係統分析了活性炭種類（lèi）、活性炭裝填量、廢氣停留時間、廢（fèi）氣成分、廢氣溫（wēn）度、廢氣（qì）濕度等（děng）因素（sù）對揮發性有機廢氣淨化效（xiào）果的影響,並根（gēn）據（jù）各因素的影（yǐng）響規律提出了優（yōu）化措（cuò）施。

2013年，國務院發布《大氣汙（wū）染防治行動計劃》，將可吸入（rù）顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)作為汙染防治的重點汙染物。揮（huī）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統稱，它在環境（jìng）中能夠通過化學反應，產（chǎn）生PM2.5、O3等二次汙染物，是影響大氣環境的主要汙染物之一。

汽修過程多為小麵積噴塗，一般采用空氣（qì）噴塗工藝（yì），噴烤（kǎo）漆廢氣普遍采用（yòng）活性炭吸附法處理，VOCs處理效果不理想。同時，汽修企業規模相對小、數量多、分布分散，多位於城市人口密集區，且（qiě）多為低空排放（fàng），對環境和（hé）人體健康的影響尤為顯著。

近年來隨著環保執法日（rì）趨嚴格，汽車維修企（qǐ）業噴烤漆廢氣治（zhì）理亟（jí）待加強，不少采用活性炭吸附（fù）法處理噴塗廢氣的企業（yè）麵（miàn）臨超標的問題。據北京市環境保護局網站公開的（de）行政（zhèng）處罰信息，2015—2016年（nián）北京市共計有37家汽修企業受到（dào）市環保局處罰，占全部受罰企業數量的14.5%，其（qí）中31家受罰原因是噴烤（kǎo）漆廢（fèi）氣治理設施不正常（cháng）運行。  

1汽車維修行業（yè）揮（huī）發性有機汙染物來源  

調漆、噴塗、烤漆、清洗噴槍等多個環節均會產生揮發性有機汙染物，尤其是在噴塗烘烤過程，塗料中含有的VOCs幾乎全部揮發（fā）到噴烤漆房（fáng）空氣中，是汽修企業主要的有組織排放源;調漆、清洗噴槍（qiāng）等環節普遍管理薄弱，有些甚至在開（kāi）放區域操作，產生的揮發（fā）性有機物難以有效收集處理，是重（chóng）要的無組織排放源(圖1)。目前噴烤漆（qī）房的額定風量在10000～20000in3/h，烤漆（qī）房內（nèi）風速0.2～0.3m/s，排氣管道風速為5～7m/s，廢氣中VOCs初始（shǐ）濃度一般為100～200mg/m3。  

2汽車維修行業（yè）常見揮發性有機物汙染治理（lǐ）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，這些方法在適用對象、處理效果、設備成本、運行成本方麵具有不同的特點。  

汽車（chē）維（wéi）修企業的噴塗廢氣主要成分為苯係物、醇（chún）醚類、酯類有機溶劑，汽車維修噴塗量小、噴漆室排風量大，屬（shǔ）於低濃（nóng）度有機廢氣。汽車維修企業普遍采（cǎi）用一體化噴烤（kǎo）漆房，配備過濾地棉+活性炭吸附的方法處理噴漆廢氣，其中地棉主要用於捕集（jí）漆霧顆粒（lì），活性炭主（zhǔ）要用以吸附VOCs。

3活性炭吸附法優化途徑  

目前，GB20101—2006《塗裝作業安全規程有機廢氣淨化裝置安全技術規定（dìng）》、GB/T7701.1—2008《煤質顆粒（lì）活性炭氣相用（yòng）煤質顆粒活性炭》、DB/111228--2015《汽車維修業大氣汙染物（wù）排放標準》等標準對揮發（fā）性有機廢氣活性炭吸附裝置提出了一些技術要求，包括風道壓差、活性炭粒徑、活性炭用（yòng）量、更換（huàn）周期等。在實際運行（háng）中，除了符合（hé）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（cóng）原料分為煤質活性炭、木質活性炭、殼活性炭、纖維活性炭等;從（cóng）形態分為粉末活性（xìng）炭、顆粒（lì）活性炭、蜂（fēng）窩活性炭、纖維活（huó）性炭等;根據吸附對象可以分為氣相用活性（xìng）炭和液相（xiàng）活性炭。活性炭微觀結構中有（yǒu）大孔(>50nm)、過渡孔(2～50nm)和微孔(<2nm)，構成活性炭比表（biǎo）麵積的主要是微孔(表2)。

