在汽车工业废气治理中,生态环境部提倡使用以下几种工业废气治理技术

发布时间: 2020-06-23 点击率: 131

汽车工业废气治理设备


        应根据生产工艺、操作方式、废气性质和污染物类型,对工艺废气实施分类收集、分质处理。

        对产生废气污染物的设施和生产过程,宜采用密闭或负压操作措施,实现有组织排放。当无 法采用密闭或负压操作时,宜选择排风柜、整体密闭罩、局部密闭罩或外部集气罩等,并尽可能包围 或靠近污染源,减少污染物外逸。


        涂装自动作业工序宜采用循环风技术。将喷涂等工序产生的有组织废气,经去除漆雾、 调温、调湿后作为送风回用到非人工作业区,减小废气排风量,提高废气 VOCs 污染物浓度,降低末端治理设施的投资和运行成本。具有爆炸危险性的场合,废气污染治理设施的设计应符合 AQ 4273 的规定。


一、油雾治理技术


1机械过滤技术

        该技术主要适用于湿式加工、热处理工序产生的含油雾废气的治理。采用金属丝网滤芯、纤维滤芯或多层过滤毡等作为过滤材料,使油雾从废气中分离。用于热处理工序产生的含油雾废气处理时, 应配套自动喷淋或润湿装置,对过滤层进行清洗,保持过滤元件的高效过滤、分离性能。汽车工业企业使用的机械过滤装置的过滤风速通常低于 0.5 m/s、系统阻力通常低于 1200 Pa,油雾去除效率通常可达到 90%以上。


2、静电净化技术

        该技术适用于湿式加工工序产生的含油雾废气的治理。废气先经过滤去除大颗粒油雾,再进入荷电区使油雾颗粒被空气电离产生的大量正负离子荷电,然后在电场力的作用下,荷电后的油雾颗粒沉积在与其极性相反的收集板上,最终依靠重力实现油雾与空气的分离。汽车工业企业使用的静电净化装置的电场电压通常为 10 kV~15 kV、气体流速通常低于 1.2 m/s、系统阻力通常低于 300 Pa,油雾去除效率通常可达到 90%以上。


二、颗粒物治理技术


1、漆雾处理技术

        该技术适用于涂装工序产生的漆雾的治理及 VOCs 治理的预处理。适用于大规模喷涂工序产生的漆雾处理技术包括纸盒过滤漆雾处理技术、石灰石粉漆雾处理技术、静电漆雾处理技术和文丘里湿式漆雾处理技术等,漆雾去除效率可达到 95%以上。适用于小规模喷涂工序产生的漆雾处理技术包括水旋喷漆室、水帘喷漆室和漆雾过滤毡(袋)等,漆雾去除效率可达到 85%以上。文丘里、水旋喷漆室、水帘喷漆室等湿式漆雾处理技术会产生废水和漆渣的二次污染问题,若后续配套 VOCs 治理设施则应进行除湿,减少废气中水汽对 VOCs 治理设施的影响。石灰石粉漆雾处理技术会产生含有漆渣的废石灰粉;纸盒过滤漆雾处理技术会产生含有漆渣的废纸盒。静电漆雾处理技术对设备运行管理要求较高。


2、漆雾高效过滤技术

        该技术可用作吸附法 VOCs 治理技术中吸附材料的保护性措施。经漆雾处理后的 VOCs 废气,通过由粗、中、高效过滤材料组成的精密过滤装置,进一步滤除废气中的漆雾和细微颗粒物。该技术可使废气中颗粒物浓度低于 1 mg/m3,满足 HJ 2026 的要求。该技术需定期更换滤料。


3旋风除尘技术

        该技术适用于下料、机械预处理和粉末喷涂等工序废气颗粒物的预处理,去除重质颗粒物或浓度较高的颗粒物。该技术利用气流切向引入形成的旋转运动,使具有较大惯性离心力的固体颗粒甩向外 壁面,进而与气体分离,可用于捕集直径 10 μm 以上的颗粒物,对轻质颗粒物处理效果不佳。


4、袋式除尘技术

        该技术可作为下料、干式加工、机械预处理、焊接、粉末冶金制粉及粉料输送等工序的除尘技术,也可作为零部件企业粉末涂料喷涂工序废气的二级治理技术。袋式除尘技术性能稳定可靠、操作简单。汽车工业企业使用的袋式除尘器的过滤风速通常低于 1.1 m/min,系统阻力通常低于 1500 Pa, 除尘效率通常可达 95%以上。对于抛丸清理、清理滚筒、喷砂清理及粉末涂料喷涂工序废气,宜增加旋风预除尘措施。袋式除尘技术的技术参数应满足 HJ 2020 的相关要求。该技术需定期清理或更换滤袋。


5、滤筒除尘技术

        该技术可作为下料、机械预处理、干式加工、焊接等工序的除尘技术。该技术空间利用率高,使用寿命较长,容易维护。汽车工业企业使用的滤筒除尘器的过滤风速通常低于 0.7m/min,系统阻力通 常低于 800 Pa,除尘效率通常可达 95%以上。该技术需定期清理或更换滤筒。


三、吸附法 VOCs 治理技术

        利用吸附剂(活性炭、分子筛等)吸附废气中的 VOCs 污染物,使之与废气分离的方法技术,简 称吸附技术。主要包括固定床吸附技术、移动床吸附技术、流化床吸附技术、旋转式吸附技术。汽车 14 工业常用的吸附技术为固定床吸附技术和旋转式吸附技术。若废气中的污染物易在活性炭存在时发生 聚合、交联、氧化等反应,不宜采用吸附技术。


