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閱讀：33發(fā)布時(shí)間：2021-9-23
在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)產(chǎn)品制造行業(yè)的耗能大戶就是工業(yè)涂裝車間，同時(shí)也是的污染源之一。如汽車制造業(yè)，其涂裝車間生產(chǎn)階段，其自身的能耗占生產(chǎn)的百分之七十，同時(shí)產(chǎn)生相當(dāng)多的有機(jī)廢氣。所以，為了可以更好的對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行改善，在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該加大重視，采用科學(xué)且合理的手段對(duì)涂裝車間有機(jī)廢氣進(jìn)行治理。
污染物濃度、溫度、壓力、流速、濕度、含氧量。
煙氣采樣方法：*抽取+高溫法
有機(jī)物測(cè)量方法：氣相色譜法
溫度測(cè)量方法：溫度傳感器
壓力測(cè)量方法：壓力傳感器
流速測(cè)量方法：差壓法（皮托管）或者熱式流量計(jì)
濕度&含氧量測(cè)量方法：干濕氧法
本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收規(guī)范主要按下列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行：
HJ 38-2017固定污染源廢氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測(cè)定 氣相色譜法
HJ 75-2017固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ 76-2017固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法
HJ 1013-2018固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法
HJ 212-2017污染源在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家環(huán)保總局令2號(hào)污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法
GB/T16157-1996固體污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法
污染源揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采樣系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輔助監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。
采樣系統(tǒng)包括采樣探頭和伴熱管線。測(cè)量時(shí)煙氣由機(jī)柜內(nèi)的高溫采樣泵抽取，樣氣全程高溫在120℃以上，經(jīng)由采樣探頭、高溫伴熱管線、除塵過(guò)濾器后通入監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。
預(yù)處理系統(tǒng)，由機(jī)柜、工控機(jī)、采樣泵、加熱盒、高溫濾芯、電磁閥等構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)抽取、過(guò)濾、數(shù)據(jù)采集和處理等功能。煙氣溫度、壓力、流速、濕度、濃度等數(shù)據(jù)均采集到預(yù)處理系統(tǒng)的工控機(jī)中進(jìn)行匯總和計(jì)算，并通過(guò)預(yù)處理系統(tǒng)的工控機(jī)實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)上傳，可上傳至平臺(tái)或者數(shù)采、企業(yè)DCS系統(tǒng)等。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括在線氣相色譜儀、溫壓流監(jiān)測(cè)儀、濕度變送器、濕度&氧變送器。實(shí)現(xiàn)非甲烷總烴、苯系物等定制的揮發(fā)性有機(jī)物的濃度的監(jiān)測(cè)，以及煙氣的溫度、壓力、流速和濕度的監(jiān)測(cè)。在線氣相色譜儀，還需配備相應(yīng)的標(biāo)氣及減壓閥，用于在線氣相色譜儀和全系統(tǒng)的量程標(biāo)定。煙氣溫度采用鉑電阻溫度傳感器測(cè)量；煙氣的壓力采用采用高精度隔離膜壓力傳感器測(cè)量；煙氣流速采用差壓變送器測(cè)量，通過(guò)測(cè)量煙氣流動(dòng)中的全壓和靜壓，得到煙氣的流速。濕度采用電容式測(cè)量體積濕度。
輔助系統(tǒng)包括氫氣發(fā)生器、零氣發(fā)生器、無(wú)油空氣壓縮機(jī)、載氣，依次為氣相色譜儀提供氫氣、零氣、載氣，保證色譜儀的正常運(yùn)行。
1 涂裝有機(jī)廢氣的主要來(lái)源分析
