汽修喷烤漆废气工艺优化研究催化燃烧设备废气处理方法
摘要：汽修喷烤漆废气中的挥发性有机物污染问题日益突出.以目前常用的活性炭吸附净化法为研究对象,结合行业特征,系统分析了活性炭冲类、活性炭装填量、废气停留时间、废气成分、废气温度、废气湿度等因素对挥发性有机废气净化效果的影响,并根据各因素的影响规律提出了优化措施.
引言
2013年，国务院发布《大气污染防治行动计划》，将可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)作为污染防治的重点污染物。挥发性有机物(VOCs)是指常温常压下具有较高蒸汽压、较强挥发性的有机化合物的统称，它在环境中能够通过化学反应，产生PM2.5、O3等二次污染物，是影响大气环境的主要污染物之一。
汽修过程多为小面积喷涂，一般采用空气喷涂工艺，喷烤漆废气普遍采用活性炭吸附法处理，VOCs处理效果不理想。同时，汽修企业规模相对小、数量多、分布分散，多位于城市人口密集区，且多为低空排放，对环境和人体健康的影响尤为显著。
近年来随着环保执法日趋严格，汽车维修企业喷烤漆废气治理亟待加强，不少采用活性炭吸附法处理喷涂废气的企业面临超标的问题。据北京市环境保护局网站公开的行政处罚信息，2015—2016年北京市共计有37家汽修企业受到市环保局处罚，占全部受罚企业数量的14.5%，其中31家受罚原因是喷烤漆废气治理设施不正常运行。
1汽车维修行业挥发性有机污染物来源
调漆、喷涂、烤漆、清洗喷枪等多个环节均会产生挥发性有机污染物，尤其是在喷涂烘烤过程，涂料中含有的VOCs几乎全部挥发到喷烤漆房空气中，是汽修企业主要的有组织排放源;调漆、清洗喷枪等环节普遍管理薄弱，有些甚至在开放区域操作，产生的挥发性有机物难以有效收集处理，是重要的无组织排放源(图1)。目前喷烤漆房的额定风量在10000～20000in3/h，烤漆房内风速0.2～0.3m/s，排气管道风速为5～7m/s，废气中VOCs初始浓度一般为100～200mg/m3。
催化燃烧设备废气处理方法：
催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。在将废气进行催化燃烧的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度，再通过催化剂床层使之燃烧，由于催化剂的存在，催化燃烧的起燃温度约为250-300℃，大大低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃，因此能耗远比直接燃烧法为低。