汽修噴烤漆廢氣工藝優化研究催化燃燒設備廢氣處理方法
摘要：汽修噴烤漆廢氣中的揮發性有機物污染問題日益突出.以目前常用的活性炭吸附凈化法為研究對象,結合行業特征,系統分析了活性炭沖類、活性炭裝填量、廢氣停留時間、廢氣成分、廢氣溫度、廢氣濕度等因素對揮發性有機廢氣凈化效果的影響,并根據各因素的影響規律提出了優化措施.
引言
2013年，國務院發布《大氣污染防治行動計劃》，將可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)作為污染防治的重點污染物。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統稱，它在環境中能夠通過化學反應，產生PM2.5、O3等二次污染物，是影響大氣環境的主要污染物之一。
汽修過程多為小面積噴涂，一般采用空氣噴涂工藝，噴烤漆廢氣普遍采用活性炭吸附法處理，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，多位于城市人口密集區，且多為低空排放，對環境和人體健康的影響尤為顯著。
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，不少采用活性炭吸附法處理噴涂廢氣的企業面臨超標的問題。據北京市環境保護局網站公開的行政處罰信息，2015—2016年北京市共計有37家汽修企業受到市環保局處罰，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施不正常運行。
1汽車維修行業揮發性有機污染物來源
調漆、噴涂、烤漆、清洗噴槍等多個環節均會產生揮發性有機污染物，尤其是在噴涂烘烤過程，涂料中含有的VOCs幾乎全部揮發到噴烤漆房空氣中，是汽修企業主要的有組織排放源;調漆、清洗噴槍等環節普遍管理薄弱，有些甚至在開放區域操作，產生的揮發性有機物難以有效收集處理，是重要的無組織排放源(圖1)。目前噴烤漆房的額定風量在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。
催化燃燒設備廢氣處理方法：
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應，其實質是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集于表面提高了反應速率，加快了反應的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下，發生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱能，從而達到去除廢氣中的有害物的方法。在將廢氣進行催化燃燒的過程中，廢氣經管道由風機送入熱交換器，將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起燃溫度，再通過催化劑床層使之燃燒，由于催化劑的存在，催化燃燒的起燃溫度約為250-300℃，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃，因此能耗遠比直接燃燒法為低。