汽車制造行業廢氣防治措施探討

徐 明

(江蘇環保產業技術研究院股份公司，江蘇 南京 210036)

1 引言

汽車制造在焊接過程中產生焊接煙塵，焊縫打磨過程產生粉塵，涂裝車間噴漆、烤漆過程中產生有機廢氣，打磨過程產生粉塵。選擇合適的廢氣處理方式，從而減少廢氣污染物的排放尤為關鍵。

2 焊接煙塵和焊縫打磨粉塵防治措施

汽車制造在工件焊接、等離子切割過程中產生煙塵，對焊縫打磨過程中產生打磨粉塵。擬對焊裝車間的重點焊接和焊縫打磨工段集中布置，對此區域加裝集氣罩，采用焊煙凈化機組對收集的焊接煙塵和焊縫打磨粉塵進行處理。

凈化機組通過風機引力作用，焊煙廢氣經萬向吸塵罩吸入設備進風口，設備進風口處設有阻火器，火花經阻火器被阻留，煙塵氣體進入沉降室，利用重力與上行氣流，首先將粗粒塵直接降至灰斗，微粒煙塵被濾芯捕集在外表面，潔凈氣體經濾芯過濾凈化后，由濾芯中心流入潔凈室，潔凈空氣又經活性炭過濾器吸附進一步凈化后經出風口達標排出。凈化機組顆粒物收集效率可達95%以上，除塵效率可達99%以上。焊接廢氣處理工藝流程見圖1。

3 涂裝車間打磨粉塵防治措施

在涂裝車間內，在密閉的打磨房內進行打磨作業，產生的粉塵廢氣由抽風系統抽出，建設項目擬采用脈沖布袋除塵器分別對每座打磨房產生的粉塵進行處理[1]。

除塵器工作時，在引風機作用下，粉塵從除塵器中間的進氣口進入進風總管中，然后通過進風總管中的導流裝置以及各室支管均勻地進入到除塵器各濾室中，廢氣中較重的粉塵在自重和導流板的撞擊下沉降至灰斗內，較細的則被吸附在濾袋的外表面，經濾袋凈化后的空氣進入除塵器的氣室內，經排氣筒排放。脈沖布袋除塵器是一種周期地向濾袋內噴吹壓縮空氣來達到清除濾袋積灰的袋式收塵器，它是一種新型高效除塵器，該布袋除塵器廣泛應用于飼料、橡膠/水泥、面粉等生產行業，對粉塵與焊接煙塵的處理效率達99%以上。

圖1 焊接廢氣處理工藝流程

4 烤漆廢氣防治措施

烤漆廢氣含有二甲苯、醋酸丁酯和非甲烷總烴等有機廢氣。常用的處理方法有催化燃燒法、蓄熱式熱力燃燒法等。

4.1 蓄熱式熱力燃燒法

蓄熱式熱力燃燒法利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒，將混合氣體加熱，使有害物質在高溫作用下分解為無害物質；本法工藝簡單、投資小，適用于處理高溫、中低濃度、小風量的廢氣，可處理的有機溶劑種類包括苯類、酮類、酯類、醇類、醛類、醚類、烷類及其混合類。有機廢氣直接燃燒裝置可廣泛用于汽車、家電、鋼結構、塑料等行業烤漆烘干線的有機廢氣凈化。

4.2 催化燃燒法

催化燃燒法把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳和水；本法起燃溫度低、節能、凈化率高、操作方便、占地面積少，但投資較大，適用于高溫或高濃度的有機廢氣。

考慮烤漆廢氣主要為有機溶劑，溫度高，但濃度較低，廢氣本身不能燃燒，并且其中的可燃組分燃燒后放出的熱量很低，不能維持燃燒。如選用催化燃燒裝置，投資大，有機廢氣濃度低無法達到自身熱平衡，需要燃料燃燒提供熱量。選用蓄熱式熱力燃燒裝置[2]進行烤漆廢氣的處理，利用天然氣燃燒來提高廢氣的溫度，達到熱力燃燒所需的溫度，把其中氣態污染物氧化為二氧化碳、水等，處理裝置投資少，可以有效處理低濃度有機廢氣。