當吸附（fù）質直徑大於孔道直（zhí）徑1/3以上時，吸附（fù）質運（yùn）動就受阻，吸（xī）附量下降。汽修噴烤漆廢氣的VOCs主（zhǔ）要成分為苯係物、醇醚類、酯類，分子直徑在0.3～1nm，活性炭吸附VOCs主要在微孔中進行，因此微孑L的比例越高越好，同時需要一定量的中孔，便於有機廢氣分子進入活性炭內部。結合（hé）汽修噴烤漆廢氣（qì）成分及各種活性炭的特征(表3)，優先選擇高比表麵積和（hé）高四氯化碳(CTC)吸附（fù）率（lǜ）的活性炭品種（zhǒng）。

3.2活性炭裝填（tián）量  

目前相關標準、設計規範中對活性（xìng）炭的裝填量尚未明確規定（dìng），常見噴烤漆（qī）廢氣淨（jìng）化設備采用多（duō）層活（huó）性炭板進行吸附，一共使（shǐ）用4塊（kuài）左右，重量總計約50kg，采用水平或（huò）M型放置。活性炭的裝填量（liàng）決定了吸附有機（jī）廢氣（qì）總量以及更換頻（pín）次，按照四氯化碳吸附率來計算，可以根據使用原料中VOCs含量推算活性炭最低裝填量。  

3.3廢氣停留時間  

廢氣的流速對其（qí）在（zài）吸附劑中的停留時間影響較大，活性炭吸附有機廢氣需要一定的時間。孫一堅等提出噴漆（qī）廢氣活性炭處（chù）理裝置（zhì）要（yào）求廢氣在吸附層內停留時間為（wéi）0.2～2.0S。廢氣停留時間與活性炭裝（zhuāng）填量密切相關，與吸附層的截麵積和厚度（dù）無直接關係。

2015年北京市發布的《汽車維修業大氣汙染物排放標準》規定：“每萬m3/h設計風量的吸附劑使用量不應小於1m3’’，裝填密度一般為450kg/m3，通過（guò）式(3)計算停（tíng）留時（shí）間為（wéi）0.36s，滿足“0.2—2.0s”的要求（qiú）。在實際應用中，保證通暢排風的前提下，降低廢氣流速，提高廢氣停留時間，可（kě）提升廢氣淨化效果。  

3.4廢氣成分  

活性（xìng）炭的四氯化碳吸附值、甲苯吸附值是單一組分條件下測試得到的數據，在實際應用中，噴烤漆廢氣成分（fèn）複雜，涵蓋酮類、酯類、醇（chún）類、醇（chún）醚類、苯（běn）類等，對某單一物質的吸附能力必然（rán）小（xiǎo）於測試數據（jù）。因此，設計有（yǒu）機（jī）廢氣吸附裝（zhuāng）置時，應綜合考慮總揮發性（xìng）有機物（wù）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（zhì），對不（bú）同的有機物吸附能力也不同（tóng），存在競爭吸附或置換吸附的情況。陳良傑研究發（fā）現（xiàn）6種揮發性有（yǒu）機物在二元混合吸附（fù）體係中，吸（xī）附質強弱順序為對二甲苯、甲苯、正丙醇（chún）、乙（yǐ）酸乙酯，吸附性能最（zuì）弱的是乙醇和乙（yǐ）酸乙酯，該結（jié）果與（yǔ）物質極性順序相（xiàng）一致。目前汽（qì）車（chē）水性漆的應用比例越來越高，除罩光清漆之外，均能夠實現水性化，噴烤（kǎo）漆廢氣的VOCs主要成分也從原來的苯係物向醇類、酯類轉化（huà），相應的（de）分子極性也有所增加，若仍然采用非（fēi）極（jí）性的活性炭作為吸附劑，其淨化效果會下降。因此，通過在淨化裝置中增加（jiā）沸石、改性分子篩、氧化鋁等極性吸附劑，可提高（gāo）對廢氣中醇類、酯類組分（fèn）的（de）淨（jìng）化效果。

