汽车制造业排放标准-广东省(7)

2018-12-25 22:37

100mg/m3以下。另外,喷漆室的排气中经常还含有少量未处理完全的漆雾.特别是干式漆雾捕集喷漆室,排气中漆雾较多.废气处理前须经预处理,避免废气中的颗粒物堵塞废气吸附材料,导致吸附材料快速失效。

(2)流平室废气

晾置室排放废气的成分与喷漆室排放废气的成分相近,但不含漆雾。有机废气的总浓度比喷漆室废气偏大,根据排风量大小不同,一般为喷漆室废气浓度的2倍左右。通常与喷漆室排风混合后集中处理。

(3)烘干室废气

烘干废气的成分比较复杂,除有机溶剂。部分增塑剂或树脂单体等挥发成分外,还包含热分解生成物和反应生成物。烘干电泳涂料和溶剂型涂料时均有废气排出,但成分与浓度差别较大。

电泳涂料属于水性涂料,但其烘干废气中仍含有较多的有机成分。除电泳涂料本身含有少量的醇醚类有机物外,还包含烘干过程中的热分解生成物(如醛酮类小分子)。另外,电泳烘干废气中还包含封闭的异氰酸酯固化剂在烘干时发生解封反释放的小分子封闭剂,如甲乙酮肟和多种醇、醚类混合物。电泳烘干废气中的总有机物浓度一般在500-1000 mg/m3,比溶剂型涂料的烘干废气低一些。

2.3.2 涂料使用情况

按照汽车涂装过程的各涂层顺序,涂料按由下至上分可分为:底漆、中漆、面漆、修补漆。按照涂料性质可分为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、UV固化涂料等,欧美等发达国家主要使用的涂料是粉末涂料和水性涂料,可以大量减少VOCs 排放。

近年来,随着环保涂料的发展,在国内已有11 条车身涂装线采用了水性中涂和水性底色漆,其中广东省某些大型企业新建生产线也采用了水性化涂装线。但从整体看,省内所采用的中涂、面漆还是以有机溶剂型涂料为主,向新一代的环保型(低VOC 化、水性化)涂料发展刚开始。

对广东省部分汽车企业使用的油漆类别的调研结果见下表:

表2-2 广东省汽车制造行业使用的油漆类别

涂料功能 涂装要求 主要使用种类 底漆 中漆 良好的施工性,与中涂或面漆有良好的配套性、耐蚀性及抗化学品性能 与底漆及面漆配套性好,能遮盖底材本身粗糙度引起的缺陷,提高涂层的抗石击能力,减少紫外线的破坏。 环氧树脂漆(水性涂料和溶剂型涂料) 溶剂型涂料,主要有丙烯酸漆和聚酯漆 9

面漆 具有良好的施工性,便于再涂、修补、抛光,与底涂层有优良的配套性和层间附着力,有优良的耐候性及优异的装饰效果。 涂层性能与原车涂层相当,面漆颜色、光泽要求与原车面漆基本一致。 溶剂型涂料,主要有丙烯酸漆、聚酯漆、油脂漆 溶剂型涂料,主要有丙烯酸漆、聚酯漆、油脂漆 修补漆 表2-3 年产十万辆小汽车的广东某汽车厂涂料使用情况

底涂 中涂 上涂 修涂 种类 环氧树脂漆 丙烯酸漆(丙烯酸树脂类40%) 丙烯酸漆、聚酯漆(饱和聚酯树脂类40%) 丙烯酸漆 用量t/a 69 21 60 1 表2-4 年产24万辆小汽车的广东某汽车厂涂料使用情况

底涂 中涂 上涂 修涂 种类 水性涂料 环氧树脂漆(成分:环氧树脂10%-15%) 溶剂型 聚酯漆(成分:聚酯树脂30%-40%) 溶剂型 丙烯酸漆(成分:丙烯酸树脂20%-30%) 溶剂型 聚酯漆(成分:聚酯树脂30%-40%) 用量t/a 1750 317 352 0.36 表2-5 年产36万辆小汽车的广东某汽车厂涂料使用情况 底涂 中涂 上涂 修涂 种类 环氧树脂漆(成分:聚酯改性环氧树脂22%) 聚酯漆(成分:聚酯树脂13%) 丙烯酸漆 / 用量t/a 2596 317 溶剂型色漆406,水性色漆346,清漆499 / 由上述表格可以看出,我省汽车产业涂装所用涂料主要是环氧树脂漆、聚酯漆和丙烯酸漆三种,而且随着汽车产量的增多,各汽车厂家所用涂料量也相差甚远。涂料种类仍是以溶剂型为主,

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水性涂料也有所使用,但刚刚起步,用量较少。油漆在使用过程中添加的稀释溶剂多种多样,调研结果显示,省内汽车制造企业所使用的稀释溶剂主要是芳香烃类溶剂、醇类溶剂和酯类溶剂。

2.3.3 VOC 排放量

据不完全统计,2007年广东省有汽车零件和配件制造、汽车修理企业1727家,年生产总值约1480亿元。汽车表面涂装和修补喷涂过程中的涂装工艺使用的涂料大部分含有有机溶剂,在涂料施工和固化过程中也需要使用大量溶剂稀释。2007年广东省汽车涂装使用的胶水、涂料和油漆分别约为281吨、533吨、39700吨,粗略估算,由此排放到大气环境中的VOCs约为2.5~3.3万吨。从地区分布来看,广州、深圳和中山是广东省汽车涂装行业油漆及涂料消耗量及VOCs排放量最大的城市。其中,广州汽车涂装行业VOCs排放量均占95%左右。

