相關術語
揮發(fā)性有機物：參與大氣光化學反應的有機化合物，或者根據(jù)規(guī)定的方法測量或核算確定的有機物。
苯系物：苯、甲苯、二甲苯（對-二甲苯、間-二甲苯、鄰-二甲苯）、苯乙烯及三甲苯（1,3,5-三甲苯、1，2,4-三甲苯和1,2,3-三甲苯）等的合計。
政策規(guī)定
法規(guī)標準
根據(jù)《揮發(fā)性有機物排放標準第一部分：汽車制造業(yè)》（DB37/2801.1-2016）電動汽車為M類、N類汽車，其涂裝生產(chǎn)線VOCs排放濃度規(guī)定值，見表1。

涂裝車間現(xiàn)狀
涂裝車間生產(chǎn)線介紹
涂裝車間生產(chǎn)線有：前處理電泳線、電泳烘干、打磨涂膠線、中涂噴漆線、中涂烘干、中涂打磨、面漆噴涂線、面漆烘干、精飾、塑料件噴涂線、塑料件烘干，其中VOCS產(chǎn)生環(huán)節(jié)為電泳烘干、涂膠PVC噴涂、中涂噴漆線、中涂烘干、面漆噴涂線、面漆烘干、塑料件噴涂線、塑料件烘干。
涂裝車間VOCs
涂裝車間VOCs成分
目前涂裝車間普遍使用油漆物料成分比較復雜，其大致成分詳見表2。

根據(jù)表2中涂裝車間VOCS成分得：涂裝車間VOCS成分復雜，且成分物質(zhì)沸點溫度較高，沸點區(qū)間范圍較廣（111-196.8℃）。
涂裝車間VOCs的特點
1）噴漆室、流平室處理氣量非常大、溫度低、濕度高、VOCS濃度低；塑料烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室和電泳烘干室處理氣量小、溫度高、VOCS濃度高。
2）廢氣含易燃易爆揮發(fā)性有機物，安全方面應重點考慮。
3）廢氣中VOCS的成分主要有二甲苯、三甲苯、四甲苯、醋酸丁酯等，組分比較復雜，且沸點大多比較高（117.6-196.8℃）。
4）PVC底涂室、點修補室由于溶劑使用量小，經(jīng)測算其排放濃度能達到山東省《揮發(fā)性有機物排放標準第一部分：汽車制造業(yè)》的規(guī)定，為降低設備投資，可單獨排放。
廢氣處理方案
為保證涂裝車間排放廢氣濃度達到《揮發(fā)性有機物排放標準第一部分：汽車制造業(yè)》（DB37/2801.1-2016）規(guī)定標準，需進行一定的廢氣處理措施。通過了解現(xiàn)在制造業(yè)中存在的廢氣處理工藝有：UV光解催化氧化、活性炭吸附-脫附+催化燃燒、沸石轉(zhuǎn)輪吸附+RTO。
1.UV光解催化氧化
工藝流程
UV催化氧化廢氣處理基本工藝流程：

廢氣收集→過濾器→UV光解→風機→達標排放
系統(tǒng)原理
UV光解氧化廢氣凈化裝置采用高強度納米紫外線破壞、分解大分子鏈為小分子鏈，再利用臭氧和烴基自由基、催化劑進行催化氧化，使有機物變?yōu)槎趸己退?br /> Ⅰ破壞裂解階段：采用特制高強度納米紫外線光管在處理裝置內(nèi)產(chǎn)生高能C波段（253.7波段）紫外線，破壞破壞、裂解有機物分子鏈，改變物質(zhì)結構，將大分子物質(zhì)裂解、氧化成為低分子物質(zhì)或無害物質(zhì)，如水、二氧化碳。
Ⅱ催化氧化階段：采用高強度納米紫外線光管在處理裝置內(nèi)產(chǎn)生高能C波段（185波段）紫外線，此波段紫外線光束可分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離的活性氧，游離氧因電子狀態(tài)不穩(wěn)定極易與氧分子結合產(chǎn)生臭氧。臭氧對有機物具有極強的氧化作用，可裂解惡臭氣體分子鍵、破壞細菌的DNA，達到脫臭殺菌的目的。
UV光解處理能力
根據(jù)UV光解廢氣處理原理得，此處理方案的處理關鍵點為通過特制納米紫外燈管發(fā)射的輻射能量破壞裂解有機物分子鍵鏈接。
根據(jù)相關化學計算破壞裂解階段使用的253.7波段紫外線能量為：471.35KJ/mol，催化氧化階段使用的185波段紫外線能量為：676.37KJ/mol。涂裝車間排放污染物質(zhì)中有機物分子鍵能詳見表3。
根據(jù)表3數(shù)據(jù)得，UV光解裝置中253.7波段的紫外線能量不能破壞大部份物質(zhì)的一個分子鍵，無法將污染物分子中的C、H破解單出，同時無法在催化階段與氧分子結合為CO2和H2O。因此UV光解催化氧化工藝無法完全處理涂裝車間的VOCs。
執(zhí)行標準
UV光解催化氧化廢氣處理執(zhí)行標準為《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)。
活性炭吸附-脫附+催化燃燒
1材料介紹
活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化制成，它具有巨大的比表面積（500-1700m2/g）。
2系統(tǒng)原理
活性炭吸附：經(jīng)預處理過濾處理的廢氣通過活性炭微孔吸附在活性炭表面，去除廢氣中的有機物，達到凈化氣體的作用。
活性炭脫附：當吸附床吸附飽和后，切換脫附風閥和吸附風閥，啟動脫附風機對該吸附床脫附。脫附新鮮空氣首先經(jīng)過新風入口的換熱器和電加熱室進行加熱，將新空氣加熱到120℃左右進入活性炭床，炭床受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來。
催化燃燒：溶劑經(jīng)風機送入到催化燃燒室前的換熱器，然后進入催化燃燒室中的預熱器，在電加熱的作用下，使氣體溫度提高到250-300℃左右，再進入催化燃燒床，有機物質(zhì)在催化劑的作用下無焰燃燒，被分解為CO2和H2O，同事放出大量的熱氣體溫度進一步提高，該高溫氣體再次經(jīng)過換熱器預熱未經(jīng)處理的有機氣體，回收一部分熱量。從換熱器出來的氣體再通過新風入口的換熱器對脫附新鮮空氣進行加熱，經(jīng)過換熱后的氣體通過煙囪引高排放。
3工藝流程
活性炭吸附-脫附+催化燃燒的工藝流程：