1、固定床吸附技术

        该技术适用于喷涂、流平/热流平和其他工序工艺废气的治理。吸附过程中吸附剂床层处于静止状态,对废气中的 VOCs 污染物进行吸附分离。汽车工业一般使用活性炭作为吸附材料。应根据污染物处理量、处理要求等定时再生或更换吸附剂以保证治理设施的去除效率。入口废气颗粒物浓度宜低于 1 mg/m3,温度宜低于 40 ℃,相对湿度(RH)宜低于 80%。该技术的技术参数应满足 HJ 2026 的相关要求。活性炭吸附材料一般通过解吸而循环利用,脱附的 VOCs 可通过燃烧技术进行销毁。


2、旋转式吸附技术

        该技术适用于工况相对连续稳定的喷涂、流平/热流平和其他工序等工艺废气的治理。吸附过程中废气与吸附剂床层呈相对旋转运动状态,对废气中的 VOCs 污染物进行吸附分离,一般包括转轮式和 转筒(塔)式。汽车工业一般使用憎水性分子筛作为吸附材料,对低浓度 VOCs 废气进行预浓缩,浓 缩倍数一般在 10 倍以上,脱附废气一般采用燃烧技术进行治理。入口废气颗粒物浓度宜低于 1 mg/m3,温度宜低于 40 ℃,相对湿度(RH)低于 80%。该技术的技术参数应满足 HJ 2026 的相关要 求。


四、燃烧法 VOCs 治理技术

        通过热力燃烧或催化燃烧的方式,使废气中的 VOCs 污染物反应转化为二氧化碳和水等物质,简称燃烧技术。主要包括蓄热燃烧技术(Regenerative Thermal OxidationRTO)、热回收燃烧技术 (Thermische NachverbrennungTNV)、催化燃烧技术(Catalytic OxidationCO)和蓄热催化燃烧技术(Regenerative Catalytic OxidationRCO)。


1、蓄热燃烧技术

        该技术适用于涂装工序电泳、喷涂、涂胶等烘干过程产生的含 VOCs 高温废气及其他过程产生的高浓度 VOCs 废气的治理。采用燃烧的方法使废气中的 VOCs 污染物反应转化为二氧化碳、水等物质,并利用蓄热体对燃烧产生的热量蓄积、利用。汽车工业企业采用的 RTO 燃烧室温度通常大于 700℃、停留时间通常大于 1.0 s,两室 RTO VOCs 去除效率通常可达 90%以上,三室及以上 RTO 和旋转式 RTO VOCs 去除效率通常可达 95%以上。汽车工业企业采用的典型治理技术路线为循环 风+RTO”吸附/脱附浓缩+RTO”。该技术的技术参数应满足 HJ 1093 的相关要求。


2、热回收燃烧技术

        该技术适用于涂装工序电泳、喷涂、涂胶等烘干过程产生的含 VOCs 高温废气及其他过程产生的高浓度 VOCs 废气的治理,同时可使高温烟气通过换热装置回收热量,用于生产中其他工序。汽车工 业企业采用的 TNV 燃烧室温度通常大于 700℃、停留时间通常大于 1.0 sVOCs 去除效率通常可达 95%以上。


3、催化燃烧技术

        该技术适用于汽车零部件涂装工序烘干过程产生的含 VOCs 高温废气或其他过程产生的高浓度 VOCs 废气的治理。在催化剂作用下,废气中的 VOCs 污染物反应转化为二氧化碳和水等物质。该技术反应温度低、不产生热力型 NOx。汽车工业采用的典型治理技术路线为循环风+CO”吸附/脱 附浓缩+CO”CO VOCs 去除效率通常可达到 95%以上。当废气中含有硫化物、卤化物、有机 硅、有机磷等致催化剂中毒物质时,不宜采用此技术。该技术的技术参数应满足 HJ 2027 的相关要求。


4、蓄热催化燃烧技术

        该技术适用于汽车零部件涂装工序烘干过程产生的含 VOCs 高温废气或其他过程产生的高浓度 VOCs 废气的治理。在催化剂作用下,废气中的 VOCs 污染物反应转化为二氧化碳、水等物质,并利 用蓄热体对反应产生的热量蓄积、利用。该技术反应温度低、不产生热力型 NOx。汽车工业企业采用的典型治理技术路线为循环风+RCO”吸附/脱附浓缩+RCO”RCO VOCs 去除效率通常可达 95%以上。当废气中含有硫化物、卤化物、有机硅、有机磷等致催化剂中毒物质时,不宜采用此技术。该技术的技术参数应满足 HJ 1093 HJ 2027 相关要求。


五、柴油发动机 NOx治理技术


1、选择性催化还原技术(SCR

        该技术适用于柴油发动机出厂检测与产品研发热态试验废气的处理。发动机试验废气经滤除颗粒物、调节温度后,在催化剂的作用下,废气中的 NOx与喷入的还原剂尿素反应转化为氮气和水等物质。汽车用柴油发动机制造企业采用的选择性催化还原装置的废气入口温度通常为 300~400℃,氨氮摩尔比通常为 0.8~0.85,空间速度通常为 2500 h -1~3000 h -1NOx去除率通常可达到 70%以上。采用该技术可协同去除一氧化碳和 VOCs 等污染物。


2、碱液吸收净化技术

        该技术适用于柴油发动机出厂检测与产品研发热态试验废气和酸洗废气的处理。该技术可使废气中的 NOx与碱反应转化为硝酸盐而从废气中去除。该技术可使 NOx去除率达到 60%以上。采用双氧水等氧化剂促进一氧化氮(NO)转化为二氧化氮(NO2),可提高 NOx的去除效率。采用该技术可协同去除废气中的颗粒物。