浅析汽车喷漆废气VOCs处理技术应用

艾灵 索志伟

摘 要：随着社会节能环保意识的提升，各行各业的发展中逐渐添加了节能环保的部分。在汽车生产过程中，喷漆是必不可少的环节，但是喷漆带来的废气污染比较严重，随着汽车生产中节能环保要求的不断提升，推动了汽车喷漆废气VOCs处理技术的发展。本文就汽车喷漆废气VOCs处理技术进行介绍，结合汽车喷漆废气处理流程，探索汽车喷漆废气VOCs处理技术在喷漆废气处理中的有效应用途径。

关键词：汽车喷漆；废气；VOCs处理技术；应用

现阶段，汽车喷漆废气的处理中，需要经历一系列的技术流程，针对汽车喷漆废气处理，采用VOCs处理技术进行废气处理中，需要根据不同废气位置采取不同的废气处理方法，需要在废气处理中具体情况具体分析，这样才能做到汽车喷漆废气的有效技术处理。

1.汽车喷漆废气VOCs处理技术简介

目前 VOCs 的处理技术主要有两类，一是回收技术，二是消除技术。回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机气相污染物的方法，主要有吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术。消除技术主要是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂和微生物将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无毒害或低毒害的无机小分子化合物，主要治理技术有直接燃烧、催化燃烧、生物氧化、光催化氧化、等离子体破坏等。

对 VOCs 处理技术的实际应用方式进行分析可知，工业VOCs 气体对于处理技术的实际选择有重要的影响，结合实际的调查结果统计发现，若实际浓度处于 TVOC>10 000mg/m 3 则归属于有回收价值气体的范畴，若气体处于2 000～10 000mg/m 3 的浓度，就可以相应的考虑应用吸附技术来实现对其的处理，尤其是针对浓度较高的气体更应当着重处理，如若其本身的浓度较低时，则还可应用膜分离技术来对其实现回收。值得一提的是，TVOC 的浓度小于2 000mg/m 3 时，这一气体属于不具备回收价值的气体范围，此时则可以运用热力燃烧或催化燃烧等方式实现对它的处理。

此外，还需注意 VOCs 气体其内部成分较为繁杂，它的流量和浓度等都会随着外界条件的改变而发生变化，因此，在选择 VOCs 处理技术的过程中，一定要结合具体的气体特征，选用更为适宜的处理方法。

2.汽车喷漆废气VOCs处理技术处理流程

为了研究汽车喷漆废气处理的主要工艺流程，采用传统溶剂型整车装涂工艺为案例，对于这一汽车喷漆工艺流程中废气的产生工序进行分析，这一喷漆装涂工艺过程中，需要经历以下一连串的动作：清洁车身——脱脂——表调——磷化——阴极电泳——电泳烘干（产生废气）——钣金打磨——粗密封——底板防护——细密封——PVC烘干（产生废气）——等离子风——电泳清洁——人工喷中涂——涂装机喷中涂（产生废气）——晾干——中涂烘干（产生废气）——中涂强冷——中涂打磨——面漆准备——等离子风——人工面漆（产生废气）——涂装机面漆（产生废气）——空气站自动喷金属漆（产生废气——晾干——涂装机喷罩光漆（产生废气）——面漆烘干（产生废气）——面漆强冷——修饰——检查——装饰——总装。可见在这一系列的工艺流程中，喷漆和烘干环节是产生废气的主要环节，一般针对烘干室所产生的喷漆废气选择直接燃烧法进行处理，温度在800-850℃，以天然气作为辅燃材料，采用这种方法进行喷漆废气处理，可以有效实现对于二甲苯、甲苯等有害气体的高效处理。针对喷漆室产生的废气，目前大多是采用高空稀释排放的方法进行处理，但是实际的处理成效并不理想。

3.汽车喷漆废气VOCs处理技术在喷漆废气处理中的有效应用途径

传统的溶剂型汽车涂装方式落实时，将会产生大量的VOCs气体，这一气体中，涵盖诸多的复杂成分，较为典型的有二甲苯、醚、酮、酯、醇以及芳香烃等，这些气体大多出现在烘干、喷漆以及流平等环节中，其中的VOCs气体在喷漆的过程中将会得到相应的挥发，大约会挥发15%，在烘干的环节此气体也会出现挥发现象，其中的85%将会在此环节予以消除。

3.1针对烘干室废气的VOCs技术处理

因为烘干室烘干环境中，温度高达800-850℃，在高溫情况下，气体能够进行有效挥发，因此，烘干室中的VOCs气体浓度也更高。在烘干室烘干工作中，排气量较小，在烘干的过程中，可能需要不同的热源来维持烘干作业。在烘干过程中产生的有机废气，也可以借助烘干室的高温环境，实现燃烧处理。在烘干室废气的燃烧处理中，因为天然气易燃性较好，因此成为汽车喷漆废气燃烧处理的主要辅燃材料。通过对汽车喷漆废气的高温燃烧处理，废气中的二甲苯、甲苯等有害气体的处理率能够达到90%以上，处理效果明显。

