生命周期評估(LCA)概念已經(jīng)開始用于評價汽車的環(huán)境兼容性,,對汽車生產(chǎn),、汽車燃料生產(chǎn)、汽車使用和報廢處理全過程中CO2排放,、資源消耗和引起的環(huán)境負擔(dān)進行評價,。汽車工廠(涂料和裝配)中,油漆車間的能耗占60%,,VOC排放占95%,,CO2排放占60%。汽車生命周期內(nèi),,生產(chǎn)階段能耗占20%,,但單位時間內(nèi)的能耗,生產(chǎn)階段要比使用階段高得多,。目前,,汽車涂裝水性化技術(shù)已經(jīng)越來越成熟,在世界范圍內(nèi)越來越普及,,除清漆大多仍采用雙組分溶劑型涂料外,,車身涂裝的-涂料已經(jīng)全部實現(xiàn)水性化,涂裝的VOC排放完全可以滿足最苛刻的法規(guī)要求(35g/㎡),。然而,,由于水和有機溶劑物化特性有較大差別,相對溶劑型涂料,,水性涂料施工能耗增加很多,,CO2排放增加;應(yīng)用水性涂料無論是 材料成本,、管理成本,、設(shè)備投資和能源成本都高于溶劑型涂料。汽車生產(chǎn)者不能簡單地將由于應(yīng)用水性涂料增加的成本轉(zhuǎn)嫁給用戶,,更不能給生態(tài)環(huán)境增加負擔(dān)(消耗的資源和排放的溫室氣體更多),。
為減少汽車使用的燃料消耗,世界各國強制實施汽車燃料消耗限值法規(guī),,汽車結(jié)構(gòu)的輕量化越來越受重視,,高強度鋼板、鋁合金,、鎂合金,、碳纖維塑料等輕質(zhì)材料的應(yīng)用在增加,,單一材料制造車身已逐步被多種材料混合制造車身所取代。眾所周知,,化學(xué)活性不同的金屬接觸會形成電化學(xué)腐蝕,,多種材料混合的車身給涂裝的防腐帶來了更大的難題。另外,,有的沖壓件往往需要靠涂裝過程實現(xiàn)熱處理以提高零件的強度,,要統(tǒng)一金屬和塑料件面漆的顏色一直是 一件比較困難的事。
隨著汽車市場競爭的日趨激烈,,為滿足用戶對汽車制造質(zhì)量和服務(wù)及時性等方面的需求,,汽車產(chǎn)品制造、銷售的全球化發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢,,對涂裝生產(chǎn)的管理提出了挑戰(zhàn)性課題,,需要在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和滿足地區(qū)性特點需求方面適應(yīng)發(fā)展的要求。
針對VOCs的性質(zhì)以及濃度分布的不同,,目前廣泛應(yīng)用于VOCs治理的措施基本分為兩大類:一類是 以改進工藝技術(shù),、更換設(shè)備、防止泄漏乃至杜絕VOCs排放為主的預(yù)防性措施,;另一類是 以末端治理為主的控制性技術(shù)。末端處理技術(shù)又具體分為兩種:一種是 通過物理方法回收VOCs,,即回收法,;另一種是 通過生化方法將VOCs轉(zhuǎn)化為無毒或是 低毒產(chǎn)物的破壞性方法,即消除法,。

一,、VOCs的回收技術(shù)
回收技術(shù)是 通過物理方法,在一定溫度,、壓力下,,用選擇性吸收劑、吸附劑或選擇性滲透膜等分離VOCs,,目前常用的方法主要有冷凝法,、吸收法、吸附法等,。
1,、冷凝法
冷凝法是 利用VOCs在不同溫度和壓力條件下具有不同的飽和蒸氣壓這一性質(zhì),采用提高系統(tǒng)壓力或降低系統(tǒng)溫度的方法,,使處于蒸氣狀態(tài)的污染物從氣相中分離的過程,。冷凝法需要較高的壓力和較低的溫度才能保證較高的回收率。因此,,運行費用高,,適用于高沸點和高濃度VOCs的回收,。該法常與吸收法、吸附法等聯(lián)合使用,。
2,、吸收法
吸收法是 以液體作為吸收劑,通過洗滌吸收裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收,,從而達到凈化的目的,,其吸收過程是 氣相和液相之間進行氣體分子擴散或者是 湍流擴散的物質(zhì)轉(zhuǎn)移。該法適用于濃度較高,、溫度較低和壓力較高情況下的氣體污染物的處理,,去除率可達95%~98%。吸收法的關(guān)鍵是 吸收劑的選擇,,根據(jù)有機物種類及生產(chǎn)工藝條件的不同,,選擇溶解度大、不易揮發(fā),、價廉的吸收劑,,如水、液體石油類物質(zhì),。
