環(huán)保污染源揮發(fā)有機(jī)物VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)批發(fā)

10-14 09:18 作者 : 上海麥越環(huán)境技術(shù)有限公司

涂裝生產(chǎn)中VOC綜合減排簡述 ！

引言：涂層為金屬等材料提供裝飾和保護(hù)功能，涂裝是制造業(yè)核心生產(chǎn)工藝之一。傳統(tǒng)涂料在生產(chǎn)和施工中大量使用有機(jī)溶劑，溶劑*終揮發(fā)到大氣中。隨著我國大氣污染整治工作持續(xù)推進(jìn)，NOx、SOx、PM等污染物濃度持續(xù)降低，臭氧已經(jīng)成為上海等地區(qū)首要污染物。VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)是生成臭氧，和SOA(二次有機(jī)氣溶膠)的關(guān)鍵前體物，SOA也將加劇PM2.5等微顆粒物濃度，以有機(jī)溶劑為代表的VOC排放控制日趨嚴(yán)格。

　　隨著生態(tài)環(huán)境部《重點行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》等相關(guān)法規(guī)條例的頒布，各省市也相繼制定揮發(fā)性有機(jī)物治理工作條例或措施，其中工業(yè)涂裝都是重點整治行業(yè)。中國中車公司為實現(xiàn)環(huán)保生產(chǎn)，貫徹實施《中周中車生態(tài)保護(hù)污染防治三年行動方案》等文件要求，在涂裝VOC減排方面進(jìn)行了大量的研究和實踐，效果顯著。

　　目前VOC減排主要分為源頭消減、過程控制、末端治理3個方向。對于工業(yè)涂裝領(lǐng)域，三類措施需要綜合考慮，靈活運用；單獨從某一方面去實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益均很難取得滿意的結(jié)果，不利于企業(yè)長期競爭力和綠色發(fā)展。

　　1、源頭消減

　　源頭消減是目前*受關(guān)注的方向，被認(rèn)為是*有效的手段之一。源頭消減嚴(yán)格限制涂料中VOC含量，且使用污染更小的有機(jī)溶劑，許多省市紛紛出臺推進(jìn)源頭減排政策。VOC含量降低能直接減少排放總量和排放濃度，但如果單一追求極小VOC含量，將導(dǎo)致涂料成本顯著上升，施工難度增加以及涂膜綜合性能下降的風(fēng)險，*終不利于低VOC產(chǎn)品逐步推進(jìn)。涂料中VOC限值應(yīng)充分考慮當(dāng)前技術(shù)水平和成本承受能力。源頭消減選用的低VOC含量涂料主要包括：水性涂料、粉末涂料、高固體分(無溶劑)涂料及輻射固化涂料等。

　　1.1水性涂料

　　水性涂料采用水為分散介質(zhì)，替代有機(jī)溶劑，其涂裝施工配套設(shè)備與溶劑型涂料基本通用，施工技能要求基本相同，產(chǎn)品外觀接近，V0c降幅明顯，是目前*受關(guān)注的源頭消減方案。一般工業(yè)領(lǐng)域中使用的優(yōu)質(zhì)水性涂料，其VOC比傳統(tǒng)溶劑型產(chǎn)品下降80％甚至更多。水性涂料中的有機(jī)溶劑主要作為助溶劑，改善涂層成膜及施工性能，其對臭氧反應(yīng)活性增量小于二甲苯等傳統(tǒng)溶劑，光化學(xué)反應(yīng)水平較低。

　　對于軌道交通車輛等集中連續(xù)生產(chǎn)車間，水性涂料涂裝中產(chǎn)生的廢氣直接排放難度較大，但后處理要求大幅降低。目前中車浦鎮(zhèn)公司城軌車輛涂裝已全部使用水性涂料，多年運行實踐表明：水性涂料施工穩(wěn)定、性能可靠。水性涂料在某些細(xì)節(jié)上與溶劑型涂料差異明顯，切換后需要重點關(guān)注表面污染物、施工和干燥過程中的溫濕度、流掛及痱子等涂膜弊病、涂料運輸和存儲時的環(huán)境溫度、修補表面處理要求等。

