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[VOC检测] 浅谈汽车整车制造VOC 的污染防治要求

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发表于 2020-6-16 09:05:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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浅谈汽车整车制造VOC 的污染防治要求

程维明

(奇瑞商用车(安徽)有限公司,安徽 芜湖 214006)

【中国汽车材料网】摘 要:中国VOCs 排放量是美国的1.9 倍,是欧盟的3.8 倍,全国及重点区域VOCs 排放量快速增长,特别是溶剂排放源增长最为明显。2016 年,汽车原厂涂料产量60 万吨以上,VOCs 产生量约30 万吨左右,重庆、广东、江苏、山东等省份是汽车涂装VOCs 排放的重点省份,VOCs 治理迫在眉睫。
关键词:汽车制造;VOCs;涂料末端治理
1 汽车整车制造VOC 的排放现状
2013-2017 年,我国涂料总产量共计增长56.6%,2017年达到2041 万吨,年均增长率达到12%;汽车原厂漆占工业涂料比例为5%左右。在细分领域,轿车水性涂料产污因子为2.6kg/辆,溶剂性涂料为8.4kg/辆;MPV 溶剂型涂料为10.3kg/辆;SUV 溶剂型涂料为10.8kg/辆;微客7.2kg/辆;客车水溶性37kg/辆,溶剂型65.2kg/辆。


2 汽车整车制造VOC 的控制现状
2.1 水性涂装生产线应用现状
轿车:底漆、中涂和面漆除了少部分旧生产线,其它的生产线基本实现了水性涂料,生产线数量占比约75%,产量占比78%。
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图1


货车:驾驶舱生产线有少部分生产线完成了水性底漆、中涂、面漆的改造,生产线数量占比约16%,产量占比37%。
大中型客车:除了底漆部分采用水性漆外,其它中涂、面漆、罩光仍然采用溶剂型涂料。
2.2 十二五至十三五期间,紧凑型涂装工艺应用现状
轿车:3C1B、B1B2 等紧凑型涂装新工艺在乘用车水性涂装工艺中得到广泛应用,高固体份3C1B 在溶剂型涂装工艺中逐渐得到广泛应用。
客车:涂料的层数要求为3 层或4 层结构,有3C3B 和4C4B 等工艺。
货车:货车工艺以2 层工艺为主,即2C2B;面漆的双层涂装工艺,即3C2B 涂装技术。
2.3 绿色型涂装技术与设备的现状
轿车:2005 年后建的基本上实现自动化流水线,采用的是机械手和人工喷漆的作业方式。
货车:货车驾驶舱生产线有部分生产线部分工序完成了机械手涂装的改造。
大中型客车:2013 年前建的基本采用人工空气喷漆的作业方式;2013 年后建的喷漆生产线有部分规模大的(如宇通、金龙)采用了自动化的机械手喷漆结合人工喷漆的作业方式。车身内部机器人喷漆、E-CUBE 漆雾回收、打造无人车间涂装车间空气循环(湿式分离系统、干式分离系统)等涂装新设备的应用,提高了喷涂效率、降低了能耗、减少涂料用量、降低了VOCs 排放。
2.4 末端治理仍是汽车涂装VOCs 减排的主要途径
表1

