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建筑铝型材行业VOCs减排路径！

来源：佛山生态环境2024/9/6 8:46:2047

导读

建筑铝型材在进行涂装过程中会产生和释放一定量的VOCs，而不同的涂装工艺和使用不同的原材料所产生和释放的VOCs量也不同。

　　为削减VOCs的产生和排放，打好蓝天保卫战。佛山市生态环境局组织编制了《佛山市金属涂装企业清洁生产指南(VOCs专项)》，分析了佛山金属涂装的基本情况，结合佛山企业生产的特点，提出金属涂装生产中减少VOCs的清洁生产途径。本期，环境君将介绍铝型材行业如何通过清洁化生产途径，减少VOCs的产生与排放。

　　建筑铝型材行业

　　建筑铝型材在进行涂装过程中会产生和释放一定量的VOCs，而不同的涂装工艺和使用不同的原材料所产生和释放的VOCs量也不同。

　　一、VOCs收集与治理

　　1.废气收集

　　在建筑铝型材表面涂装中，VOCs的收集是一个难点。难在于VOCs生产点较多、部分VOCs产生的空间大、收集管道长和有多种不同性质的废气等。

　　2.废气预处理

　　建筑铝型材表面涂装产生的废气大多数都需要做预处理。预处理的重点工作是降低废气温度、去除废气中水分和减少颗粒物。

　　3.典型废气的治理

　　①阳极氧化和电泳涂装废气的处理。阳极氧化生产没有VOCs产生，电泳涂装生产废气含VOCs的量较小，可用水喷淋和吸附法的组合可以达到排放标准。

　　②粉末喷涂废气处理。粉末喷涂废气有固化废气和喷粉废气。两种废气的性质有一定的差异，需要分别收集和分别做预处理。喷粉废气是来自喷粉房，量大，颗粒物多，常温；固化废气高温，颗粒物较少。固化废气可以用喷淋降温。经过预处理后，两股废气可以合并在一起做后续的处理。后续处理工艺常用的有活性炭吸附和燃烧法。

　　③漆喷涂废气和氟碳喷涂废气处理。漆喷涂废气和氟碳喷涂废气含VOCs量较大，污染物种类较复杂。不同品牌的漆有不同的组成，所产生的废气成分也有所不同。

　　漆喷涂和氟碳喷涂生产有多个生产环节产生含VOCs的废气：

　　1.各环节产生的废气具有差异，例如，固化废气温度高，无水，颗粒物少，预处理重点是降温；喷涂废气温度不高，量大，污染物浓度高，常常需要水喷淋去除漆中的漆渣。

　　2.卧式喷涂线产生的VOCs浓度略低于立式喷涂线的原因是：卧式喷涂线的截面积要大于立式喷涂线，卧式喷涂线通常有两个排气口，而立式喷涂线只有一个。

　　实践表明，采用沸石分子筛吸附+蓄热燃烧法或催化燃烧法处理氟碳喷涂废气效果较好，较为成熟可靠。在沸石分子筛吸附+蓄热燃烧法或催化燃烧法组合工艺中，前段是将VOCs浓缩，后段是将VOCs燃烧生产水、二氧化碳或其他小分子物质。燃烧过程产生的热能可回收利用。

　　铝型材清洁化生产途径

　　一、绿色产品设计与生产

　　1. 加强VOCs含量低的产品研究和开发。

　　2. 推行产品标准化。推行产品标准化，减少产品的颜色种类，可以提高涂装原材料的利用效率，有利于减少VOCs的产生量和排放量。

　　3. 合理选择原辅材料。

　　4. 选择沸点较高的溶剂。

　　5. 使用低VOCs含量的氟碳漆。企业应选择符合满足《工业防护涂料中有害物质限量》(GB 30981—2020)和《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GBT 38597—2020)中溶剂型涂料VOCs含量的要求。

　　二、改进生产工艺与生产设备

　　1.选择合理的喷涂方式

　　在确定产品和基本原材料的基础上，改进喷涂的方式方法可以减少生产过程中VOCs的排放，涂料利用率与VOCs的排放具有一定的关联，涂料利用率越小，产生VOCs的量就可能越大。手动的喷涂(空气喷涂)的涂料利用率是较低的。

　　2.氟碳喷涂减量工艺

　　为了达到好的喷涂效果，氟碳喷涂均采用高压静电喷枪。为减少氟碳漆的消耗，可采取以下措施：

　　①根据漆膜厚度合理调整喷枪流量；

　　②合理选择挂具、型材间隔、型材角度等参数；

　　③根据型材形状选用合适的喷涂方式；

　　④优化喷漆控制，减少空喷行程；

　　⑤调漆房、喷漆房保持稳定的湿度和温度。

　　3.喷涂设备智能化

　　改进喷涂设备，实现自动化喷涂是减少生产过程VOCs排放的主要和有效的途径。

　　4.生产环境清洁化

　　要在各个生产环境中减少含VOCs原辅材料的消耗或浪费，减少VOCs的释放以及减少VOCs的无组织排放。

　　三、改进仓库储存方式和条件

　　含VOCs的原材料，应储存于密闭的容器、储罐、储库、料仓中。

　　装有VOCs物料的容器应存放于室内，或存放在阴凉、防晒的和防渗专用场地。

　　装有VOCs物料的容器或包装袋在非取用状态时应加盖、封口，保持密闭。

　　储存含VOCs原材料的空间也应该做好密封，应安装专门的抽气系统，减少VOCs的无组织排放。储存的空间应尽可能保证低温，减少VOCs的挥发。

　　储存含有VOCs原材料的房间应保持干燥和合适的温度。(温度越高VOCs的挥发度越大；在一般情况下，含VOCs的原辅材料的保存温度小于30—35℃。)

