汽車涂裝生產(chǎn)線是汽車制造過程中產(chǎn)生“三廢”最多的環(huán)節(jié)，其中涂裝廢氣是涂裝“三廢”的主要部分。涂裝車間的廢氣主要是涂料中含有的有機溶劑和涂膜在噴涂及烘干時的分解物，統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，其成份主要有甲苯和二甲苯。這些成份對人的健康和生活環(huán)境有害，并且有惡臭，人如果長期吸入低濃度的有機廢氣，會引發(fā)咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫等慢性呼吸道疾病，是目前公認的強烈致癌物。除此之外，有機廢氣對光化學(xué)煙霧、酸雨的形成起著非常重要的作用。為減少涂料中的VOCs,開發(fā)了水性涂料和粉末涂料，但水性涂料中仍含有一定比例的有機溶劑。為此，各國頒布了相應(yīng)的法令，限制該類氣體的排放，我國于1997年頒布并實施的GB16297《大氣污染綜合排放標準》，限定了33種污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機溶劑。近年來，隨著人們環(huán)保意識提高，環(huán)保法規(guī)不斷完善與執(zhí)法力度不斷提高，汽車生產(chǎn)廠在新建涂裝線中需配置廢氣處理設(shè)備，對老的涂裝線也在逐步補充廢氣處理裝置，廢氣經(jīng)過處理達標后才能排放。針對不同的涂裝廢氣，不同的廠家采用了不同的方法，下面就汽車涂裝廢氣處理技術(shù)進行初淺的分析探討。
根據(jù)汽車涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來自于噴涂、干燥過程。所排放的污染物主要為：噴漆時產(chǎn)生的漆霧和有機溶劑，干燥揮發(fā)時產(chǎn)生的有機溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。故涂裝中排放的有害廢氣的主要發(fā)生源為噴漆室、晾干室、烘干室。
1、汽車生產(chǎn)線廢氣處理方法
1.1烘干過程有機廢氣的治理方案
電泳、中涂、面涂烘干室排出的氣體屬于高溫、高濃度廢氣，適合采用焚燒的方法進行處理。目前烘干過程常用的廢氣處理措施有：蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)、蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)、TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)
1.1.1蓄熱式熱力氧化技術(shù)(RTO)
蓄熱式熱氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,簡稱RTO)是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。適用于大風(fēng)量、低濃度，適用于有機廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費用低,有機廢氣濃度在450PPM以上時，RTO裝置不需添加輔助燃料;凈化率高，兩床式RTO凈化率能達到98%以上，三床式RTO凈化率能達到99%以上，并且不產(chǎn)生NOX等二次污染;全自動控制、操作簡單;安全性高。
蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度的有機廢氣，用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。主要特征是：蓄熱床底部的自動控制閥分別與進氣總管和排氣總管相連，蓄熱床通過換向閥交替換向，將由燃燒室出來的高溫氣體熱量蓄留，并預(yù)熱進入蓄熱床的有機廢氣，蓄熱床采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量;預(yù)熱到一定溫度(≥760℃)的有機廢氣在燃燒室燃燒發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，得到凈化。典型的兩床式RTO主體結(jié)構(gòu)一個燃燒室、兩個陶瓷填料床和四個切換閥組成(見下圖)。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到最大限度的回收，熱回收率大于95%;處理有機廢氣時不用或使用很少的燃料。
優(yōu)點：在處理大流量低濃度的有機廢氣時，運行成本非常低。
缺點：較高的一次性投資，燃燒溫度較高，不適合處理高濃度的有機廢氣，有很多運動部件，需要較多的維護工作。
1.1.2蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)
蓄熱式催化燃燒裝置(RegenerativeCatalyticOxidizer簡稱RCO)直接應(yīng)用于中高濃度(1000mg/m3—10000mg/m3)的有機廢氣凈化。RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場合，也適用于同一生產(chǎn)線上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動較大的場合。尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將能源回收用于烘干線，從而達到節(jié)約能源的目的。
