環境影響評價中噴涂廢氣污染物的治理研究

亳州市中環環境科技有限責任公司 魯峰

涂料應用過程中，噴漆室、烘干室、晾干室等區域均會產生大量的噴涂廢氣污染物，對區域環境造成嚴重威脅。因此，本文以噴涂廢氣污染物為研究對象，介紹了噴涂廢氣污染物組成及來源，利用算法，闡述了噴涂廢氣污染物對環境的影響。

一、涂料組成及來源

（一）涂料組成

涂料主要由成膜物質（樹脂）、固化劑、稀釋劑（溶劑、助劑）、色料、添加劑等幾種物質組成。其中，成膜物質主要為基礎材料，顏料是涂料顏色的主要填充物質，溶劑為成膜物質主要稀釋材料，稀釋劑與涂料溶劑相溶，可以加強涂料分散性、溶解性。

（二）涂料來源

噴涂廢氣主要來自調漆、噴漆、晾干、烘干等過程，對應產生于生產中的調漆室、噴漆室、晾干室和烘干室。其中噴漆室產生的噴涂廢氣污染物主要為漆霧、揮發性有機物等，晾干室主要產生揮發性有機物，烘干室主要產生的廢氣為熱分解后殘留溶劑及燃燒廢氣。

二、噴涂廢氣污染物對環境的影響

（一）環境影響評價中噴涂廢氣污染物核算方法

在環境影響評價過程中，噴涂性物質主要產生的廢氣污染物為揮發性有機物。由于苯類物質主要作為油性涂料稀釋劑，性質較穩定，經收集后可進入凈化處理設施。因此，最終物料恒算公式為：噴涂廢氣總污染物排放量=有組織排放噴涂廢氣污染物+無組織排放噴涂廢氣污染物量=投入物料中污染物總量-被處理廢氣污染物量。

（二）噴涂廢氣污染物對環境的影響

隨著排放限值標準的提高，廢氣后處理系統也在不斷發展。為了去除廢氣中的有害污染物，選擇性催化還原已經發展了大約24年。尿素SCR在汽車工業中應用的基本問題和挑戰一直是許多學者研究的課題。尿素SCR作為還原劑，是一種成熟的固定式柴油機脫硝技術，目前被認為是減少卡車和拖拉機氮氧化物排放的最有前途的方法。

這種解決方案有好處，但也帶來了二次排放氨滑移的風險。當氨直接用作還原劑時，這是一個主要問題。該解決方案的主要目標是提高效率，減少氮氧化物和燃油，同時提高發動機性能。通過使用位于SCR催化劑前面和后面的NOx傳感器，ECU在有害污染物處理過程中監測NOx水平。SCR的主要目的是去除排氣系統中的有害污染物，廢氣用一種叫AdBlue的液體處理[1]。

當它們通過排氣系統時，催化轉化器將有害的氮氧化物轉化為無害的氮和水蒸氣，這些變化是在分子水平上的。首先，在燃油消耗最小的前提下，通過優化噴油和正時獲得最大的性能和扭矩。隨后，通過向排氣系統中注入AdBlue來處理有害廢氣。目前SCR系統通過對處理前后NOx濃度和溫度的監測，動態控制AdBlue的用量，這將最大限度地提高效率，最大限度地減少AdBlue的絕對使用量。SCR系統由幾個部分組成，AdBlue油箱位于主油箱旁邊，便于加注和隔離寒冷天氣。供應模塊將AdBlue泵送至AdBlue噴油器，劑量模塊在DOC后面注入AdBlue，通過在SCR催化劑之前向廢氣流中注入AdBlue，可降低NOx。由于廢氣的熱量，阿德蘭被分解成氨和二氧化碳。形成的氨和廢氣流入SCR催化劑，氨與NO和NO2分子發生反應，將NOx分子轉化為無害的氮氣和水蒸氣。NO的催化還原按式1進行，NO2的還原按式2進行。排氣系統末端的溫度和氮氧化物傳感器監測排氣，通過催化劑以確保AdBlue噴射在所有發動機負載下都得到優化。SCR系統由ECU電子控制，ECU根據發動機轉速、實際扭矩、排氣溫度、NOx含量和進氣濕度等參數調節AdBlue的噴射量。噴射是在滿足以下特定條件后實現的：冷卻液溫度高于45℃°C、SCR催化劑溫度180以上°C、發動機轉速為1000轉、扭矩負載為發動機的20%。在不滿足這些參數的情況下，由于無法初始化化學反應，阿德蘭不能被注入[2]。這些變量被歸類為激活參數。本文通過對CAN總線數據的讀取，獲取發動機的具體參數，如排氣溫度、燃油消耗量和扭矩負載，以觀察發動機的噴油正時，主要目的是指出廢氣溫度對與阿德蘭注射液直接相關的有害污染物處理的影響。

