介紹了客車項目塗裝車間各種生產廢氣的處理方式和（hé）技術特點，並總結了技術原理、設（shè）備投資和生（shēng）產運（yùn）行成本等（děng）方麵的對比分析結果，提出了選擇建議（yì）。

0 引言

隨著環保法規的（de）日趨嚴格，人們對於（yú）汽車生產過（guò）程中的廢（fèi）氣處理要求也是越來（lái）越嚴格。對於客（kè）車項目而言，塗裝車間是產生廢氣的主要部（bù）門，選擇合適的（de）處理技術和設備，不僅要滿足環境（jìng）保護的相關法規要求，而且要經濟適用，這是項目設計過（guò）程中麵臨的重要課（kè）題。

1 生產廢氣處理方式綜述

生產綱領為年產5 000輛以上的客車項目中，塗裝車間（jiān）一般（bān）含（hán）陰極電泳底漆（qī）和中塗、麵漆、彩條漆及罩光漆噴塗工藝（yì），塗裝工序在噴塗和烘幹過程中會產生（shēng）對環境（jìng）有害的有機廢氣，這些（xiē）有機廢氣中成分複雜，主要含有二甲苯等芳（fāng）香烴和其他非甲烷總烴，另外還含有醇、酯類有機物質（zhì）。

有機（jī）廢氣的處理技術可分為分解技術（shù）和吸附（fù）技術兩大類，其中分解技術主要（yào）指燃燒技術、催化氧化技術、生物降解（jiě）技術以（yǐ）及低溫等離子技術等。通常（cháng）情（qíng）況下單獨使用一（yī）種處理方法難以達到淨（jìng）化要求，實際工程中往往采用兩種或多種技術（shù）組合才能（néng）達到較好（hǎo）的處理效（xiào）果。

2 廢氣（qì）處理技術（shù）的分析比較

2.1 噴漆廢氣處理

噴漆廢氣通常排風風量（liàng）大而且其中的有機廢氣濃度低，一般不易於直接處理，需要先將廢氣濃縮，然後再進（jìn）行處理，達標後排放。

目前的廢氣處理技術中，采用比較多的方式有“活性炭（tàn）吸附+催化燃燒”和“沸石（shí）轉輪吸附+RTO”。

2.1.1 活性炭吸附+催化燃燒

“活（huó）性炭吸附+催化燃燒”處理技術（shù）是指前端（duān）采用活性炭吸附濃（nóng）縮，後端采用催化燃燒處理的方法。活性炭（tàn）吸附濃縮一般（bān）采用（yòng）吸（xī）附（fù）性能好（hǎo）、氣流阻力小的蜂窩結構活性炭作為吸附介質，噴漆室排（pái）出的噴漆廢氣通過（guò）活性（xìng）炭吸附床與活性炭充分接觸吸附、淨化，然後經小風（fēng）量熱氣流進行脫附（fù）後，活性炭獲得再生，同時生成小風量、高濃度的有機廢氣。高濃度的（de）有（yǒu）機廢氣進入後（hòu）端，通過催化燃燒法進行處理。

催（cuī）化燃燒法是通過使用（yòng）催化劑，在（zài）一定的溫度條件（jiàn）下（xià），通過催化劑的作用（yòng）將有機（jī）成分氧化分（fèn）解成CO2和H2O，並釋放出熱（rè）量（liàng）的過程。催化燃燒爐由預熱段、加熱段和（hé）催化（huà）床組成，廢氣進入催化燃燒爐，預熱到反應溫度，然後通過催化床進行催化分解，最終生成CO2和H2O，催化後（hòu）的熱氣（qì）體與冷（lěng）的廢氣進行換熱降溫後經過排氣筒達標排放。

優點：設備投資較少，以處理10萬m3廢氣計算，設備投資約需200萬元。

缺點：活性炭和催化劑（jì）使用壽命較短（duǎn），一般兩年即需更換。運行過程中（zhōng）需要風機供電和催化處理部分（fèn）電加熱預熱及維持運行，考慮更換材料費用，綜（zōng）合運（yùn）行成本相對較（jiào）高，每天約需1 000元（每10萬m3廢氣）。