 

　　1.2粉末涂料

 

　　粉末涂料是以固體粉末狀態(tài)施工到被涂物表面，整個過程不需要溶劑等作為分散介質(zhì)，涂裝工序接近0VOC排放。應(yīng)用較多的熱固性粉末涂料其成膜過程主要包括噴涂施工、加熱熔融、流平及固化等。粉末涂裝涂膜外觀優(yōu)異、性能卓越且綠色環(huán)保。

　　粉末涂料在小型零部件涂裝領(lǐng)域發(fā)展迅速，部分大型簡單結(jié)構(gòu)件也有應(yīng)用。軌道車輛車體涂裝中，粉末涂裝目前還有較大難度。粉末涂料固化溫度一般高達(dá)160~200℃，同時地鐵等車體涂層多達(dá)3～4層，導(dǎo)致粉末固化工序需要大量的能源和較大的烘烤車間投資。如果能提高車體表面質(zhì)量，涂裝前少量膩子修補就能達(dá)到表面平整度要求，*終實現(xiàn)兩層粉末甚至多層粉末一次烘烤成膜，這樣能jida降低能耗成本，提高效率。粉末涂料多使用靜電噴涂施工，法拉第籠屏蔽效應(yīng)導(dǎo)致局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法成膜，也限制了其推廣應(yīng)用。

 

　　總之，粉末涂料是環(huán)保高效的產(chǎn)品，目前在車體的部分金屬板材及內(nèi)飾件已有成熟應(yīng)用。隨著低溫固化及2C1B等技術(shù)的成熟，粉末涂料的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。

 

　　1.3高固體分(或無溶劑)涂料

　　高固體涂料一般指固體分高達(dá)80％甚至更高的涂料產(chǎn)品，而無溶劑型涂料其固體分則可能高達(dá)96％以上。從單位涂裝面積VOC排放比較，部分高固體分涂料排放量甚至低于水性涂料。高固體分涂料由于其涂料分散體系及配方構(gòu)成接近傳統(tǒng)溶劑型產(chǎn)品，所以在涂料成本、施工性能、涂層理化指標(biāo)等方面均有顯著優(yōu)勢。

　　目前高固體分涂料產(chǎn)品黏度總體偏高，不添加稀釋劑施工，其涂膜外觀與傳統(tǒng)溶劑型產(chǎn)品及水性涂料尚有較大差距，對產(chǎn)品外觀有較高要求的軌道交通裝備等產(chǎn)品暫不適用。未來隨著高固低黏技術(shù)的發(fā)展，以及使用低污染豁免溶劑，高固體分涂料也將成為軌道交通裝備綠色涂料的一個重要組成。

　　1.4輻射固化(UV)涂料

　　輻射固化涂料一般是指利用紫外光或電子束實現(xiàn)涂層固化的產(chǎn)品，濕膜中含有大量的稀釋劑，但大部分為不易揮發(fā)的活性單體，其固化后成為涂膜的重要組成部分，所以施工過程中VOC揮發(fā)量很少。

　　輻射固化涂料環(huán)保、高效、節(jié)能，在木材、家具、地板、電子等行業(yè)應(yīng)用廣泛。德國有使用UV涂料整車涂裝的報道，但國內(nèi)目前還在探索階段，對于軌道交通裝備有以下難點：

　　1)涂層厚度。光固化涂料需要在紫外光等照射下才能使涂層完成反應(yīng)，對深層固化和有色涂層固化有一定限制。地鐵用涂料中的顏填料比例較高，光線的穿透能力限制單層涂膜厚度，目前和軌道車輛單層膜厚50～60um的要求有較大的差距。

　　2)輻射強度。紫外光的輻射強度與被涂裝工件的距離和角度密切相關(guān)，而輻射強度又決定產(chǎn)品的固化時間和效果，各個部位獲得均勻的輻射，實現(xiàn)車體復(fù)雜部位均勻固化較困難。

