汽车行业涂装废气产生情况及治理措施
摘要:我国国民经济发展过程中,节能减排及环境保护是发展国民经济的基本国策,也是构建特社会主义和谐社会、全面贯彻落实科学发展观的重大举措之一。就汽车行业产生的涂装废气来说,其主要产生源为晾置房、喷漆室和烘烤干燥室,相主要就涂装过程中产生废气的情况及相关处理措施进行探讨。本文简介包含涂装废气、涂装喷漆废气造成的危害、废气的来源、特点及相关治理措施的情况,并就以上主体的具体内容、产生情况及实际运用范畴等进行了阐述。
关键词:汽车行业;废气产生情况;喷漆涂装;治理措施
前言
在汽车制造生产过程中,汽车的涂装生产线,是车辆制造过程中污染物排放强度较大的阶段,其中涂装废气是一个主要的污染因素。汽车制造排放出的涂装废气污染物主要有两种,即喷漆涂装时产生的有机溶剂与漆雾,以及烘干阶段挥发的有机溶剂。汽车行业的涂装废气,一般是原材料中包含的有机溶剂,即使是相对环保的水性涂料中也不可避免的含有少量有机试剂。涂
料中有机溶剂的成分不同,喷涂、晾干、烘干环节产生的污染物也不同,其中主要的污染因子有苯、甲苯和二甲苯,废气中挥发性有机物的总和以VOCs计。这类元素会对人体造成非常大的伤害,且还伴有会让人闻之欲呕的臭气。倘若人体过度吸收这些有害物质,会引起胸痛、喘不上气以及肺气肿和呛咳等慢性呼吸道病痛,严重的还会诱发癌症。此外,有机废气还对酸雨及光化学雾霭等的出现提供了一定条件。
一、汽车行业涂装废气的概述
汽车生产、工艺制作等过程中所产生的涂装废气,主要是来源于在使用清洗剂,以及面涂和中涂等阶段会产生大量的VOCs。一般在生产车间都会产生大量废气,如烘干室、晾置室、喷漆室及调漆间等,但因为各生产环节所置车间不同,所产生的废气组成成分也存有一定差异。
在汽车行业中,涂装废气对人体和环境均有一定的危害性。譬如,在汽车涂装工艺过程中,VOCs成分就包含了多种,主要为乙酸乙酯、芳香烃和乙酸丁酯,包括其他VOCs物质等。在这当中,喷装涂料中含有的有机溶剂含有极强的毒性,在实行喷装处理时,其所含有的甲苯、二甲苯等物质就会随处理步骤挥发至车间的各角落,危害到操作人员和周边环境[1]。且
其也是较强烈的致癌物质之一,倘若人体吸入的量比较大,则会引发人体发生较严重的呼吸道疾病,如胸痛、呛咳、肺气肿等。与此同时,所产生的有机废气还会导致环境出现雾霭和酸雨等现象,会对人们的身体健康带来严重影响,情况严重的,还会引发抽搐和昏迷等问题。而若是吸入的苯蒸气浓度超出了1500 mg/m³,则会使人体出现再生障碍性贫血的问题。所以,相关汽车制造生产企业有义务制定较合理的减排措施,以使废气排放得以有效控制,从而减少有害物质对人体健康、周边环境造成危害。
二、汽车涂装废气带来的危害
在对汽车进行涂装喷漆时,会涉及到多个操作步骤及工序,比如油漆喷涂和电泳等,在此操作过程中,会产生大量极具挥发性的苯,较多粉尘,以及二甲苯及甲苯等有机废气。当这些粉尘废气被排放到空气中时,会容易被吸附到人体,抑或是其他物体上面,二期由于这些废弃等中可能携带有一定的致癌物质,容易对大气环境、人体健康产生非常大的危害[2]。而那些比较容易挥发的有机废气,大多都含有极具刺激性的气味,且挥发性极强,会很快速地从汽车表层挥发至周围的空气中,其产生的刺激性气味,会给生活在周围的居民带来不适感,使居民身体不适等,为其成长健康、正常生活等造成影响。
三、汽车行业涂装阶段的废气来源与特点
(一)喷漆室产生的废气
在对汽车进行喷漆操作过程中,由于操作压力的变化,更有利于油漆中的挥发性有机物的挥发,包括乙二醇甲醚、甲苯的常见的有机溶剂,都是对人体和环境都有害的气体。此外,在汽车喷漆室排放的废气中,也会存在未处理的漆雾,占据了喷漆总量的1%左右,因此在汽车喷漆中产生的有机废气也会包含一些颗粒物[3]。我国对于汽车等喷漆作业的具体操作环境是有非常严格的要求的,且针对此也已出台了相关法律法规。一般来说,在机器人对汽车进行喷涂作业时,要求其需将垂直风速控制为每秒0.3米,而在人工进行喷涂操作时,则要求需将垂直风速控制为每秒0.5米来进行,因此,通常情况下,汽车喷漆室都有非常大的排风量。目前而言,伴随着汽车涂装工艺及技术的迅速发展,生产车间的空调循环技术也在逐渐走向成熟, 并且该技术也已广泛应用于诸多工业生产制造中,若是在喷涂作业过程中全部运用机器人进行作业,那么就可以加大喷漆室的循环风量,减少排风量,提高排气浓度,有利于提高废气的处理效率。