　　四、改进称取和输送方式

　　在称取和输送含VOCs原辅材料过程中，做好相应的密封，不仅可以减少VOCs的排放，也可以减少用量，节约成本，具体可采取以下措施：

　　称量应在密封性能较好的集中的场地进行，尽可能减少在生产设备或生产线旁的称量。

　　称量含VOCs原辅材料应尽可能运用自动化称量，提高称量的精度和减少人工称量可能产生的误差。

　　当含VOCs原辅材料称取后，要及时做好料筒的密封，不得敞开，防止VOCs的释放。

　　在原材料称取的场所应安装集中抽气系统，尽可能减少VOCs的无组织排放。

　　含VOCs原辅材料输送过程应通过密闭管道或密闭包装袋、容器等方式进行物料转移。在人工输送过程，要严格做好包装设备的密封。

　　五、生产过程的清洁化

　　VOCs无组织排放的主要地点在于使用含VOCs原材料的设备和生产线，重点在于喷漆房、固化炉、烘干炉等设备。

　　含VOCs的原材料在使用中暴露在空间，同时，生产过程需要升高温度，加速了VOCs的释放。在生产设备和生产过程中，做好生产设备的密闭、改进废气的收集将会减少VOCs的无组织排放。

　　六、优化废气治理工艺

　　1.优化VOCs治理工艺组合

　　建筑铝型材涂装过程中产生的含VOCs废气的组成和温度会因不同的生产工艺有所不同，每种废气都含有多种性质不同的物质或污染物。

　　因此，含VOCs废气的治理不可能使用某一种工艺就能达到排放标准，要达到排放标准需要多种处理工艺的组合。

　　首先需要根据废气的特点进行分类预处理，然后再考虑经过预处理后各种废气的合并处理。在选定治理工序后，还要根据废气的实际情况，确定工艺组合的顺序以及各个工序的相关参数。

　　2.分子筛的筛选

　　在运用沸石分子筛吸附+催化燃烧或蓄热燃烧法处理漆喷涂废气和氟碳喷涂等废气时，需要运用沸石分子筛吸附废气中的VOCs，再将浓缩的VOCs废气输到燃烧室，以达到治理的最佳效果。

　　3.余热综合利用

　　VOCs在燃烧中产生一定量的热量。该热量回收后可以用于前处理加热、烘干或固化预热。热量的回收和利用可以降低生产或废气处理的热量，可以抵消部分废气治理的成本。

　　4.喷漆废气预处理喷淋水的处理

　　漆喷涂废气和氟碳漆喷涂废气采用水喷淋进行预处理后，喷淋后的废水含有大量漆物颗粒和部分有机物。喷淋废水必须全部收集，纳入厂区污水处理设施进行集中处理。在不具备集中处理条件时，应单独处理并满足排放要求。

　　5.VOCs处理后的固废

　　在VOCs处理过程中，包括预处理和最终处理，收集的粉尘、漆雾等以及更换后的废弃过滤材料、催化剂、蓄热体等固体废弃物，都应按国家固体废物处理处置相关规定进行处理。

　　典型案例

　　案例1：用水性的电泳漆取代了油性电泳漆

　　在原辅材料选择方面，该企业使用水性电泳漆，电泳涂料是以水溶性或水分散性离子型聚合物为成膜物，属于一类新型的低污染、省能源、省资源、起作保护和防腐蚀性的涂料，具有涂膜平整，耐水性和耐化学性好等特点，容易实现涂装工业的机械化和自动化。电泳涂料生产时采用全封闭循环系统运行，涂料几乎100%利用。

　　案例2：提高喷涂自动化水平

为了提高喷涂的生产效率，减少生产过程喷漆的消耗，该公司进行了多次实践，采用激光感应控制喷枪停启，可实现喷漆自动化，较大幅度减少了给量不准的失误。对于仍只能手工操作的岗位，将生产工人操作形成标准化操作，减少和控制VOCs释放，起到源头削减VOCs的作用，达到降低VOCs排放和减少生产成本的双赢局面。

　　案例3：生产洁净化改造，减少无组织排放

　　针对氟碳喷漆生产流水线无组织排放的问题，该公司组织开展了生产洁净化改造，通过悬挂输送链进行各个涂装工序的转移，完成喷漆到转移至固化炉的过程全部在密闭的通道内，并对通道进行抽排风，大大减少了以前人工转移造成的有机废气的无组织挥发量。

　　调漆间密闭并设置抽排风系统，造成密闭负压空间，废气经管道引至废气治理装置处理。喷漆房和流平室在单层密封室基础上，增加一层密闭空间，形成双层密闭空间，VOCs收集效率大大提高。

　　案例4：多工艺组合高效处理VOCs废气

　　该公司针对调漆、喷漆和固化等环节产生的废气特性，参照《广东省涉VOCs重点行业治理指引》的治理指引，对各种废气进行分别的收集和运用不同工艺进行治理。

　　涂喷漆废气和流平废气具有低浓度、大风量的特点，采用湿式除尘+五级干式过滤(含活性炭层)+沸石分子筛吸附/脱附+三室蓄热燃烧(RTO)的工艺组合处理，达到良好的效果。

　　氟碳漆固化废气采用的是旋流塔+湿法静电除油+两级干式过滤+活性炭吸附/脱附+三室蓄热燃烧(RTO)，其中，三室蓄热燃烧(RTO)是与喷漆废气共用的。

　　喷粉和电泳固化废气采用旋流塔+两级干式过滤+活性炭吸附装置。

　　该企业的废气治理充分体现了分质收集、分质预处理和分质处理的治理思路。

　　来源/佛山市生态环境局

　　整理/佛山生态环境微信编辑小组

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