蓄熱式燃燒系統由燃燒室、2組結構相同的蓄熱床和2個三通換向閥組成，如圖2所示。

圖2 RTO系統結構和工藝流程

蓄熱床內填充蜂窩陶瓷蓄熱材料，欲處理氣體先進入一蓄熱床(B床)預熱至一定溫度，通過熱電偶B的實時檢測，判斷該欲處理氣體是否已經達到有機廢氣的設定凈化溫度(760℃或更高)，如果溫度已經達到，則直接通過蓄熱床A，如果溫度還未達凈化溫度，則開啟燃燒器(或電加熱裝置)，進行輔助加熱使氣體溫度達到凈化要求，在其內進行燃燒，以反應去除其中之VOCs，反應后高溫氣體通過另一蓄熱床A時，氣體熱能將傳入原已冷卻之蓄熱材，即高溫氣體之顯熱已被儲存，氣體則以較低的溫度排放。待一定時間后，換向閥門進行切換，欲處理氣體則導入該蓄熱床A預熱，反應后高溫氣體能量則儲存于B床，完成一操作循環(operation cycle)。以此循環，當氣體濃度較高時，產生的熱量足以滿足下一次冷氣的預熱要求，使下次的廢氣直接預熱達到凈化要求，此時系統無需開啟燃燒機進行輔助加熱，即可完成有機廢氣凈化，達到熱平衡。

5 噴漆和補漆、調漆廢氣防治措施

噴漆和補漆、調漆廢氣主要污染物為含漆霧、二甲苯、醋酸丁酯和非甲烷總烴。噴漆、補漆和調漆廢氣在密閉的噴漆房、補漆房和調漆房內被有效收集后，首先進入水旋式凈化裝置除漆霧，再進入活性炭吸附裝置進一步處理噴漆廢氣。

噴漆和補漆采用國內外汽車涂裝的典型結構--上送風、下抽風的液力旋壓式噴漆室。噴漆室的排風和漆霧捕集系統，是用循環水來洗滌帶漆霧的空氣，利用不同風速，擋水板和風向的多次轉換，使水和漆滴與空氣分離，水中加有漆霧凝聚劑，在水旋器高速氣流水流中，使漆滴與水充分混合后就在其中相互凝聚；而帶廢漆的水再流到循環水槽，過濾后再循環使用；除掉漆霧的空氣，則通過風管由排風機外排進入活性炭吸附裝置。漆霧為粘性顆粒物，通過水旋式凈化裝置處理對漆霧的凈化效率達95%以上，對于凈化漆霧的效果較好，同時對醋酸丁酯有一定的凈化作用[3]，但對二甲苯和非甲烷總烴的凈化效果不明顯。

活性炭吸附裝置廣泛應用于氣量中、大的中、低濃度廢氣，不適用于高溫、高含塵的有機廢氣。它是一種很細小的炭粒 有很大的表面積，具有豐富的微孔，具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與大氣污染物充分接觸，大氣中的污染物被微孔吸附捕集，從而起到凈化大氣的作用。對于苯系和烴類有機廢氣，活性炭吸附效率一般可達90%以上，對于酯類有機廢氣可達95%以上。項目噴漆、補漆和調漆廢氣在密閉的噴漆房、補漆房和調漆房內被有效收集后，首先進入水旋式凈化裝置除漆霧，再進入活性炭吸附裝置進一步處理噴漆廢氣，對二甲苯、非甲烷總烴的總去除效率可達90%以上，對醋酸丁酯的總去除效率可達95%以上。

6 結語

隨著汽車行業的發展，汽車制造產生的廢氣污染將越來越受到關注，其治理也將成為環保關注的焦點。因此采用合理的廢氣處理措施，加強污染治理，可有效控制汽車制造行業的廢氣污染。