图片展示
搜索

全国服务热线:188-1874-6365

图片展示
  • 拉斯维加斯网站入口
  • 经营范围
  • 案例中心
  • 新闻中心
  • 联系我们
  • 顾问服务

涂装车间VOCs排放与减少措施研究

作者:拉斯维加斯官方网站官网_佛山危废处理公司 浏览: 发表时间:2020-04-21 16:39:24

对汽车涂装车间中的VOCs贡献量进行逐工位分析,同时将溶剂型和水性涂料的VOCs排放量进行对比,阐明使用水性喷涂工艺能够大大减少VOCs的排放.同时,对涂装线体VOCs排放减少提出建议措施,说明整改方向。

关键词:涂装;VOCs;换色

0前言

我国工业经济进入了快速发展的阶段,伴随而来的环境污染特别是大气污染问题受到广泛关注,减少大气污染成已经为一个社会问题。汽车涂装在汽车制造的四大工艺中,属于高能耗高污染的工艺过程。汽车整车厂的大气污染减排主要集中在涂装车间,是VOCs的排放大户。因此,我们需要对涂装车间的排放进行分析,通过工艺改善和新技术的应用来减少VOCs的排放,以此来保护环境,是一项利国利民的工作。

1、VOCs定义与现状

VOCs是空气中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物的统称,主要包括烷烃、烯烃和芳香烃以及各种含氧烃、卤代烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等物质,简称VOCs(volatileorganiccompounds挥发性有机化合物)。这是国际上通用的对涂料产品中VOCs的定义,其实质是在于涂料产品在接触大气的正常温度和压力下,能自行蒸发的任何有机液体或固体。通常将涂料产品中在常压下沸点不大于250℃的任何有机化合物都定义为挥发性有机化合物(VOCs)。

VOCs对大气造成的危害主要有如下3个方面:1)部分具有毒性和致癌性,危害人体健康;2)VOCs中的碳氢化物与氮氧化合物在紫外线的作用下反应生成臭氧,可导致大气光化学烟雾事件发生,危害人类健康和植物生长;3)参与大气中二次气溶胶的形式,形成的二次期溶胶多在细颗粒,不易沉降,能较长时间滞留于大气中,对光线的散射力较强,从而显著降低大气能见度。近年来大气环境出现的霾污染,臭氧及酸雨等,与VOCs排放有直接的关系。

随着汽车工业的快速发展,涂装车间的VOCs排放也受到广泛关注,也得到越来越多关注和研究。对于涂装车间的VOCs排放总量,是指在涂装过程中使用的各种涂料及溶剂所含VOCs总量减去经回收或二次燃烧等处理的VOCs量,也就是直接排放到大气中的VOCs总量,以kg计算。而VOCs排放是衡量汽车涂装清洁生产标准的指标,与汽车表面面积有关系,是指单位汽车车身涂装所产生的VOCs含量,以g/m2为计量单位。2006年后,我国颁布了HJ/T293—2006《清洁生产标准汽车制造业(涂装)》,其中将汽车制造业(涂装)生产过程清洁生产水平划分为三级技术指标。

2、典型3C2B涂装工艺流程和VOCs排放组成

2.1典型3C2B涂装工艺流程及VOCs排放组成

典型的涂装工艺流程为电泳、中涂和面涂以及烘烤工艺,其中在各工位几乎都有VOCs排放。

在当今工艺水平下,对不同工位的VOCs的处理和回收有不同的方法,对于喷漆室和流平室中因排气量大,VOCs浓度低,处理很困难,所以一般采取高空(50米以上)排放;而烘干室中VOCs浓度高,一般都采用直接燃烧法,并回收热量综合利用。通过对材料以及利用率计算发现:电泳过程中的VOCs排放非常少,绝大部分VOCs排放产生在喷漆系统中(约占整个涂装车间VOCs排放量的85%);喷涂系统中70-80%的VOCs产生于喷涂过程和流平过程,10-20%的VOCs产生于烘烤过程中,由于烘干室中燃烧分解,因此排放量相对也不多。下面对各工位的VOCs排放量进行计算。

2.2典型3C2B溶剂型涂装VOCs排放研究

某汽车涂装车间建于2000年,采用溶剂型3C2B工艺生产

利用上述方法,对中涂、色漆和清漆分别进行测量。可以得出中涂和清漆流平室挥发物取60%,色漆取70%计算。

所以:烘干室中VOCs挥发量为:中涂、清漆:0.5M×40%÷M=20%;色漆为0.5M×30%÷M=15%

喷漆室和流平室合计挥发量为:中涂、清漆:80%;色漆为75%

依据上述数字,对溶剂型3C2B工艺VOCs排放情况进行研究和计算。

说明:以上计算中,结合该车间的各层漆膜进入烘干室前的湿膜固体份,计算喷涂时VOCs排放的比例分别是,电泳为70%;PVC胶为1%;中涂和清漆为80%;色漆为75%;其余清洗溶剂以及防腐蜡等均为100%。烘干室使用TNV废气燃烧处理系统,通过将有害气体中的可燃组份燃烧氧化分解成CO2和H2O,VOCs除去率按95%计算。

该车间生产产品的电泳面积为90m2;则VOCs排放7.13/台,最终单台VOCs排放量为79.22g/m2。达到国内清洁生产基本水平标准。

从以上数据分析来看,VOCs贡献量最大的是色漆喷涂以及清洗溶剂环节。因此同时对另外一个典型3C2B水性涂装车间的VOCs排放进行研究。

2.3典型3C2B水性型涂装VOCs排放研究

该车间采用水性涂料工艺,中涂和清漆、色漆喷涂时VOCs排放取80%;该车间生产产品的电泳面积为100m2,则VOCs排放2.33kg/台,最终单台VOCs排放量为23.3g/m2。明显低于溶剂型涂装工艺。能达到国内清洁生产先进水平标准。