汽车涂装过程VOCs的产生量主要由使用的涂料种类,涂装设备工艺水平和企业溶剂管理决定。据统计,溶剂型面漆(尤其是金属闪光漆)为汽车涂装VOC排放之最,一辆表面积为80m2左右的普通轿车VOC排放量达10Kg左右,采用单位被涂装面积排出的VOC 量(g/m2)表示,则平均为125g/m2。溶剂型汽车涂料涂装中VOC的排出比见表2-7。

表2-6 溶剂型汽车涂料涂装中VOC的排出比

涂装材料 丰田汽车1 1 19 36 15 22 - 7 关西涂料2 1 11 23 9 33 11 12 CED电泳底漆 中涂 底色漆 罩光清漆 清洗溶剂 保险杠等部件涂装 其他 注:1:采用水性涂料前,车身涂装线各工序的VOC排除比

2:汽车涂装线的溶剂使用比率。

当涂装生产线为水性涂料化时,电泳、中涂、面涂采用水溶性涂料涂装,仅罩光漆采用溶剂型涂料,VOCs可大量降低,达到30g/m2以下,最低可降到12~13g/m2。

2.3.4 治理技术分析

近年来,广东省汽车工业快速发展,其环境保护工作也得到了相应的发展,相较内地其他汽车企业,广东省汽车行业环境保护工作有着明显的优势,但是在汽车涂装过程VOCs污染控制方

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面仍不容乐观。

根据企业调查结果,广东省大型的汽车企业基本针对涂装过程有机废气有控制技术,主要有吸附、吸收、焚烧法和催化燃烧四种末端污染控制技术。一些企业实行部分有机溶剂回收。

表2-7 各类处理方法比较

处理方法 原理 优点 缺点 吸收法 利用气液两相中VOCs的浓度梯度,吸收气体中的VOCs到溶液(水或者溶剂)中 利用活性碳等吸附剂吸附废气中的VOCs 利用高温去除VOCs,分解为CO2与H2O 不需要其余的能源消耗、成本低廉 处理效率较高、能耗低 处理效率高、处理时间短 处理效率低、溶液消耗大以及废水处理量大 吸附材料的吸附容量有限,需要频繁再生 反应温度高,会产生NOx等二次污染物,并且燃烧热量未回收,浪费能源 催化剂容易失活、初期投资大、不能回收热量 吸附法 焚烧法 催化燃烧法 利用催化剂使VOCs在低于着火点温度下焚烧完全,分解为CO2与H2O而消除污染 处理效率高、处理时间短、处理量大 针对汽车生产过程中的涂装喷涂废气、焚烧废气、焊接烟尘等生产废气,广州某大型汽车厂A专门设置了涂装除漆雾设备、焚烧炉设备、除尘器等设备。

广州某大型汽车厂B涂装车间的有机废气采用了脱臭炉进行净化处理,绝大部分有机废气将进入脱臭炉经高温燃烧降解后由30m高的排气筒外排,有机废气经焚烧脱臭处理后既可减少废气污染物的排放,又可对其燃烧热量循环使用。

除了末端治理技术,企业在涂装效率,涂料使用,有机溶剂管理方面也进行VOCs减排。使用的措施包括:(1)导入机器人,提高涂装效率,降低有害物的排放。依据12万台的计算,预计色漆工序(全年生产最多的是NH-730颜色,约为全年生产量的60%)此项可降低甲苯、二甲苯排放总量的30%;总VOCs约减少12%。(2)使用低甲苯、二甲苯的涂料稀释剂。据估算,此项可降低甲苯、二甲苯排放总量约5%。经过水汽分离和上面的措施实施后,全年总VOCs约减少15%。(3)水性涂料是汽车涂装降低VOC 排放量的主力军。在欧美汽车车身涂装中早已实现了底色漆和中涂的水性化。在近四年中国内已有11 条车身涂装线采用了水性中涂和水性底色漆(丰田3 条、通用2 条、本田2 条、北京奔驰、江淮、悦达、上汽临港各一条)。

目前,广东省汽车涂装过程VOCs废气的治理技术仍然比较落后,很多有机废气治理设备大多由国外引进,然后再消化吸收并进行改进。

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3 国内外VOCs控制措施及相关标准调研

3.1 国外相关VOC控制标准

3.1.1 北美、欧洲地区的法规

美国、英国、德国早在20年前就制定大气净化法(CAA:Clean Air Act)、环境保护法、排出防止法(TA-Lult)。规定了限制VOC排放标准和VOC削减目标值。但在VOC的定义、对象设施、限制内容等方面各国有差别。各国的VOC排放限制值见3-1。

排出溶剂量(g/m2)

图3-1 各国的VOC限制值

在美国有联邦国家、州、地区级大气净化法规,实施的形式很复杂,随制品种类、涂料类型、地区等的不同,规定涂料中的VOC含有率的限制值也不同,联邦环境署(EPA)于1990年修改了国家级的大气净化法(CAAA),在原来限制VOC上又强化增加有害大气污染物质(HAPs:hazardous air pollutants)的限制。在大气净化法中为适应各区的环境基准又规定了相应的基准值RACT、BACT、LAER(参见表3-1及其附注)。

表3-1 汽车涂装工程放出VOC限制值比较①

国家 法规(实施年) 相应设备 年 1998 2003 最终 1995 2000 VOC(g/m2) 90 60 45 45 35 SMP①(1993) 欧洲 现有(常规) 德国 TA-Lult②(1998) 现有(常规) 13


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