廢氣→過濾→活性炭吸附→催化燃燒→風機→達標排放

4工藝處理
1）過濾裝置
為了防止廢氣中的漆霧進入到吸附凈化裝置系統(tǒng)，以確保吸附處理系統(tǒng)的氣源干凈、干燥、無顆粒，在活性炭吸附裝置前增加過濾裝置對廢氣進行預清理工作。目前常用的過濾方式有兩種：一種采用二級過濾方式，一種采用干式過濾材料。
二級過濾方式分為一級過濾為初效過濾器，二級過濾為袋式過濾器。干式過濾材料是由玻璃纖維多層復合而成。這兩種方式均需定期清理更換，同時過濾裝置將會產(chǎn)生固體廢棄物，造成二次污染。
2）活性炭裝置
含有機物的廢氣經(jīng)風機的作用，經(jīng)過活性炭吸附層，有機物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，潔凈氣體排出；經(jīng)過一段時間后，活性炭達到飽和狀態(tài)時，停止吸附，此時有機物已被濃縮在活性炭內(nèi)。隨使用時間增長活性炭吸附能力下降，需進行定期更換。更換后的活性炭為固體廢棄物，造成二次污染，需通過第三方處理公司進行處理。
3）催化燃燒
活性炭脫附時，啟動催化凈化裝置，使熱氣流進入內(nèi)部循環(huán)，當熱氣源達到有機物的沸點時，有機物從活性炭內(nèi)解析出來，進入催化室進行催化分解成CO2和H2O。催化燃燒采用陶瓷蜂窩體的貴金屬作為催化劑，需定期更換，同時廢棄的催化劑為貴金屬污染物，需第三方處理公司進行處理。

沸石轉(zhuǎn)輪吸附+RTO
1核心裝置介紹
疏水性沸石：其為硅鋁堿氫氧化合物，是由無數(shù)個四面體以三度空間所組成，藉由SiO2和AlO2來連接，其中心組成是鋁原子和硅原子，四周則有氧原子連接（AlSiO4）。鍵結后的沸石會形成不同形狀的孔隙。
蓄熱式燃燒爐（RTO）：利用高溫氧化原理，將含揮發(fā)性有機物的廢氣在足夠溫度以及反應時間的條件下，經(jīng)由燃燒過程而分解成CO2和H2O。
2系統(tǒng)原理
含揮發(fā)性有機物的廢氣通過空氣過濾器等預處理后，再經(jīng)過疏水性沸石濃縮轉(zhuǎn)輪，廢氣中的VOCs能被有效吸附于沸石中，達到去除的目的。經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪吸附后的凈化氣體，直接通過煙囪達標排放到大氣中。
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪分為三個區(qū)：吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)。沸石轉(zhuǎn)輪以每小時1-6轉(zhuǎn)的速度持續(xù)旋轉(zhuǎn)，與此同時將吸附的揮發(fā)性有機物傳送到轉(zhuǎn)輪的脫附區(qū)。在脫附區(qū)中利用小股加熱氣體（180-220℃）將揮發(fā)性有機物進行脫附。脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)到冷卻區(qū)，經(jīng)冷卻后旋轉(zhuǎn)至脫附區(qū)，持續(xù)吸附揮發(fā)性有機氣體。
脫附后的濃縮有機廢氣送到RTO燃燒爐進行燃燒，轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳后排放到大氣中。利用熱交換將燃燒產(chǎn)生的熱量用來預熱脫附用氣體，并提供廢氣在燃燒爐燃燒前的預熱，使系統(tǒng)達到節(jié)能的功效。
3工藝流程
沸石轉(zhuǎn)輪+RTO處理工藝流程見圖3。

來源:現(xiàn)代涂料與涂裝