隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,我國的工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,有時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的氣體,對大氣造成的污染。霧霆天氣在很大程度上是由于工業(yè)廢氣造成的。加強對廢氣處理的研究,對保護環(huán)境,提高工業(yè)可持續發(fā)展具有 重要的意義。汽車(chē)涂裝的挑戰來(lái)源于法規約束、用戶(hù)壓力和企業(yè)生存發(fā)展需要,承擔社會(huì )責任、滿(mǎn)足用戶(hù)需求、減少資源消耗是驅使涂裝技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力。汽車(chē)水性中涂、面漆及高固體分涂料正在加速普及,VOC排放 達到目前苛刻的標準以?xún)?;緊湊工藝、節能裝備技術(shù)的應用大幅度提高了涂裝生產(chǎn)效率,降低了資源消耗;提高涂裝資源效率,降低運營(yíng)成本,滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求,已經(jīng)成為涂裝及其相關(guān)行業(yè)的共識和今后汽車(chē)涂裝技術(shù)發(fā)展的趨勢。
VOC是具有揮發(fā)性質(zhì)的化合物的總稱(chēng),在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,一般用VOC作為溶劑,在使用過(guò)后,其揮發(fā)到空氣中,對環(huán)境具有很大的危害。目前,VOC主要用于印刷、石油化工、烤漆等,是工業(yè)上重要的原材料。
基于化學(xué)物質(zhì)方面,VOC在工業(yè)中的運用,以鹵代烴、脂肪化合物以及芳香化合物為主,這些化合物作為溶劑,在使用后會(huì )揮發(fā)到大氣中,給大氣環(huán)境造成的危害。同時(shí),如果人體呼吸遇到此類(lèi)污染氣體,對人體健康造成的影響也是巨大的。例如,苯是常見(jiàn)的工業(yè)溶劑,容易被人類(lèi)皮膚吸收,同時(shí)其揮發(fā)性也容易通過(guò)人體呼吸道進(jìn)入人體,能夠讓人慢性中毒。此類(lèi)化合物進(jìn)入人體后,會(huì )對神經(jīng)造成影響,容易讓人提的神經(jīng)系統受到損傷,還會(huì )對人體的造血細胞、器官等造成影響,嚴重情況會(huì )患上敗血癥、出血癥等。經(jīng)過(guò)氧化反應,一些揮發(fā)性的化合物能夠與人體中的生物體發(fā)生反應,容易造成肝功能硬化,對人體骨骼發(fā)育也影響頗大,有時(shí)還可能誘發(fā)貧血癥狀??梢?jiàn),VOC廢氣具有很大額危害,我們 加以控制,這樣不利于環(huán)境保護,同時(shí)對保護我們人類(lèi)自身健康也具有現實(shí)的意義。
目前,對于VOC廢氣的處理方法有很多,具體包括變壓吸附法、熱破壞法、凈化技術(shù)以及氧化處理等。
1、變壓吸附分離與凈化技術(shù)
氣體組分能夠在固體材料上吸附,變壓吸附分離與凈化技術(shù)正是根據這一特性,使用的廢氣分離與凈化裝置,氣體在裝置中,其壓力會(huì )發(fā)生 的變化,而壓力的變化正是廢氣處理的主要動(dòng)力。該技術(shù)采用物理法實(shí)現對VOC廢氣的處理與凈化,其主要的材料為沸石分子篩。該材料具有吸附量大以及吸附選擇性?xún)蓚€(gè)方面的優(yōu)越性。在 壓力下,沸石分子篩能夠將廢氣中的成分的吸附,同時(shí)將剩余的氣體輸送到下一個(gè)環(huán)節中。沸石分子篩在吸附分子后,通過(guò) 的工序進(jìn)行轉化,了吸附劑 能力,可以重新投入到使用中。這個(gè)過(guò)程循環(huán),能夠實(shí)現對VOC廢氣的凈化效果。
