一,、VOCs主流凈化技術(shù)在4S店廢氣治理中的適用性分析
1,、活性炭吸附脫附技術(shù)
活性炭具有較高的比表面、豐富的微孔結(jié)構(gòu),，是 公認(rèn)的高效吸附劑,。它能吸附絕大部分有機(jī)氣體，如苯類，醛酮類,、醇類,、烴類等以及惡臭物質(zhì),。適合活性炭吸附凈化的揮發(fā)性有機(jī)物,，其分子量主要介于50g/mol~200g/mol，對(duì)應(yīng)沸點(diǎn)約介于20℃~140℃,。因此,，活性炭廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢氣的吸附脫附工程。大量的工程實(shí)例表明,，以下情形不宜用活性炭吸附處理：(1)廢氣中存在能夠發(fā)生蓄熱反應(yīng)的化合物：如醋酸,、甲醛、環(huán)己酮,、丁酮,；(2)廢氣中存在能夠與再生蒸汽反應(yīng)的化合物如：乙酸甲酯，氯化乙烷,；(3)能夠在活性炭上進(jìn)行聚合反應(yīng)的化合物如：苯乙烯,；(4)實(shí)際再生步驟中難以去除的化合物如：可塑劑、樹脂等高沸點(diǎn)或高分子量的化合物,；(5)廢氣濕度過大：當(dāng)有機(jī)廢氣濕度較高時(shí),，活性炭對(duì)有機(jī)物的凈化能力迅速下降。
此外,，除以上活性炭吸附缺陷外,，活性炭脫附過程也存在明顯的缺陷：(1)活性炭吸附床著火點(diǎn)低，安全系數(shù)低,。由于吸附本身是 放熱反應(yīng),，會(huì)導(dǎo)致吸附床內(nèi)溫度升高，提高運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),。而在活性炭脫附運(yùn)行工程案例中也進(jìn)一步證實(shí)活性炭脫附床安全性較差：當(dāng)采用熱氣流脫附再生,，脫附溫度達(dá)到100℃以上時(shí)，脫附床容易著火,；而當(dāng)有機(jī)溶劑中含有酮類,、脂肪酸等有機(jī)物時(shí)，由于常溫狀態(tài)下,，該類有機(jī)物吸附在活性碳上會(huì)發(fā)生局部氧 化放熱反應(yīng),，進(jìn)而造成活性碳局部過熱，一旦過熱溫度達(dá)到活性碳燃燒溫度時(shí)會(huì)引起活性碳燃燒,，具有極大的安全隱患,。(2)活性炭吸附脫附床不適用于高沸點(diǎn)有機(jī)物的脫附工作。采用熱氣流吹掃再生活性炭，為保障安全,，脫附溫度不能超過120℃,。但汽車維修4S店中使用的涂料及稀釋劑中含有大量高沸點(diǎn)溶劑(如：丙二醇、甲醚,、醋酸酯等),。該類有機(jī)物在過低的脫附溫度下，不能被解析出來,。
2,、高溫氧 化(焚燒)技術(shù)
高溫燃燒技術(shù)以RTO(熱力燃燒)、RCO(催化燃燒>)為代表,，適用于大風(fēng)量,、中高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣治理,。有機(jī)廢氣燃燒反應(yīng)具有三個(gè)重要參數(shù)：時(shí)間(Mime),、溫度(temperature)、擾動(dòng)(turbulence),。亦即：在滿足3T條件的前提下,，RTO和RCO工藝處理有機(jī)廢氣具有較高的凈化效率，但滿足3T條件,，對(duì)設(shè)備和控制條件有著高規(guī)格要求,，導(dǎo)致投資成本和運(yùn)行費(fèi)用不菲。
3,、低溫氧 化技術(shù)
燃燒3T條件,。RTO工藝將燃燒溫度控制在820℃~900℃之間，有機(jī)廢氣停留時(shí)間控制為1.0s~1.2s時(shí),，有機(jī)廢氣處理效率可達(dá)95%以上,。RCO(廢氣催化燃燒設(shè)備)工藝將燃燒溫度控制在240℃~350℃，有機(jī)廢氣停留時(shí)間在0.1s~0.2s時(shí),，在保證必要的進(jìn)氣擾動(dòng)空氣與有機(jī)物充分混合條件下,，處理效率可達(dá)95%。低溫等離子技術(shù),、光解催化氧 化作為一種低溫氧 化技術(shù),，可在常溫常壓下利用催化劑的光特性，使有機(jī)廢氣迅速光解,，逐步氧 化成一些低分子中級(jí)產(chǎn)物,，最終氧 化成無毒無害的CO2、H2O等小分子物質(zhì),。
低溫氧 化技術(shù)根據(jù)污染物組分和濃度的不同,，其凈化過程停留時(shí)間有所差異,。例如，在在中低濃度條件下,，苯乙烯,、苯和乙酸乙酯的停留時(shí)間分別為3.6s、4.8s和6s,。該技術(shù)能耗低,、易操作，無二次污染,，且對(duì)凈化惡臭氣體有獨(dú)特效果,。同時(shí),，使用后的催化劑可用物理或化學(xué)方法再生循環(huán)使用,。
針對(duì)中小風(fēng)量、中低濃度的有機(jī)廢氣,，市場上出現(xiàn)一類采用噴淋或活性炭吸附加等離子體催化的組合方式,，但都存在一定缺陷。
4,、低溫氧 化技術(shù)缺點(diǎn)