　　2、過程管控

　　不論水性涂料還是溶劑型涂料，施工時均有VOC釋放，過程管控極為重要。廣泛意義的過程管控包括兩個方面，一方面控制VOC散逸，另一方面降低VOC排放總量。

 

　　涂料從開桶混合攪拌就開始不斷向大氣中揮發(fā)有機(jī)溶劑，而目前大部分單位廢氣處理限于噴涂車間和烘烤車間。調(diào)漆間涂料攪拌混合、混合后涂料轉(zhuǎn)運、露天小面積修補、施工工具清洗、廢棄物殘留VOC等過程的揮發(fā)需要納入相關(guān)管理規(guī)范中。更加重要的是，部分涂裝車間考慮潔凈度等原因，噴房和烘烤房為微正壓設(shè)計，即送風(fēng)風(fēng)量略大于排風(fēng)風(fēng)量。當(dāng)室體密封不良時，風(fēng)機(jī)運行過程中不斷有含有機(jī)溶劑的氣體散逸到周邊空氣中。加強對生產(chǎn)相關(guān)區(qū)域內(nèi)各個位置的VOC監(jiān)控，不斷改進(jìn)和完善收集措施，能有效降低有機(jī)溶劑的實際排放量。

　　通過設(shè)計合理的涂膜配套，選用傳遞效率更高的噴涂設(shè)備、更科學(xué)的施工工藝方案、更環(huán)保的清清除油體系，降低調(diào)配及洗槍過程中涂料和溶劑浪費，降低由于涂膜弊病等返工產(chǎn)生的涂料使用量，*終也將減低后續(xù)排放壓力，同時也降低了生產(chǎn)成本。

　　3、末端治理

　　涂裝行業(yè)廢氣處理技術(shù)路線較多，主要包括活性炭吸附、分子篩吸附、沸石吸附等吸附法，直接燃燒(TO)、催化劑燃燒(CO)、蓄熱式催化燃燒(RCO)、蓄熱式熱氧化燃燒(RTO)等燃燒方案，以及光催化降解法、等離子處理等。每一種處理方法對于廢氣濃度要求、能源消耗、處理效率等有顯著差異，需要根據(jù)實際排放要求、廢氣特點、需要處理總量及成本投資預(yù)算等綜合考慮選用。

　　吸附法：利用活性炭、沸石、分子篩和氧化鋁等多孔性固體材料吸附并且分離有機(jī)溶劑的方法。當(dāng)吸附達(dá)到一定濃度后脫附處理獲得高濃度的廢氣，廢氣通過燃燒等方式處理實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，脫附的多孔材料又可以重新利用。此方法初始投資成本相對較低，但對于VOC處理量較大的涂裝車間適用性差，吸附材料再生需要結(jié)合其他處理方式，且運行維護(hù)成本高。

　　燃燒法：包括熱力燃燒和催化燃燒，由于VOC去除效率高、穩(wěn)定性好等，被廣泛推薦應(yīng)用。

　　TO直接燃燒：是指利用燃料產(chǎn)生高熱量，把有機(jī)溶劑直接燃燒而發(fā)生降解的處理方法，反應(yīng)溫度一般超過900℃。

 

　　CO催化燃燒：廢氣被加熱至可分解溫度，經(jīng)過催化床被分解為CO2和H2O，溫度低于TO方案。

 

　　RTO蓄熱式熱氧化燃燒：將含有VOC的廢氣加熱到750℃以上，有機(jī)溶劑被分解為CO2和H2O，同時陶瓷蓄熱部件回收分解過程中釋放出的熱量，降低能源消耗。其分解效率高達(dá)99％以上。一般適用于處理大風(fēng)量、VOC濃度范圍在2～8g／m3的有機(jī)廢氣。與沸石轉(zhuǎn)輪濃縮等裝置聯(lián)用，能處理濃度更低的廢氣。

　　RCO蓄熱式催化燃燒：相比RTO，增加了催化劑裝置，能處理濃度更低的有機(jī)溶劑廢氣。設(shè)備首先通過吸附提高VOC濃度，催化劑同時降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率，其反應(yīng)溫度可降低到400℃以下，大幅減少設(shè)備運行過程中的能源消耗，且當(dāng)廢氣濃度足夠高時，設(shè)備運行甚至不需要額外燃料。