2.1.2 沸石轉輪吸（xī）附+RTO

沸（fèi）石分子篩轉輪吸附濃縮+催化燃（rán）燒RTO廢氣處理係統是通過“吸附→脫（tuō）附→濃縮”的連續變溫（wēn）過程，將低濃度、大風量有（yǒu）機廢氣轉化成高（gāo）濃度、小流量的濃縮氣體，從而便於後續的處理。

沸石分子篩轉輪采用沸石作為吸（xī）附介質，吸（xī）附、脫附效果好，濃縮（suō）比（bǐ）大，適合處理成分複雜的有機廢氣。鑒於沸（fèi）石（shí）成分的（de）穩定性（xìng），相對而言優（yōu）點很突出，比如不易燃燒（活性炭在高溫（wēn）下（xià）容（róng）易燃（rán）燒），消防安全性更好；比如吸附老化進程時（shí）間長（活性炭老化失效時間（jiān）較短，要求更新的頻率較（jiào）高），因此（cǐ）可連續運行的時間（jiān）較長，且脫附後剩餘濃度比較穩定，更利於生產運行和控製。沸石分（fèn）子篩轉輪吸附的結構（gòu）包括處理區、脫附區和冷卻區，工作時，隨著吸附轉（zhuǎn）輪的轉動，形成一個連續吸附、脫附的循環工作過程。含揮發性有（yǒu）機化合物（VOC）的廢氣先（xiān）通過過濾裝置，過濾掉廢氣中漆霧顆粒和水分，送（sòng）到（dào）沸石轉輪的處理區被（bèi）轉輪中的吸附劑所吸附，淨化後（hòu）氣體從轉輪的處理（lǐ）區排出。吸附於沸石轉輪中的VOC在脫附區（也是再生區）經小風（fēng）量熱氣流進行脫附後，沸石吸附介質（zhì）獲得再生，同時生成小（xiǎo）風（fēng）量、高濃度的有機廢氣，送到後（hòu）端RTO 中進（jìn）行熱分解處理。

RTO即蓄熱式熱氧化器，在燃燒室內將有機廢氣加熱至一定溫度（≥760 ℃），使廢氣中的有（yǒu）機物分解成CO2和（hé）H2O，達標高空排放；通（tōng）過陶瓷蓄熱體將有（yǒu）機廢氣氧（yǎng）化分解產生的高溫氣體中的能量（liàng）進行熱交換回收，再通過熱交換將新鮮的有（yǒu）機廢氣（qì）進行加熱分解，實現熱（rè）量（liàng）循環利用，這樣就可以減少甚至不使用額外的燃氣或（huò）燃料來為廢氣分解提供熱量，實（shí）現能（néng）量節約、循環利用的目的。陶瓷蓄熱體熱回收效（xiào）率可高達95%以上，在（zài）所處理的有機物濃度足夠高時，回收氧化產生（shēng）的氣體餘熱可以（yǐ）維持燃（rán）燒（shāo）室的溫度（dù），就可以消耗少量甚（shèn）至不需消耗額外的燃料，實現環保和節能（néng）的雙重目標。

優點：沸石介質為無（wú）機氧化物，不燃，安全性高；設備運行費用低，效率高、安全（quán）性好；過濾材料使用壽命較長，一般（bān）可使用10年左右。運行過程中需要風機供電和天然（rán）氣預熱及維持運行，運行費用每天不到（dào）100元（每10萬m3廢氣）。

缺點：設備投資較大，以處理10萬m3廢氣計算，設備投資約需600萬元。

2.2 烘幹廢氣（qì）處理

烘幹廢氣（qì）有風（fēng）量小、有機廢氣濃度高的特點，一般可以（yǐ）直接處（chù）理，選擇采用（yòng）TAR（廢氣（qì）焚燒爐）或RTO即蓄熱式熱氧化器進行處理。

