汽车喷漆过程中产生的废气中含有大量挥发性有机物(VOCs),如果不加以控制,这些有害物质会显著增加空气中的有毒成分,从而造成严重的环境污染。在喷漆过程中,主要的VOCs成分包括甲苯、二甲苯和芳香烃等有毒物质。这些废气的来源主要包括油漆配制、喷漆和烘干等步骤。其中,绝大部分有机废气是在烘干过程中产生的,少量则是在喷漆和油漆配制时挥发而成。
汽车喷漆废气的常规处理技术
3.1 针对烘干室废气的VOCs处理技术
烘干室的温度通常高达800℃以上,而大多数有机气体的沸点均低于此温度,因此烘干室内的漆料会迅速挥发,导致VOCs浓度显著上升。由于烘干室需要保持热量,不易散失,因此其排气量相对较小。在烘干过程中,通常需依赖不同的热源来支持作业。为解决烘干室内产生的有机废气,通常采取直接燃烧的方法,以高温分解有机废气。为确保反应速率和条件,往往需要加入易燃气体。通过燃烧反应,通常可以有效降低烘干室内的VOCs浓度,废气净化率可高达90%以上,效果显著。
3.2 针对喷漆室废气的VOCs处理技术
(1)预处理 + 沸石浓缩转轮吸附 + 催化燃烧
喷漆废气预处理通常依靠喷漆室自带的水帘或水旋来去除漆雾。送风系统通过空调将室外空气引入喷漆室,形成负压,使空气自上而下均匀流入,工件被置于具有一定风速的均流层中,以便将飞溅的漆雾压入水旋装置中。在高速气流的冲击下,水被雾化并与漆雾充分混合,漆雾最终被带走。经过气水分离后,含有机废气的空气通过排风系统释放到大气中,漆雾的净化率不低于98%。含有漆雾的水流入循环水池,经过絮凝处理后由循环泵送回喷漆室用于循环使用。
清除漆雾后的喷漆废气随后通过沸石浓缩转轮进行进一步处理。沸石分子具有高吸附性,沸石转轮利用多个单元共同工作,以实现高效的VOCs吸附。特定加工方式形成的陶瓷基体会在其表层生成分子筛膜,利用这一层膜能够高效吸附VOCs,控制吸收液的浓度和放置时间能进一步提高吸附效率。经过一段时间的吸附浓缩后,废气通过RTO设备处理,其净化效率高达95%以上,余下的低浓度废气则可通过催化燃烧进行去除。
(2)预处理 + 活性炭纤维吸附 + 脱附 + 催化燃烧
类似的,喷漆室同样采用预处理技术去除部分漆雾和有机废气,接着使用活性炭纤维进行吸附。活性炭不仅具备物理吸附作用,还具有化学吸附能力,其多孔结构对废气的吸附效果极佳。在对废气进行聚集后,通过脱附和催化燃烧进行集中处理。这种方法不仅适用于吸收异味气体,还能在低温环境下将有机废气中的有机物矿化为二氧化碳和水,达到无害化处理的效果。经过水旋式漆雾净化装置后,废气被引入到多孔活性炭中吸附。达到饱和后,需进行脱附操作,并将产生的高浓度VOCs通过催化燃烧进行处理。