隨著(zhù)我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,該項技術(shù)逐漸應用其中,在氣體分離方面具有的效果。同時(shí),該項技術(shù)花費的成本較低、能源消耗量少、操作簡(jiǎn)單,能夠減少對環(huán)境的污染,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
2、熱破壞法
熱破壞發(fā)主要是對VOC廢氣進(jìn)行直接或輔助燃燒,或者是利用催化劑,廢氣化學(xué)反應進(jìn)行,其目的在于降低廢氣中物的含量,降低廢氣的危害程度。
在濃度較低的VOC廢氣中,熱破壞法具有良好的效果,一般來(lái)說(shuō),將熱破壞法分為直接燃燒以及催化燃燒兩種方式。采用直接燃燒的方式,能夠達到的處理率;利用催化劑加速化學(xué)反應的方式,能夠減少費時(shí),提高處理的效率。目前一般使用金屬或金屬鹽作為催化劑,相關(guān)方面的技術(shù)也相對成熟,但是這些金屬成本過(guò)高。我國近年來(lái)一直在研究利用非貴金屬作為催化劑的工作,已經(jīng)取得了良好的進(jìn)展。
將催化劑作為載體,的催化處理VOC廢氣,能夠提升催化活性以及穩定性。
3、生物處理法
基于處理的原理來(lái)說(shuō),所謂的生物處理法,主要是利用微生物生理特點(diǎn)與過(guò)程,將VOC廢氣中的物質(zhì)的轉化為無(wú)機物,轉化成的無(wú)機物主要包括水、CO2等。相對于其他處理方式來(lái)說(shuō),生物處理法是一種的方式。
一套完整的生物處理法包括三個(gè)步驟:一是,VOC廢氣中的污染物溶于水中,的溶解;二是,當液態(tài)濃度較低時(shí),液膜中的物會(huì )逐漸的進(jìn)行擴散,終擴散到生物膜中,從而將生物膜中吸附的微生物吸收,三是,VOC廢氣中的廢氣被微生物吸收后,通過(guò)微生物自身的生理過(guò)程,會(huì )逐漸被降解與轉化,轉化為簡(jiǎn)單的無(wú)機物。
4、吸附法
對于高通量、低濃度的VOC廢氣來(lái)說(shuō),一般采用活性炭?jì)艋O備吸附法處理。這種處理方式在我國工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)相對成熟,處理,同時(shí)能源消耗相對較少,能夠將廢氣中的氣體 凈化。經(jīng)過(guò)來(lái)的實(shí)踐證明,吸附法在處理VOC廢氣中具有顯著(zhù)的效果,值得大力推廣。
然而,采用吸附法處理VOC廢氣也存在 的缺陷。 先,這種處理方式需要大體積的設備,同時(shí)處理的工藝相對繁雜;其次,如果廢氣中存在大量的雜質(zhì),工作人員在處理中可能會(huì )存在中毒的危險。因此,在采用這種處理方式時(shí),還需要選擇好的吸附劑,加強對活性炭的利用,而細孔結構的活性炭效果好,具有 強的吸附能力。值得注意的是,如果將活性炭用臭氧或氧化鐵進(jìn)行處理,其吸附能力會(huì )增強,在處理VOC廢氣過(guò)程中也會(huì ) 加 ,處理效果也 佳。
5、冷凝回收法
基于不同的溫度條件,物具有不同的飽和度。利用這一特性,采用冷凝回收的方式,通過(guò)改變(提升、降低)系統的壓力,將VOC廢氣中的物質(zhì)通過(guò)冷凝的方式提煉出來(lái),這樣能夠實(shí)現對VOC廢氣的凈化處理。采用這種凈化處理的方式,能夠提高凈化的純度,但是其操作難度相對較大,在常溫環(huán)境中一般不能夠利用冷卻水實(shí)現,還需要利用冷凝水降溫過(guò)程,無(wú)疑會(huì )增加工作的成本。相對于其他的處理方式來(lái)說(shuō),冷凝回收法主要是對溫度較低、濃度較大的VOC廢氣的處理。