汽車維修噴漆過程會(huì)產(chǎn)生大量漆渣,，在采用低溫等離子處理技術(shù)時(shí)，一旦漆渣處理效率低于95%,，不但會(huì)降低凈化效率,，而且會(huì)提高爆炸風(fēng)險(xiǎn)。而采用噴淋預(yù)處理方式形成的漆渣廢水會(huì)造成二次污染,，采用活性炭吸附的前端處理方式則容易飽和,，需要經(jīng)常更換活性炭，同時(shí)但氣體中存在苯乙烯時(shí),，采用活性炭吸附會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng),，會(huì)加快活性炭飽和速度。低溫等離子體采用的是 高壓放電技術(shù),，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮 到爆炸問題,，尤其是 在噴涂過程中產(chǎn)生丙酮、環(huán)己酮,、乙酸乙酯等易揮發(fā)低燃點(diǎn)物質(zhì),。低溫等離子體氧 化反應(yīng)速度慢,，而廢氣在設(shè)備中通過速率過快,，停留時(shí)間過短，進(jìn)而不能保證維持凈化效果所需要的必要時(shí)間,，導(dǎo)致排放無法達(dá)標(biāo),。
光解催化氧 化技術(shù)是 另外一種具有較高市場占有率的中小風(fēng)量有機(jī)物治理技術(shù)。該技術(shù)對(duì)光源和催化劑等具有較高的要求側(cè),。光源和催化劑影響臭氧的生成,，而臭氧的濃度直接影響有機(jī)物的去除效率，臭氧濃度越高,，有機(jī)物降解越徹底,。當(dāng)前，常規(guī)光解催化設(shè)備存在的普遍問題是 ：催化反應(yīng)速度慢,、效率低,，與廢氣排放速度快兩者“共反應(yīng)時(shí)間”不足，導(dǎo)致實(shí)際去除效率約在60%左右,。
二,、基于4S店有機(jī)廢氣特征的多級(jí)光氧組合裝置
4S店排放的有機(jī)廢氣組分復(fù)雜、排放不規(guī)律,、廢氣風(fēng)量和溫度存在波動(dòng)性,。因此，在設(shè)計(jì)治理汽車維修行業(yè)有機(jī)廢氣的工藝時(shí),，除考慮 投資,、運(yùn)行成本外，還需要全面考慮 其表現(xiàn)出的漆霧,、溫度,、濃度、組分等特征,。
光氧組合技術(shù),，諸如光催化與低溫等離子或活性炭吸附技術(shù)相結(jié)合的工藝在市場上有一定的應(yīng)用，但低溫等離子的安全性對(duì)設(shè)備安全,、操作要求較高,，而活性炭在吸附4S店廢氣的過程中存在一定的吸附盲區(qū)，同時(shí)活性炭更換,、委托處理過程相對(duì)麻煩,。綜合考慮 安全性與操作方便的特性，開發(fā)新的吸附材料尤為重要,。以高分子納米材料作為吸附材料能夠兼顧上述兩種特性,，很好的適應(yīng)4S店有機(jī)廢氣治理,。
該多級(jí)光氧組合裝置采用紫外光催化氧 化+高分子納米氧 化吸附凈化工藝，該部分分為三個(gè)功能區(qū)：(1)均流預(yù)處理區(qū),，高流速廢氣經(jīng)過均流板后,，可均勻分布在凈化設(shè)備內(nèi)；②光催化氧 化還原反應(yīng)區(qū),，高能UV紫外線光束分 解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,，有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧 化作用，達(dá)到凈化有機(jī)物的目的,；(3)納米高分子深度吸附凈化區(qū),，當(dāng)有機(jī)化合物濃度處在峰值階段可捕捉吸附光催化未分 解及難以分 解的部分氣體，進(jìn)行徹底的二次凈化過程,。該裝置采用的光解催化氧 化與高分子納米吸附氧 化“藕合”設(shè)計(jì)工藝,，達(dá)到催化氧 化與吸附凈化“協(xié)同”凈化效果，通過延長VOC,、催化氧 化時(shí)間有效解決了光解催化氧 化反應(yīng)速度慢,、凈化效率低的問題,。
以應(yīng)用于重慶沙坪壩某4S店有機(jī)廢氣治理中的多級(jí)光氧組合裝置為例,，該設(shè)備對(duì)苯、甲 苯等去除效率在90%以上,。值得一提的是 ,，該裝置針對(duì)汽車維修4S店噴漆烤漆房排放特征，尤其是 烤漆廢氣的高濃度特點(diǎn),，采取了傳感裝置控制廢氣流量,、溫度、濃度,，使其滿足設(shè)備的進(jìn)氣條件,，降低設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷。此外,，前端漆霧處理裝置采用自主生產(chǎn)的漆霧凈化設(shè)備,，漆霧粒子在攔截、碰撞,、吸收等作用下容納在材料中,，并逐步風(fēng)化成粉末狀。除渣率,、除霧率大于90%,。
活性炭吸附脫附、RTO,、RCO(VOC催化燃燒),、低溫等離子等技術(shù)在治理汽車維修4S店有機(jī)廢氣時(shí)存在自身的局限性,，通過將不同的處理技術(shù)結(jié)合，組合成新工藝能夠有效的彌補(bǔ)單獨(dú)處理過程中的缺陷,。采用新型吸附材料的光氧組合技術(shù)作為一種實(shí)用型工藝,，無二次污染，能耗低,，具有廣闊的市場前景,。
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