3.5廢氣溫度  

目前，活性炭產（chǎn）品的吸附（fù）容（róng）量是在25℃條件下進行測（cè）定的。李學佳等H1發現，當氣體（tǐ）溫度升高時，活性炭吸附量下降。采用有機溶劑型塗料的汽車維修（xiū）烤漆房通常的工作溫度為60℃，在該溫（wēn）度下，活性（xìng）炭對有機廢氣的吸附能力較弱，已經吸附的揮（huī）發性有（yǒu）機（jī）物易被吹脫（tuō）下來，不利於汙染物去除。水（shuǐ）性漆的烘幹（gàn）溫度要高於傳統的油性漆，因此水性漆噴塗的烘幹廢氣的溫度一般在80℃。噴烤（kǎo）漆房結構緊湊，從噴漆室至活性炭過濾裝置（zhì）的距離一般為1～2m，且風速高達5～7m/s，溫降很小。因此，需對烤漆廢氣（qì）進行降溫處理（lǐ），可（kě）以考（kǎo）慮增加氣一氣換熱（rè）器，將（jiāng）廢氣中的熱量回收用於預熱烤漆房新風。  

3.6廢氣濕（shī）度  

近年來，水性漆的應用比例越（yuè）來越高，除罩光清漆之（zhī）外，均可（kě）以（yǐ）實現水性化。水（shuǐ）性塗料主要以水（shuǐ）為分散劑，含有少量醇醚"J，GB24409--2009《汽車塗料中（zhōng）有害物質限量》、HG/T4570一（yī）2013《汽車用（yòng）水性塗料》對塗料中的揮發性有機化合物(VOCs)的含量進行了規定。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（dù）有所升高，水分會占據（jù）活性炭的（de）活性（xìng）中心，使吸附效率下（xià）降。  

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漆霧，同時進一步增加噴漆廢氣濕度。在實際操作中，油性漆（qī）噴漆室的相對濕度為50%～80%，水性漆噴漆（qī）室相對濕度為(60±5)%。高華生。列等研究空氣濕度（dù）對低濃度有機蒸（zhēng）汽在（zài）活性炭上（shàng）吸附（fù）平衡的影（yǐng）響，發現水蒸氣對（duì）VOCs在（zài）活性炭上的吸附平衡具有明顯的抑製作（zuò）用（yòng），為保（bǎo）持活性炭的吸（xī）附性能，活性炭的含水率應保（bǎo）持在5%以下。因此，應采取冷凝器、幹燥器、絲網除霧器¨1等設施（shī）對廢氣進行除濕，並通（tōng）過堿處理活性炭提高其疏（shū）水性，同時提高對苯係物的吸附能力。

4結論（lùn）及建議  

目前而言，活性炭吸附法是一種處理噴烤漆廢氣成熟有（yǒu）效、應用廣泛的技術（shù），在實際運行過程淨化效果與活性炭種（zhǒng）類（lèi）、裝填量（liàng）、廢氣成分等因素密切相關。通過選擇（zé）高質量活性炭、合理核定（dìng）活性炭（tàn）裝填量，對廢氣（qì）進（jìn）行降（jiàng）溫、除濕預處理等優化，可提高淨化效果。

當前，光催化（huà）氧化、低溫等（děng）離子分解、沸（fèi）石轉輪濃縮等VOCs治理技術在汽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方向。

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