6、液體吸收法
所謂的液體吸收法,主要是將VOC廢氣與吸收劑充分接觸,從而使吸收劑將廢氣中的分子吸收,起到凈化廢氣的作用。采用這種處理方式,其實(shí)質(zhì)上是一種物理化學(xué)反應,吸收劑吸收廢氣中的分子后,利用解析法,除去吸附在吸收劑中的分子,還能夠實(shí)現對吸收劑的重復利用。
如果從作用原理上來(lái)說(shuō),可以將液體吸收法氛圍物理方法以及化學(xué)方法兩類(lèi)。物理方法主要是利用物質(zhì)相溶性原理,將水作為吸收劑,的吸收VOC廢氣中的物質(zhì)。但是,在VOC廢氣中物質(zhì)里,還有很多不溶于水的物質(zhì),例如苯,還需要利用化學(xué)方式進(jìn)行處理,采用化學(xué)溶劑,將廢氣和化學(xué)溶劑充分接觸,產(chǎn)生化學(xué)反應,去除其中的物質(zhì)。
7、等離子體法
這種方式的原理在于,利用NS級的高壓脈沖點(diǎn)暈進(jìn)行放電,在常溫常壓環(huán)境中,能夠獲得非平衡等離子體,等離子體包括氧離子、氫氧離子、 電子等,能夠的氧化與降解VOC廢氣中的分子,然后將其轉化為物質(zhì),實(shí)現對VOC廢氣的處理與凈化。
通過(guò)上述分析可知,隨著(zhù)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給我國國民經(jīng)濟增長(cháng)做出了巨大的貢獻。然而,在工業(yè)生產(chǎn)中,會(huì )排出一些VOC廢氣,如果不能對其進(jìn)行的凈化降解處理,會(huì )給環(huán)境造成嚴重的破壞,還有可能對周邊人群的生命 造成損害?,F階段,我國VOC廢氣主要的處理方式包括吸附法、熱破壞法、冷凝回收法、等離子體法、吸附法、液體吸收法等,這些處理方式各有優(yōu)劣,還需要工業(yè)企業(yè)根據自身的實(shí)際情況,根據廢氣成分等,選擇好的處理方式,為我國環(huán)境保護貢獻自己的力量。
經(jīng)過(guò)20的工業(yè)應用和技術(shù)進(jìn)步,汽車(chē)車(chē)身涂裝水性化已經(jīng)成為主流,材料和工藝已經(jīng)成熟,在歐、美、日及中國新涂裝線(xiàn)建設中,正在普及。針對成本、能耗和溫室氣體排放的問(wèn)題,通過(guò)材料、工藝及設備等方面的,了相當程度的,甚至已不再是問(wèn)題了。
應用硅烷/錯鹽前處理材料、無(wú)鉛、高泳透力、高平滑性陰極電泳涂料、自泳涂料、粉末涂料、水性/高固體分中涂、水性/高固體分底色、高固體分清漆、水性修補涂料等一系列材料,可在滿(mǎn)足越來(lái)越高的質(zhì)量要求的前提下, 結束涂裝排放大量重金屬和揮發(fā)物的歷史,實(shí)現革命性的跨越。由于原有涂裝線(xiàn)條件、涂裝材料的供應、涂裝生產(chǎn)控制技術(shù)的匹配及涂裝成本等因素的制約,環(huán)境友好型中涂和面漆的普及過(guò)程在過(guò)去十幾年中相對較緩慢。隨著(zhù)節能的應用,加快了汽車(chē)涂裝少無(wú)公害的發(fā)展進(jìn)程。在歐美,新建涂裝線(xiàn)幾乎全部水性化,涂裝車(chē)間的VOC排放可低于法規要求;亞洲(包括中國)近年來(lái)普及水性涂料的進(jìn)程也在加快;在北美,通過(guò)高固體分溶劑型涂料的應用,老舊涂裝線(xiàn)的VOC排放也可達到法規要求,福特公司在推廣應用溶劑型高固體分涂料。