说明:以上计算与金属色漆的颜色不同而不同,同时涉及到稀释率,在最终VOCs排放量会因不同面漆(单色漆和金属漆,以及金属漆的颜色)不同而不同。

3、VOCs减少措施建议

通过综合分析,VOCs贡献量最大的部分就是溶剂型涂料的清洗溶剂和稀释剂,因此重点从此方面进行改善:

采用低VOCs或无VOCs的环境友好型涂料(高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料等)替代溶剂型涂料。但是此类措施需要进行涂装生产线改造,难度较大。适宜于新规划的生产车间。

合理安排生产,减少换色时溶剂的使用量。此措施是在已有生产线上适时最简单的措施,通过管理提升来达到降低VOCs的目的。其主要措施是通过在面漆前设计换色编组,进行同色集中喷涂,减少换色次数,以此达到减少换色溶剂的使用量的目的。

以某生产线为例,没有进行同色编组时采用的是以总装装配车型顺序进行喷涂,公司通过管理优化,在涂装车间设置适当在产车辆,在面漆前进行同色编组,同色集中喷涂。

鉴于在实际生产过程中机器人同一颜色连续喷涂的最大台数为30-50台,同时对实际生产过程中了解到,35台时不需要进行换色,因此每35台必须清洗一次是避免不了的,因此按照35台清洗一次对两周之内的产品进行排序,对优化前后换色进行对比。

提高生产管理能力,提高涂装一次成品合格率。修补漆量少换色次数多,导致清洗溶剂增多,也是VOCs排放的重要组成部分。提高全员质量意识,从保洁、前道工序进行质量控制,做到“不接收、不创造、不传递”不合格品,加强对工序质量的控制,提高技术水平和熟练程度,减少修补和返工,提高成品合格率。

提高涂着效率。尤其是提高喷涂作业场合的涂着效率。使用机器人喷涂代替人工喷涂,减少过喷涂量。在旧线体可以使用静电喷漆替代空气喷涂,新线体可以采用内板机器人喷涂替代人工喷涂,同时对整车的内外饰件装配情况,合理设计内板喷涂的区域以及厚度。而对于内板漆膜厚度要求一般控制为中涂15-20μm;色漆10-15μm;清漆20-30μm,低于外部漆膜厚度。

加强VOCs排放的末端治理。涂装车间设置废气处理装置,减少污染大气的VOCs的散发量。VOCs一般都是可燃性的或易燃的有机化合物,采用直接燃烧法,触媒燃烧或吸附法进行废气处理。在采用燃气、燃油作为烘干室热源的场合,烘干室废气一般都采用直接燃烧法,并回收热量综合利用。涂装喷漆室的废气,一般因排气量大,VOCs浓度低,处理很困难,现用吸附法与燃烧法配套的处理装置,此种情况适合于干式喷漆室。

4、结语

综上所述,汽车涂装工艺是汽车主机厂产生VOCs排放最大的车间,减少VOCs排放,对保护环境和人类的身体健康有非常重大的意义。因此,需要结合具体的涂装工艺,汽车主机厂、材料厂家和设备厂家等多方合作,结合工艺过程中的污染物产生情况,合理地设计和规划,减少污染物的排放,争取将汽车涂装工艺过程中的VOCs排放降低到最低程度以达到保护环境的目的。

,结合单台材料消耗量以及喷涂工艺,对该涂装线体的VOCs排放进行研究。

2.2.1关于喷漆室中VOCs的研究

由于喷漆过程中利用率不同,导致所喷漆不是100%沉积成漆膜,综合机器人喷涂和手工喷涂,取利用率为50%,假设单台消耗漆量为M,那么喷涂过程中,沉积成漆膜的量为0.5M,挥发在喷漆室中的量也为0.5M。而对于沉积成漆膜的部分在流平室中又有部分溶剂的挥发。对此部分的挥发量可以结合烘干室的挥发量一起来研究。

2.2.2关于流平后进入烘干室时的VOCs含量实际测量的研究

对于溶剂型涂料,研究湿膜进入烘干室中的VOCs含量,实际上我们要研究的就是湿膜固体份。为此,我们对此溶剂型线体的中涂、金属漆1、和清漆在进入烘干室前和烘干室后的排放比例进行检测。

试验方法如下:

1)取纸板为托板,将事先称重的铝箔W1置于纸板上

2)将铝箔与纸板贴于试验用的车上,进行喷漆处理

3)按生产线生产节拍进行流平,在进入烘干室之前取下,将铝箔取下对折,对折时,漆膜在里对折一下,为防止溶剂挥发,把对折后的铝箔进行折边,然后称重记W2

4)将称重后的铝箔的折边全部打开,在化验室用烘箱烘烤140℃×20min。烘烤后进行称重W3

5)计算烘烤排放比例=W2-W3/W2-W1


新闻中心

公司新闻

企业新闻

联系我们

 

扫一扫,体验顾问服务

扫一扫,体验服务

拉斯维加斯官方网站  版权所有  技术支持:佐品科技

备案号: 粤ICP备12345678号  网站地图

佛山市拉斯维加斯网站入口科技有限公司  版权所有  

技术支持:佐品科技

在线客服
联系方式
服务热线
188-1874-6365
二维码
二维码
在线客服
添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了