　　光催化法：催化劑表面吸附有機(jī)溶劑，在紫外光的作用下，分解為CO2和H2O，此類方法的處理效率與VOC的種類及環(huán)境條件關(guān)聯(lián)較大。對于排放速度高、VOC含量大的工業(yè)有機(jī)廢氣，光催化法去除效率較低。某些光催化后*終產(chǎn)物中還包含了臭氧。

 

　　等離子處理：利用射頻放電產(chǎn)生高能量處理有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑被分解為原子、無毒分子或者自由基，*終全部轉(zhuǎn)化為無害產(chǎn)物的一種處理方法。

　　4、結(jié)語

　　當(dāng)前VOC減排依然是我國大氣環(huán)境治理的重要內(nèi)容之一，減排壓力依舊嚴(yán)峻，治理過程中，源頭消減、過程控制、末端治理缺一不可。根據(jù)各個工廠的實際排放特點及減排目標(biāo)制定策略，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展的必然要求。VOC治理也只有通過系統(tǒng)性考慮、全流程分析以及認(rèn)真落實才能實現(xiàn)有效減排和經(jīng)濟(jì)減排。


 

一、產(chǎn)品介紹

 

M-3000S型VOCS在線監(jiān)測系統(tǒng)是由上海麥越環(huán)境技術(shù)有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的一款測量大氣中VOCS含量的在線監(jiān)測產(chǎn)品。主要針對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫、高濕、高粉塵、油水混合等惡劣環(huán)境而設(shè)計，為避免高溫、油性物質(zhì)等對氣體濃度檢測不準(zhǔn)提供在線連續(xù)監(jiān)測解決方案。目標(biāo)氣體經(jīng)過預(yù)處理系統(tǒng)后，得到氣體檢測儀需的干凈氣體，減少在處理過程中被測氣體的損耗，保證氣體濃度檢測的準(zhǔn)確性，能有效延長氣體傳感器的使用壽命和精度。該系統(tǒng)可輸出4-20MA、標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RS485，可與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離實時監(jiān)測，保障人員安全，確保安全生產(chǎn)。

二、voc在線監(jiān)測組成

 

1、檢測裝置（標(biāo)配）：可實現(xiàn)VOC氣體實時在線監(jiān)測。

2、采樣裝置（標(biāo)配）：內(nèi)置真空泵，長壽命，大負(fù)載，可連續(xù)工作8000-10000H以上。

3、高效冷凝裝置（標(biāo)配）：能高效低冷凝采樣氣體，釋放冷凝水；也可以選用壓縮機(jī)冷凝器。

4、排水裝置（標(biāo)配）：采用自動排水裝置，保證冷凝水及時排走，可實現(xiàn)定時排水和自動排水。

5、四級過濾裝置（標(biāo)配）：除塵、除油、除水、干燥。

6、溫度（標(biāo)配）、壓力監(jiān)測與控制裝置（選配）：對入口溫度、壓力監(jiān)測和控制，保證不因高溫高壓導(dǎo)致處理效果不理想。

7、漏電保護(hù)裝置（標(biāo)配）：內(nèi)置30MA漏電跳閘開關(guān)，防止因線路老化、操作不當(dāng)導(dǎo)致觸電，造成人員傷亡，財產(chǎn)損失。

8、恒溫加熱裝置（選配）：避免了在采樣過程中，因遇低溫環(huán)境，導(dǎo)致被測氣體液化，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)；確保進(jìn)入氣體分析儀的氣體溫度恒定，避免溫度變化對分析儀準(zhǔn)確性造成影響。

9、反吹裝置（選配）：內(nèi)置強力空壓機(jī)，可實現(xiàn)定時及手動反吹，防止因粉塵過多，堵塞進(jìn)氣嘴。

 

環(huán)保污染源揮發(fā)有機(jī)物VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)批發(fā)

 

三、系統(tǒng)特點

 VOC 系統(tǒng)采用了多項獨創(chuàng)性的技術(shù)，系統(tǒng)主要具有以下特點：

 

l 采樣系統(tǒng)