汽車制造業(yè)中涂裝技術(shù)是通過(guò)噴涂的形式在底材上覆蓋一層涂膜，這層涂膜將會(huì)起到保護(hù)材料、外觀裝飾以及其他特殊功能性。現(xiàn)階段，在涂裝的過(guò)程中，應(yīng)用的材料主要包括樹(shù)脂、溶劑等。汽車用涂裝材料一般指的是涂裝和修補(bǔ)汽車、摩托車和其他機(jī)動(dòng)車及其零部件所用的涂料及其輔助材料（例如涂裝前表面處理材料和涂裝后處理材料等） 涂裝行業(yè)有機(jī)廢氣中最主要的污染物為苯系物等，主要來(lái)自噴漆工段和烘干工段。
2 涂裝車間有機(jī)廢氣治理方案分析
當(dāng)前，以汽車制造產(chǎn)業(yè)為例，涂裝車間在工作的過(guò)程中能源消耗占整個(gè)汽車行業(yè)生產(chǎn)總消耗的70％，同時(shí)產(chǎn)生的污染物也占到了汽車制造整個(gè)過(guò)程的85%以上，其中尤以廢氣污染為重。針對(duì)汽車涂裝車間產(chǎn)生的廢氣污染治理問(wèn)題，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決。
2.1 活性炭吸附技術(shù)
活性炭是由含碳材料構(gòu)成，其外觀主要為黑色。活性炭材料中的孔隙結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá)，因此具有表面積大、吸附能力高的特點(diǎn)，是微晶質(zhì)碳素物質(zhì)中十分常見(jiàn)的一種材料。每克活性炭展開(kāi)后的比表面積可以達(dá)到800~1 500m2，而這些細(xì)小的孔隙結(jié)構(gòu)，保證活性炭有著十分優(yōu)秀的吸附性能。
正是這些高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。活性炭比表面積大以及孔隙發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，可以有效地將廢氣中的有機(jī)污染物吸附在表面上，從而實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化。
活性炭的吸附效率會(huì)隨著吸附量的不斷增加而日益減少，當(dāng)活性炭的吸附容量接近飽和時(shí)，需要對(duì)活性炭進(jìn)行及時(shí)的更換，讓其重新具備吸附的效果。該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，適合濃度較低的噴涂廢氣。
2.2 UV光解技術(shù)
UV光解技術(shù)就是對(duì)烴、醇、醛、酮、氨、惡臭氣體等氣體進(jìn)行一定程度的降解。其機(jī)理主要是光催化劑吸收光子，與表面的水反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基和活性氧物質(zhì)，羥基自由基具有很高的反應(yīng)能（120 kJ/mol），高于有機(jī)廢氣中各類污染物的化學(xué)鍵能。因而光催化可迅速有效地分解揮發(fā)性有機(jī)物。
這一技術(shù)的反應(yīng)條件相對(duì)比較溫和，而且光解速度較快，工藝產(chǎn)物主要是CO2以及H2O或其他無(wú)害的小分子物質(zhì)，但是這一技術(shù)工藝的處理效率相對(duì)較低，有二次污染臭氧產(chǎn)生，一般情況下需要與其他技術(shù)協(xié)同使用。
2.3 低溫等離子體技術(shù)
低溫等離子技術(shù)通常適合處理一些低濃度的噴涂廢氣，其對(duì)污染物的凈化效率相對(duì)較低，經(jīng)常會(huì)和其他處理技術(shù)協(xié)同使用。此外，等離子體通常會(huì)被稱為物質(zhì)的第四種形態(tài)，主要包括電子、離子、自由基和中性粒子。
低溫等離子技術(shù)主要是通過(guò)介質(zhì)放電過(guò)程中產(chǎn)生等離子體以高速不斷的轟擊有機(jī)廢氣中的異味的氣體分子，從而激活、電離以及裂解污染物質(zhì)，通過(guò)氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，打開(kāi)污染物分子內(nèi)部的化學(xué)鍵，使大分子污染物轉(zhuǎn)化成低毒、低害甚至是無(wú)毒無(wú)害的小分子。
2.4 組合技術(shù)
當(dāng)前較為單一的有機(jī)廢氣處理技術(shù)很難達(dá)到噴漆廢氣處理的標(biāo)準(zhǔn)，所以需要使用多種技術(shù)組合工藝進(jìn)行有機(jī)廢氣處理。其中應(yīng)用最多的組合工藝就是吸附濃縮和蓄熱燃燒的組合。將預(yù)處理后的有機(jī)廢氣通過(guò)吸附床，有機(jī)物被吸附，廢氣得到凈化后排入大氣。
吸附劑吸附飽和后，利用熱空氣將吸附在吸附劑內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)吹脫出來(lái)，通過(guò)控制脫附過(guò)程流量可將有機(jī)廢氣濃度濃縮。脫附濃縮后的有機(jī)廢氣再利用熱氧化技術(shù)分解生成CO2和H2O并釋放出大量熱量，該熱量通過(guò)熱交換器或蓄熱體可用于吸附劑脫附再生和加熱濃縮后的高濃度有機(jī)廢氣。
系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后有機(jī)物分解釋放的熱量可維持吸附劑再生，即達(dá)到再生過(guò)程熱量平衡，極大地減少能耗。凈化噴漆廢氣的吸附劑主要有蜂窩活性炭以及沸石分子篩。此外為脫附提供能量的工段主要有蓄熱式燃燒和蓄熱式催化燃燒。
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