江蘇省汽車涂裝行業VOCs排放特征與污染控制技術

  隨著汽車的需求量的增長，江蘇省汽車產業將繼續保持高增長率。汽車制造業表面涂裝過程中產生的揮發性有機物，是對流層臭氧(O3)和二次有機氣溶膠(SOA)的重要前體物,也是增加大氣氧化性的主要因素。 同時，該行業排放的苯系物等有毒有害VOCs對人體健康造成嚴重的損害。
汽車制造業涂料用量大，VOCs成分復雜，排放強度大，是VOCs污染控制的重點。北京市、上海市、珠三角地區均開展了典型汽車涂裝企業VOCs排放成分測試，獲取了部分源譜信息。美國、歐洲等發達國家以及臺灣、香港、 北京、上海、廣州等地根據排放特征先后制定了一系列VOCs污染防治措施，包括涂料中VOCs限值、汽車涂裝VOCs排放標準、污染治理技術指引等。

  目前，國內針對汽車涂裝行業基于VOCs排放特征研究污染控制措施的研究較少。本研究將深入分析汽車涂裝行業VOCs排放特征，識別VOCs關鍵組分，總結污染控制最佳適用技術，為制定基于改善空氣質量為目標的汽車涂裝行業VOCs控制策略提供科學可靠的技術支撐。

1.研究方法

選取江蘇省不同車型（轎車、客車）的典型企業開展VOCs全過程排放特征調查，篩選關鍵排放環節，開展源排放特征與最佳適用技術研究。

1.1單位涂裝面積VOCs排放量估算

  利用物料平衡法計算各車型單位涂裝面積VOCs排放量，了解不同車型單位面積VOCs排放總量特征，計算方式如式（1）： 式中E為單位涂裝面積VOCs排放總量，g/m2；I為各涂裝單元每月使用涂料、稀釋劑、密封膠及清洗溶劑中VOCs的量，kg/月；O1為每月回收VOCs的量（可再利用或進行廢物處置），kg/月；O2為每月污染控制設備破壞掉的VOCs的量，kg/月； A為每月底涂面積，指車體底涂之總面積，計算機輔助設計系統設計的車身本體面積，m2/月。

1.2源排放測試

  采用源排放測試了解企業排氣筒VOCs排放濃度水平與物種組成。企業類別、廢氣處理設施與采樣情況如表1所示，包括采用不同尾氣處理措施的兩家小轎車生產企業，以及1家輕型客車生產企業，重點針對排放量大的噴漆室和烘干室進行采樣測試， 采樣頻次每天3次，共2天，樣品通過煙囪采集。源排放樣品的測定采用固體吸附/熱脫附-氣相色譜法，用填充聚2,6-二苯基對苯醚（Tenax）采樣管，在常溫條件下，富集環境空氣或室內空氣中的揮發性有機物 ，對于溫度較高的排氣筒采樣管連入熱脫附儀，加熱后將吸附成分導入帶有氫火焰離子化檢測器（FID）的氣相色譜儀進行分析。

表1VOCs采樣企業情況

  煙溫降低3-5度，升溫5-8度即可達到消白的目的，節約大量的能源。
煙氣經漿液換熱冷卻降低煙溫降低3-5度，絕對濕度降低；在空預器出口或引風機出口布置煙氣降溫換熱以提取煙氣熱量， 在煙囪前布置煙氣升溫換熱器，升溫5-8度以降低煙氣相對濕度，即可達到消白的目的，可以節約大量的能源。降溫段、升溫段換熱器均采用專利技術——專用氣/液換熱器，具有巨大的技術優勢。

TAPC+熱風混合煙羽治理方案

  在相變冷凝基礎上，從空預器離煙氣通道最遠的熱風道處引出溫度為320℃左右的干凈熱風至脫硫塔出口煙道對降溫減濕后的煙氣進行混合加熱， 可根據氣象參數和煙氣參數調整熱量加熱量。
特點：
1、煙道無阻力增加，MGGH-煙氣再熱方案降溫段和升溫段各須增加500pa左右的煙道阻力，相當于增加0.5g/kwh煤耗；
2、調整靈活，可根據負荷及氣象環境參數對加熱風量進行調整，尤其是夏天需要熱風量很小，低負荷熱風量也小，夜間煙囪白煙不明顯甚至可以減少熱量。MGGH方案煙氣再熱方案無論春夏秋冬、負荷高低、白天黑夜煙道阻力總是存在；
3、維護量小，可靠性高。即便在煙氣冷卻系統停用情況下也可方便地通過增加熱風量保證煙囪無白煙；
4、工程簡單，大部分工程可在運行時間完成，需要停機的接口工作僅需3-5天，工程風險小。MGGH方案煙氣再熱方案施工需要較長停機時間，工程風險大。

TAPC煙羽治理技術優勢

  綜合脫除、真正減排：不 僅可消除煙羽 ，還具有強化脫硫、除塵除霧、脫除SO3效果、減少脫硫補水、脫硫廢水排放以及煙氣余熱回收等功能，各功能均為功效疊加共生關系，可以實現既節能又環保還能綜合脫除的功能 （常規升溫技術僅能改善觀感，無任何污染物脫除和減排作用，甚至增排）。
運行能耗低：根據高斯模型計算和實際案例，煙氣冷卻降溫3-5度再加熱5-8度，即可達到煙溫加熱到30度的效果，熱耗僅為常規煙氣加熱方案的1/5左右，可降低約1g/kwh多煤耗。
換熱效率高：漿液換熱為水/水專用換熱器，漿液/煙氣為無端差混合換熱；降溫段/升溫段為專用換熱器，效率高，端差小。如采用熱風加熱方案，效率更高。
煙道阻力小：漿液側阻力僅為0.8米水柱，電耗很小；如采用熱風加熱方案，煙道無阻力。運維條件好，可靠性高：漿液換熱器：耐磨、耐腐蝕、不結垢，垂直通道防堵塞； 在煙道外，運行環境好，可靠性高，易維護；降溫段/升溫段換熱器換熱量小，體積小，阻力小。系統可靠，即便是煙氣再熱系統故障停用，漿液冷卻系統的煙氣減白作用仍很強。如采用熱風加熱方案，煙道內無設備。
空間好安排，工程好實施：漿液換熱器在煙道外，可在不停機條件下進行工程改造和消缺維護；降溫段/升溫段體積小，空間好安排，工程量小，工程實施方便，風險小。如采用熱風加熱方案，工程更簡單。