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3 针对汽车整车行业VOCs 现状及污染治理的状态

根据国家蓝天保卫战的要求,未来三年汽车整车制造VOCs 管控技术建议治理措施
3.1 严格控制源头
3.1.1 企业应建立VOCs 含量限值强制性标准,并在重点省份率先执行;
3.1.2 严格控制新建生产和使用高VOCs 含量的溶剂型涂料等项目;
3.1.3 企业应推广使用低(无)VOCs 含量原辅材料。
3.2 强化过程控制
3.2.1 配套采用紧凑型涂装工艺
广泛推广采用水性3C1B 工艺、水性免中涂2C1B 工艺、溶剂型3C1B 工艺、溶剂型免中涂2C1B 工艺等工艺。
3.2.2 配置密闭收集系统
(1)规范涂料、稀释剂、固化剂、密封胶、清洗剂等含VOCs 原辅材料的使用,限定区域存放。
(2)选用密封式调漆罐调漆,通过压力泵、管道输送涂料到喷漆位,否则在调漆点安装废气收集系统。生产过程及生产间歇均应保持盛放含VOCs 原辅材料的罐密封;
(3)废溶剂应密闭收集,有回收利用价值的废溶剂经处理后二次利用,其他废溶剂应委托有资质的单位处理;
(4)所有的喷漆、喷胶、修补环节应密封。涂装工艺线距离长、风量一般为几十万立方米,抽风能耗高,若操作困难,可采用分区段收集废气,应保证VOCs 废气捕集率不低于90%;
(5)闪干室、流平室、烘箱应密封,保证VOCs 捕集率≥95%。
3.2.3 局部气体收集处理
(1)根据生产工艺、操作方式、废气性质等综合因素,VOCs 废气分类收集;
(2)对于外部罩,应按GB/T 16758、AQ/T 4274-2016规定的方法测量控制风速,测量点应选取在距排风罩开口面最远处的VOCs 无组织排放位置,控制风速不应低于0.3 m/s;
(3)废气收集系统的输送管道应密闭。在工作状态下,输送管道宜保持负压状态,若处于正压状态,应按照标准第5 章的规定对输送管道组件的密封点进行泄漏检测。
3.2.4 使用环保型涂装技术与设备
(1)采用自动化、智能化喷涂设备替代传统人工喷涂;
(2)在面漆线前设编组站,同色车型集中喷涂;推广高速旋杯雾化器,减小换色容量;调整长短清洗程序,减少清洗溶剂用量;
(3)安装、配置VOCs 在线检测设备及便携式测试仪器,对企业生产车间及重点排污口进行实时监测。
3.3 深化末端治理
(1)企业应依据排放废气的风量、温度、浓度、组分以及工况等,选择合理的技术路线,满足国家标准,确保达标排放。
(2)采用活性炭吸附技术应配备脱附工艺或定期更换并建立台账。
(3)湿式漆雾捕集系统应对水进行循环利用,减少耗水量,废水需处理后达标排放,漆渣应委托有资质的公司处理。
(4)采用多种技术组合工艺,提高VOCs 治理效率;选择RTO 技术进行高浓度废气的处理、吸附浓缩-(催化)燃烧法进行低浓度废气的处理。吸附法处理废气不能单独使用,需与其他可行的技术进行联合应用,吸附剂需定期更换,保证处理效率。对于吸附法,包括联用技术中采用吸附法,除有配套脱附装置,都应安装VOCs 在线监测仪器,以便实时监测吸附剂的饱和更换情况。


4 结语
汽车整车制造VOCs 排放应重在控制源头,大力推广使用清洁、绿色型原材料,如水性油漆、粉末涂料、高固体分涂料等VOCs 含量较低的涂料。
末端治理,建设VOCs 全面收集系统,将VOC 收集效率提高到90%以上,对喷漆废气、烘干废气治理进行分类收集治理,末端治理技术的选择应综合考虑经济成本、减排效益、二次环境影响等因素。
加快建立健全汽车整车VOCs 排放标准和污染物监管体系。加强开展监督性监测和企业自我监测,完善VOCs 监测台账、设施运行台账、原辅材料消耗台账等,建立非正常工况申报管理制度,建立信息公开制度,落实排污许可等各项管理要求。


参考文献
[1]王锡春.汽车涂装工艺技术.[M]化学工业出版社,2005.01.
[2]宁淼,邵霞等.对构建工业涂装VOCs 全过程管控体系的系统思考.[J]涂料工业2017.12.
[3]李丽等.VOC 废气治理工程技术方案探究.[J]哈尔滨工业大学学报2019.5.




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