(二)晾置房产生的废气
在完成汽车面漆的喷涂之后,在对其做下一步的烘烤干燥处理之前,要将喷涂完成的汽车进行流平晾置,在此过程中,湿漆膜会挥发出部分有机溶剂,为有效防止产生的有机溶剂应量过多而造成事故,汽车晾置处理室要市场进行换风,可将风速掌握在每秒0.2米范围内。排风废气中的许多有机成分和汽车喷漆室排风废气较为相似,未含有漆雾,但污染物浓度相对较小,可将其与喷漆室的排风废气进行统一处理[4]
(三)烘烤干燥产生的废气
在烘烤干燥室产生的废气一般存在废气成分比较复杂的现象,不但包含了有机溶剂,而且还有反应生成物及分解生成物等。所使用到的电泳涂料,属于是水性涂料,除了溶剂自身所带有的相关有机物外,在汽车的烘干过程中,还会有一些热分解生产物产生。烘干过程中产生的废气中所含的有机物,直接排放会超过国家明文规定的排放要求和标准,所以要在必须经过全面且彻底地处理完成之后,确保环境没有污染后才能将其进行排放[5]。烘干废气中除了含有机废气外,还含有烘烤过程产生的大量烟尘,通过循环排放系统排放,避免对漆膜品质产生影响。
四、汽车行业进行涂装废气处理的相关技术措施
(一)降低汽车涂装等废气的排放
在对生产汽车进行喷漆涂装时,可尽量采用较环保的涂装材料,可以有效减少废弃有机溶剂的排放,因为粉末涂料所排放出的有害废气比较少,因此,近几年来被广泛应用于涂装作业中,且发展极其迅猛。当前,以江淮汽车为例,其在对汽车车厢进行喷涂作业时,已经应用粉末涂料来进行涂装,减少了许多因喷涂而产生的废气排放,不但使废气治理的相关费用成本得到较好节约,而且还大大减少了相应的运行成本。
近年来,因为环境污染的问题越来越突出,且污染情况较严重,人们对环境的环保问题也越来越重视,而且国家涂装方面也不断加大了水性漆的良好应用,并严格要求新建的汽车生产线,以及后期的汽车漆面修复作业,都必须要使用水性漆进行作业,就我国现阶段来说,已有许多行业都在实际生产制造过程中使用水性漆[6]。水性漆中以水位溶剂,有机溶剂的含量比较低,因此其具有非常大的环保性,可起到有效降低涂装废气中有机溶剂排放量的作用。
(二)提升涂料利用的效率
在进行汽车涂装时会使用涂料来对其进行喷涂,而在涂料喷涂过程中,会有非常多的漆雾产
生,而所伴随产生的颗粒物,也主要是由涂料漆雾产生的,因此有效增加并提升涂料的整体利用效率,可有效减少颗粒物的产生,有助于废气的良好处理。在对汽车进行喷涂时可使用内喷机器人进行作业,可切实提升涂料的有效利用率,进而实现无人化作业[7]
(三)应用循环风技术减少废气排放量
汽车涂装车间工作过程中,耗能最大的系统是喷漆系统,相较于总耗能量来说,其耗能量占了总耗能量的一半左右,因此,采取相关措施进行有效降低汽车喷漆系统在能源方面的消耗,尤其是调湿和调温过程中所产生的能量消耗,是汽车涂装过程中实现节能减排技术的关键所在。近些来,国内已许多的汽车制造商开始运用循环风技术,以促使汽车喷漆系统的耗能能够得以有效降低。就全自动形式的喷漆室内循环风来说,其主要分为湿式和干式两种[8]。在风幕和晾干室等环节所排放出的废弃中,含湿量并不高,所以,采取简单过滤就可进行循环再运用, 且这一循环方式属于干式循环;而湿式循环,主要是增加排风中的含水量,而后经过调温操作和除湿操作后进行再循环。于涂装过程中使用循环风技术,能够有效降低空调新风的实际风量。
(四)汽车喷漆废气的处理
在对汽车喷漆室和晾置室等产生的污水进行处理时,会在此过程中产生大量废气, 主要是酯及苯类等有机溶剂共同组合而成。对于符合排放标和要求的相关废气,大部分汽车制造厂会采用高空排放的方式来将废气进行排放。而对于那些不符合相关排放标准要求的废气,部分存在稀释排放行为,直接将其排放到大气当中,挥发性有机物排放量并未得到削减,因此会使大气受到极其严重的污染[9]。所以,在进行废气处理时,可采用活性炭来吸附废气,而后再采用高温气体来对其进行脱附处理,将低浓度的有机废气转化成高浓度后,再采用蓄热式燃烧的方式进一步做处理,可有效减少涂装等废气的排放量。
汽车喷漆
五、结语
我国制造业中,汽车是主要支柱之一,在确保正常生产,提高产量,以及保证质量的同时,还要积极响应国家环保政策的要求,在进行废弃排水时,相关汽车制造商可针对废弃具体情况来采取较有效的处理措施,以达到降低汽车行业废气排放量的目的,以使所排放出的有关废气是达到国家规定标准的。此外,还要不断深入研究废气污染的有效治理技术,为保证人体健康、保护大自然环境贡献力量。