蓄熱式催化燃燒治理技術(shù)是典型的氣-固相反應(yīng)，其實質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化氧化過程中，催化劑表面的吸附作用使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面，催化劑降低活化能的作用加快了氧化反應(yīng)的進行，提高了氧化反應(yīng)的速率。在特定催化劑的作用下，有機物在較低的起燃溫度下(250~300℃)發(fā)生無焰氧化燃燒，氧化分解為CO2和水。并放出大量熱能。
RCO裝置主要由爐體、催化蓄熱體、燃燒系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、自動閥門等幾個系統(tǒng)構(gòu)成。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，排放的有機尾氣通過引風(fēng)機進入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過選轉(zhuǎn)閥將進口氣體和出口氣體完全分開。氣體首先通過陶瓷材料層1預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲備和熱交換，其溫度幾乎達到催化層進行催化氧化所設(shè)定的溫度，這時其中部分污染物氧化分解;廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)(可采用電加熱方式或天然氣加熱方式)升溫，并維持在設(shè)定溫度;其再進入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)生成CO2和H2O，并釋放大量的熱量，以達到預(yù)期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進入陶瓷材料層2，回收熱能后通過旋轉(zhuǎn)閥排放到大氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)、自動切換。通過旋轉(zhuǎn)閥工作，所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱量得以回收。
優(yōu)點：工藝流程簡單、設(shè)備緊湊、運行可靠;凈化效率高，一般均可達98%以上;與RTO相比燃燒溫度低;一次性投資低，運行費用低，其熱回收效率一般均可達85%以上;整個過程無廢水產(chǎn)生，凈化過程不產(chǎn)生NOX等二次污染;RCO凈化設(shè)備可與烘房配套使用，凈化后的氣體可直接回用到烘房利用，達到節(jié)能減排的目的;
缺點：催化燃燒裝置僅適用含低沸點有機成分、灰分含量低的有機廢氣的處理，對含油煙等粘性物質(zhì)的廢氣處理則不宜采用，催化劑宜中毒;處理有機廢氣濃度在20%以下。
1.1.3TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)
回收式熱力焚燒系統(tǒng)(德語ThermischeNachverbrennung簡稱TNV)是利用燃氣或燃油直接燃燒加熱含有機溶劑的廢氣，在高溫作用下，有機溶劑分子被氧化分解為CO2和水，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^配套的多級換熱裝置加熱生產(chǎn)過程需要的空氣或熱水，充分回收利用氧化分解有機廢氣時產(chǎn)生的熱能，降低整個系統(tǒng)的能耗。因此，TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)過程需要大量熱量時，處理含有機溶劑廢氣高效、理想的處理方式，對于新建涂裝生產(chǎn)線，一般采用TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)。
TNV系統(tǒng)由三大部分組成：廢氣預(yù)熱及焚燒系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)供熱系統(tǒng)、新風(fēng)換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的廢氣焚燒集中供熱裝置是TNV的核心部分，它由爐體、燃燒室、換熱器、燃燒機及主煙道調(diào)節(jié)閥等組成。其工作過程為：用一臺高壓頭風(fēng)機將有機廢氣從烘干室內(nèi)抽出，經(jīng)過廢氣焚燒集中供熱裝置的內(nèi)置換熱器預(yù)熱后，到達燃燒室內(nèi)，然后再通過燃燒機加熱，在高溫下(750℃左右)將有機廢氣進行氧化分解，分解后的有機廢氣變成CO2和水。產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐內(nèi)的換熱器和主煙氣管道排出，排出的煙氣對烘干室的循環(huán)風(fēng)進行加熱，為烘干室提供所需的熱量。在系統(tǒng)末端設(shè)置新風(fēng)換熱裝置，將系統(tǒng)余熱進行最后回收，將烘干室補充的新風(fēng)用煙氣加熱后送入烘干室。另外，在主煙氣管道上還設(shè)置有電動調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)裝置出口的煙氣溫度，最終排放的煙氣溫度可以控制在160℃左右。
廢氣焚燒集中供熱裝置的特點包括：有機廢氣在燃燒室的逗留時間為1～2s;有機廢氣分解率大于99%;熱回收率可達76%;燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比可達26∶1，最高可達40∶1。
缺點：在處理低濃度有機廢氣時，運行成本較高;管式熱交換器只是在連續(xù)運行時，才有較長的壽命。