 

1. 系統(tǒng)采用全熱法，從采樣到分析全程高溫，無需除水，有效避免樣品損失，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，符合美國、歐盟的標(biāo)準(zhǔn)；

 

l 預(yù)處理系統(tǒng)

 

1. 采樣管線、主流路器件選用抗腐蝕和惰性化的材料，減少樣品吸附，數(shù)據(jù)可信度高；

 

2. 具備配合正壓防爆柜防爆設(shè)計，可安裝在防爆區(qū)域，安全可靠。

 

l 在線氣相色譜儀

 

1. 采用氣相色譜法，是國際*的VOC檢測方法，滿足美國EPA標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求；

 

2. 產(chǎn)品中40%的采用進(jìn)口零部件，保障儀器長期穩(wěn)定運行，降低人工維護(hù)成本；

 

3. 經(jīng)過長期測試，保證數(shù)據(jù)*率，保證數(shù)據(jù)上傳有效性；

 

4. 壓力精度達(dá)到0.001psi，控溫精度達(dá)到0.01oC，保留時間鎖定，數(shù)據(jù)重復(fù)性好，準(zhǔn)確度高；

 

5. 斷電恢復(fù)現(xiàn)場，斷氣保護(hù)，實現(xiàn)無人值守；

 

6. 系統(tǒng)支持計劃操作，可實現(xiàn)定期全自動校準(zhǔn)、全自動、全自動老化，*大限度減少維護(hù)量；

 

7. 日志記錄、自動報警、異常模塊提醒、支持短信報警；

 

8. 易于診斷，完善系統(tǒng)自檢過程，可迅速診斷系統(tǒng)故障，系統(tǒng)提供300多種錯誤代碼，維護(hù)人員迅速定位問題；

 

9. 遠(yuǎn)程控制，廠家可迅速提供技術(shù)支持。

 

l 氣源

 

1. 在線氫氣發(fā)生器，機(jī)架式設(shè)計，全中文液晶顯示，自動補水，自動顯示流量，*大限度的避免了堿液的危害。

 

2. 在線空氣發(fā)生器，采用高溫催化氧化技術(shù)凈化烴類物質(zhì)，內(nèi)置進(jìn)口脫水膜和顆粒過濾裝置，是零氣潔凈干燥。

 

3. 空壓機(jī)，低噪聲，大容量，減少啟動次數(shù)，降低氣體中的水分。

 

l 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

 

1. 符合HJ75和HJ76的要求。

 

2. 合規(guī)編制CEMS小時報表、 日報表、月報表、年報表。

 

3. 顯示和記錄系統(tǒng)監(jiān)測污染物的監(jiān)測數(shù)據(jù)和標(biāo)等報警信息。

 

4. 生成并保存運行操作記錄報告和掉電記錄報告，系統(tǒng)操作和運行狀態(tài)記錄日志。

 

l 輔助監(jiān)測系統(tǒng)

 

n 溫壓流一體機(jī)，根據(jù)工況需求定義量程范圍。

 

l 系統(tǒng)

 

n 標(biāo)氣，根據(jù)工況需求定義濃度。

 

 M3000S.jpg

四、使用環(huán)境條件

 

 VOC 系統(tǒng)可以在惡劣的環(huán)境下長期安全運行，系統(tǒng)運行滿足以下條件：

 

2 供電電壓：220(±10%) V AC/(50-60) Hz

 

2 分析小屋內(nèi)的系統(tǒng)部件環(huán)境溫度：（5～35）℃

 

2 分析小屋外的系統(tǒng)部件環(huán)境溫度：（-30～60）℃

 

2 濕度：(0-90%)RH

 

2 氣壓：（86～106）kPa

 

2 煙氣溫度：≤400℃

 

2 有設(shè)備的用電量（KW）：主機(jī)柜功率≤2 KW，伴熱管功率為38W/m

 

 VOC 系統(tǒng)具有防塵、防雨、防電磁輻射、防雷、防低溫和防火的設(shè)計


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