復(fù)方液吸收法是 在傳統(tǒng)吸收法的基礎(chǔ)上提出的一種新的吸收法{門,。該法采用復(fù)合吸收液(成分為水、無苯柴油,、添加乳化劑MOA的鄰苯二甲酸二丁酯和多膚DH27)處理低濃度苯類廢氣,,處理效果明顯好于傳統(tǒng)吸收液,提高了吸收效率,,使低濃度苯類廢氣的凈化處理效率達到87.5%,,且該項技術(shù)投資少,運行成本低,,凈化效率高,,易操作,具有很好的推廣應(yīng)用價值,。
3,、吸附法
吸附法是 活性炭吸附塔利用某些具有吸附能力的物質(zhì),如活性炭,、硅膠,、多孔粘土礦石、高聚物吸附樹脂等吸附劑,,吸附有害物質(zhì)而達到消除污染的目的,,一般用于處理中、低濃度的氣相污染物,。吸附效果取決于吸附劑性質(zhì),、氣相污染物種類以及吸附系統(tǒng)的操作溫度,、濕度、壓力等因素,。近幾年,,出現(xiàn)一些新的吸附工藝和設(shè)備,如吸附-熱再生-催化燃燒凈化工藝,、吸附-水蒸氣再生-溶劑回收凈化工藝等,,對VOCs的去除效果較為明顯。
二,、VOCs的消除技術(shù)
消除技術(shù)是 通過化學(xué)或生物反應(yīng)等,,在光、熱,、催化劑和微生物等作用下將有機物轉(zhuǎn)化為H2O和CO2,,這種方法對于中等濃度或者濃度<1000mg/m3的低濃度VOCs具有較好的處理效果。目前,,常用的方法主要有燃燒法,、低溫等離子體轉(zhuǎn)化法、生物法等,。
1,、燃燒法
燃燒法是 利用VOCs易燃性質(zhì)進行處理的一種方法,經(jīng)過充分的燃燒后,,最后的產(chǎn)物是 CO2和H2O,,由于燃燒時放出大量的熱,排氣的溫度很高,,所以可以回收熱量。該法在化工,、噴漆和絕緣材料等行業(yè)廣泛使用,。若VOCs中含有硫、氮和鹵素等成分,,還應(yīng)考慮對燃燒后廢氣的處理,,以免造成二次污染。
催化燃燒法是 采用一些催化金屬,,在低溫下就可以進行燃燒的方法,,該法具有去除率高、無二次污染等優(yōu)點,,并且可操作性較好,。近年來,國內(nèi)外對催化劑的研制多集中于非 貴金屬催化劑,。用于催化燃燒凈化含丙烯腈廢氣的金屬物一貴金屬,、金屬物,、非 貴金屬3種類型的催化劑的研究制備,初步評價了其對丙烯腈的催化效果,,并與現(xiàn)有的國產(chǎn)負載貴金屬催化劑進行了比較,,實驗結(jié)果表明,所制備的催化劑對丙烯腈廢氣凈化具有較好的催化性能,。
2,、低溫等離子體轉(zhuǎn)化法
低溫等離子體技術(shù)又稱為非 平衡等離子體技術(shù),是 在外加電場的作用下,,通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量的高能粒子,,其與有機污染物分子發(fā)生一系列復(fù)雜的等離子體物理一化學(xué)反應(yīng),從而將有機污染物降解為無毒無害物質(zhì),。該法適用于各類VOCs的治理,,處理效率高,無二次污染物產(chǎn)生,、易操作,,特別適用于對氣體流量大、濃度低的有機廢氣的處理,。利用電子束照射20種VOCs,,研究發(fā)現(xiàn),通過化學(xué)結(jié)構(gòu)可以推算出90%處理率時所需的電子束能,。對于芳香族,、脂環(huán)族、脂肪族,、甲醇和三氯乙烯,,電子束照射的處理效果很好。配備一個帶防護罩的加速器(電壓為300kV)可以處理的VOCs氣體流量達30000Nm3/h,。
利用非 熱等離子體法處理VOCs,,研究結(jié)果表明,等離子體的性能比0:強,,同時提出,,等離子體技術(shù)實際應(yīng)用的關(guān)鍵是 過程的可靠性、等離子體的能量效率和凈化后氣體的后續(xù)處理條件等,。
北京市華康中天國際環(huán)保節(jié)能科技有限公司(http://www.huakangcc.com)主要為玻璃制造,、鋼鐵、冶金,、電廠等行業(yè)提供 光催化氧化設(shè)備,、 酸霧凈化設(shè)備、及環(huán)境污染治理方案。