三、噴涂廢氣污染物的治理對策

（一）環境影響評價中噴涂廢氣污染物

測量鏈的結構針對公路路試，設計了用于觀測參數監測的測量鏈。使用帶有OBD連接器的數據采集卡的便攜式計算機，OBD接頭直接連接在SAEJ196216針接頭上。使用LabView軟件編寫了CAN總線專用代碼的在線讀取程序，這種方法使讀取發動機上已安裝傳感器的數據成為可能。在整個運輸工作周期內，實現了對各種發動機負載的數據記錄。運輸占空比主要測試對象是依維柯STRALIS420EEV卡車，采用第二代SCR技術廢氣處理系統。卡車配備了313,2kW標稱功率和1900Nm扭矩（1050Nm）的發動機÷1550轉/分，發動機還配備了一個可變幾何渦輪增壓器，用于重型運輸。發動機預熱到工作溫度，大氣壓力平均值為98.6kpa，環境空氣溫度在-3到11°C之間，在整個測量過程中，自動變速器被激活。為了正確的引擎工作負載，計劃了特定的跟蹤。運輸占空比是在Vy和Vy之間的運輸道路上實現的?科夫和普羅斯特ě喬夫，這對燃油消耗量和廢氣溫度有直接影響。此外，由于廢氣溫度波動，AdBlue噴射也受到影響。結果和討論廢氣溫度和發動機負荷過程結果的第一部分致力于監測發動機負荷、廢氣溫度和燃油消耗等基本參數之間的相關性。從整個運輸占空比中選擇各個發動機狀態[3]可知，發動機負荷的增加與油耗的增加是同步的，這兩種狀態與廢氣溫度相關。隨著燃燒的增多，由于燃燒過程中廢氣溫度升高，另一種狀態描述發動機負載降低時的減速過程。這就帶來了由于燃油供應中斷而導致的燃油消耗量的急劇下降。如果沒有燃油供應，氣缸內不會發生燃燒，從而導致廢氣溫度降低。這兩種狀態代表了發動機基本參數與道路困難、卡車負載和天氣條件引起的工作負載有關的行為。廢氣溫度對AdBlue噴射過程有重要影響，同時，發動機負荷對有害污染物的處理起著至關重要的作用。AdBlue進樣過程對于適當的選擇性催化還原功能來說，AdBlue進樣過程是必不可少的部分。在運輸占空比期間，實現了不同的發動機負載。SCR系統的控制單元評估NOx還原正常功能所需的輸入參數。AdBlue在發動機負載增加期間的噴射過程，AdBlue液體不是連續注入的，原因是SCR催化劑供應氨和二氧化碳。SCR催化劑儲存一定量的氨，化學反應需要一定的時間來還原NOx。廢氣流經SCR催化劑時，氨含量降低，需要額外的劑量。此外，過量AdBlue注入會導致氨直接泄漏到大氣中，從而造成有毒污染。在全負荷和中等負荷時，大部分NOx都會形成。在減速過程中，AdBlue注射量明顯受限，這是由于燃料供應終止導致燃燒過程停止造成的。在穩定和滿負荷期間，由于通過SCR催化劑的廢氣流量較大，AdBlue噴射量幾乎保持不變。特征的開始表現為發動機滿負荷，高噴射AdBlue，隨后發動機負荷顯著降低，伴隨著AdBlue噴射關閉。盡管所有的發動機液體都達到了它們的工作溫度，但由于發動機負荷的變化，廢氣的溫度在130–205°C之間波動，這個溫度不適合SCR催化劑中化學反應的開始。如果將AdBlue直接注入廢氣的主流，AdBlue就無法分解為氨和二氧化碳，這將導致廢氣中尿素含量過高，進而造成環境污染[4]。

（二）苯類揮發性有機物治理措施

UV光解設備利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，裂解工業廢氣如氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結構，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈在高能紫外線光束照射下，降解轉變成低分子化合物，如CO2、H2O等。適用條件：反應條件為常溫常壓，反應器結構簡單，并可同時消除混合污染物（有些情況還具有協同作用），不會產生二次污染[5]。具有適用范圍廣、寬譜性、耐高溫、凈化效率比較高、流量范圍寬的特點，尤其適用于其他方法難以處理的多組分惡臭氣體，可以處理低濃度氣體[6]。

四、結束語

綜上所述，噴涂廢氣污染物對周邊環境空氣質量具有較大的危害，相關環保部門可利用物料恒算法，對周邊噴涂廢氣污染物產生量進行估測，判定噴涂廢氣污染物對周邊環境的影響，最大限度地降低噴涂廢氣污染物對環境的危害，提高涂料生產工藝環境效益。