3.2针对喷漆室废气的VOCs技术处理

相对于烘干室中的汽车喷漆废气浓度来说，喷漆室的废气浓度明显较低。喷漆室中可会发有机物所经受的风量较大，在VOCs气体中更是掺杂了很多漆雾，因此，针对喷漆室内部的有机废气处理的流程也更为复杂，需要经过较多的处理程序才能实现喷漆废气的有效处理。

（1）预处理+沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧

沸石浓缩转轮吸附主要是通过沸石分子筛具备的高吸附性能，对于汽车喷漆废气进行吸附浓缩，再通过RTO设备净化处理浓缩后的喷漆废气。实践应用效果显示，采用这种处理技术对于汽车喷漆废气进行处理，能够实现处理率在90%以上。

喷漆室内的运作中产生大量的有机废气，这些废气首先要经过预处理环节的初步净化，有效的去除废气中的漆雾以及粉尘等小颗粒，借助过滤的方式，完成初步处理。

沸石浓缩转轮的运作需要多个单元的共同支撑而后实现高效的运作，这些小的单元要经过加工，首先要通过基材卷制处理之后，形成陶瓷基体，之后再将基体放置到沸石合成混合物之中，还要合理的控制溶液的实际浓度，把控好具体的放置时间，此时的基体表层就会形成一层分子筛膜，再借助它的作用，实现吸附工作。

（2）预处理+活性炭纤维吸附+脱附+催化燃烧处理

活性炭对于气体的吸收性能较好，在目前的废气和有害气体处理中应用比较广泛。有相关研究对于汽车喷涂中的废气处理采用活性炭吸附浓缩，再进行催化燃烧，这种方法的应用不仅能够促进汽车喷漆废气难闻气味的处理，还能在低温环境下实现有机废气中有机物矿化成二氧化碳和水，实现无害化废气处理。这一工艺处理流程是将汽车喷漆废气通过水旋式漆雾净化装置后再经由风机抽出，将净化后的废气借助滤棉过滤处理后进入活性炭吸附床进行吸附作用，在处理达标后进行拍刚。当活性炭达到饱和状态时需要进行脱附再生，其中产生的高浓度废气可以采用催化燃烧法进行处理。实践证明，采用这种方法能够实现汽车喷漆废气处理率达到98%以上，成效显著。

（3）预处理+生物滴滤+生物过滤

采用生物处理法对汽车喷漆废气进行处理，更加简单有效，处理成效也十分显著。相对于其他的几种废气处理技术，这种处理方法成本更低，且不会有二次污染。目前汽车喷漆废气的生物处理法包括生物滴滤、生物过滤以及生物洗涤技术等。将生物滴滤技术和生物过滤技术结合起来，进行汽车喷漆废气的处理，对喷漆室中的废气进行水洗，除去其中的颗粒物，再将废气经由排风管和气体分布器进入生物滴滤塔中，实施废气逆流操作，这样废气就能自下而上经过填料，循环液储槽中的营养液通过水泵喷淋装置进入生物滴滤塔，这种方法主要是通过让废氣和填料接触，对污染物进行液化处理，最终实现被微生物进行分解。使用这种处理技术，废气的处理率也在98%以上，成效显著。

（4）土壤微生物处理法

土壤中的微生物对于污染物质具有良好的降解作用，利用土壤微生物处理法，能够将废气中的有机物质吸附，并对其实施降解作用。利用土壤微生物法进行有机物降解，其实最早出现在韩国，韩国很多企业都是利用土壤降解法对于工业生产中产生的有毒气体进行微生物处理。利用土壤中的多种微生物，达到对于废气的有害物质的降解处理，还能去除废气中的重金属和难闻气味，除臭效果几乎高达100%。这一废气处理法在汽车喷漆废气的处理过程中，主要是通过对废气进行加压处理再经过土层，让废气中的相关有机物成分被粒子吸附，或是被土壤中的水分溶解，最后利用土壤中的微生物对其进行氧化分解。一般在这一过程中，会设置有四层土层，依次为沙子层、磨砂土混合层、一般砂层以及富含微生物的磨砂土层，经过层层过滤，间给气中的有毒有机物、臭气等进行去除，将汽车喷漆废气处理达标后排放。这种废气处理方法成本降低，所用的微生物和土壤只要七年更换一次即可。

总结：现阶段，在节能环保的社会背景下，汽车制造行业要积极推进整车制造、改装汽车制造、汽车零部件等领域VOCs排放控制。推广使用高固体分、水性涂料，配套使用“三涂一烘”“两涂一烘”或免中涂等紧凑性涂装工艺，推广静电喷涂等高效涂装工艺。相关部门也要推广低VOCs含量、低反应活性的原辅材料和产品。加强工业企业VOCs无组织排放管理，推动企业实施生产过程密闭化、连续化、自动化技术改造，强化生产工艺环节的有机废气收集，减少挥发性有机物排放。此外，还要鼓励企业采用自动化、智能化喷涂设备替代人工喷涂。整车制造企业有机废气收集率不低于90%，其他汽车制造企业不低于80%；对喷漆废气建设吸附燃烧等高效治理设施，对烘干废气建设燃烧治理设施，实现达标排放。

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