2.2.1 TAR（廢氣焚燒爐）

TAR即廢（fèi）氣焚燒爐，是將廢氣的加熱與高溫氧化分解（jiě）組合為一體的設備。烘幹室有機廢（fèi）氣從烘幹室排除（chú）來後經過熱交換進行預熱，升溫（wēn）到350 ~ 420 ℃，經過混合通道進入到烘幹設備加熱單元的燃燒器火焰（yàn）區，在650 ~ 760 ℃溫度的火焰作用下，廢氣中有機成分分解為CO2和H2O，與燃燒煙氣混（hún）合，然後通過一係列熱交換器進行熱交換，對煙（yān）氣（qì）進行降溫，同時將熱量用來加熱烘（hōng）幹設備的（de）熱空氣；換熱後的煙氣混合物達標高空排放（fàng）。

一般（bān）情況下，烘幹設備（bèi）設置1台TAR作為（wéi）加熱（rè）單元，再（zài）設置多台三元體進行換熱（rè），給烘幹設備供熱；另外設置（zhì）1台新風換熱器，為烘幹設備進出口端部的風幕提供熱量。

2.2.2 RTO（蓄熱式熱氧化器（qì））

RTO即蓄熱式熱氧化器，上文已述。

2.2.3 TAR與RTO比較

1）流程

RTO係統是幾個（gè）烘爐（lú）廢氣集中送至蓄熱式RTO焚燒爐焚燒，直接排空，廢氣排空溫度較高。烘幹室供熱由四元體單獨提供。

TAR係統（tǒng）的設計通常是（shì）單（dān）獨供（gòng）熱，每台烘幹（gàn）室單獨設置加熱單元和換熱單元，有機廢（fèi）氣通過燃燒器火焰區直接焚燒後產生熱量，燃氣火焰形成的熱量混合後直接通過（guò）換熱單元（yuán）給設備提供熱量。客（kè）車塗裝中的烘幹（gàn）室通（tōng）常采用三元（yuán）體換（huàn）熱作為換熱熱備（bèi）。

2）成本

單台RTO要比（bǐ）TAR設備投資成本高，但RTO運行過程（chéng）消耗的燃氣要比TAR低很多，TAR因為要滿足烘幹爐加熱需要，需要不（bú）間斷地消耗天然氣。

3）適用性

電泳烘幹基本可實現連續生產，采用TAR係統，造價低，運行（háng）過程中（zhōng）更加節能，適合單個（gè）烘幹爐使用，可同時實現廢氣處理與加熱功能。

噴漆烘幹基本上為間（jiān）歇（xiē）式生產

設備分布較為分散，單個烘幹爐（lú）廢（fèi）氣排量（liàng）較少，采用RTO係（xì）統僅用於（yú）處理廢氣，可以幾個烘幹爐共（gòng）用1套設備，既可減少設備投資，也可（kě）減少運行（háng）成本。

3 結語

為滿足相關環保排（pái）放要求，結（jié）合客車生（shēng）產（chǎn）工藝特點，一般采取如下廢氣處理措施：

1）底漆采用陰極電泳工藝（yì），車身在水性溶液中（zhōng）通過電（diàn）流作用完成底漆塗覆工作。電泳槽（cáo）液中有機溶劑含量很（hěn）低，但通常會將親水性的有機溶劑（中、高（gāo）沸點的酯和醇係溶（róng）劑）加入槽液添加（jiā）劑的配方中，這樣在使用過程中可以提高塗料的水溶性並且增加電泳槽液的分（fèn）散穩定性，含量一般不超（chāo）過2% ~ 3%。生產過程中隨著槽液揮發（fā），會有（yǒu）少（shǎo）量（liàng）有機廢氣排出（chū），因含量較低，一般不作特殊處理，通過電泳槽上排氣風機、排氣筒高出車（chē）間屋麵排到大氣。

2）車身塗裝中塗采用水性塗料，水性漆噴漆廢氣VOC含量（liàng）較低，采用大風量稀釋後通過排氣筒高空排放；麵漆和清（qīng）漆采用溶（róng）劑型雙組分塗料，噴漆廢氣中VOC含量相對較高，采用“漆霧過濾+除濕+吸附+催化燃燒”方式處理達標後，高（gāo）空排放。

3）電泳（yǒng）烘幹室產生（shēng）的（de）有機廢氣采（cǎi）用TAR廢氣焚

燒爐直接燃燒法進行處理。

4）中塗、麵漆、彩條漆及罩光漆噴漆烘幹室廢氣采用RTO進行處理後達標排放（fàng）。