气相色谱仪检测表面(汽车油漆)喷涂排放残余气体

气相色谱仪检测表面(汽车油漆)喷涂排放残余气体

日期:2019-9-19

挥发性有机物(VOCs)是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物,主要来源于化工生产、燃料涂料制造、溶剂油漆涂料使用等过程,部分VOCs具有致癌、致突变、致畸作用,可直接对人体健康造成危害。

表面涂装行业的涂装工序属于溶剂涂料的使用过程,是环境空气中VOCs排放的重要来源。表面涂装相关企业使用的溶剂和涂料种类繁多且用量大,部分企业生产车间及涂料贮存车间密闭性较差,且未能配备有效的污染治理设施,导致VOCs排放量大,并以无组织排放为主。因此,制定表面涂装行业VOCs排放标准对于控制挥发性有机物污染、改善大气环境质量具有重要意义。

一、表面涂装行业VOCs排放特点

表面涂装行业VOCs排放与涂料类型和涂装技术有关。涂装相同面积时,使用油性涂料产生的VOCs最多,水性涂料次之,粉末涂料最少;使用空气喷涂技术产生的VOCs最多,静电喷涂和刷涂等工艺产生的VOCs较少。我省多数表面涂装企业生产过程中仍然使用油性涂料和空气喷涂技术,导致VOCs排放量大。

表面涂装行业VOCs排放量与车间密闭性及末端治理措施也有很大关系。很大一部分表面涂装企业的生产车间为半封闭形式,生产设备分布不集中,部分企业只对污染较集中、较严重的喷漆工位、烘干工位等工位产生的废气进行收集和处理,而大部分有机废气仍以无组织的形式排放。且部分企业未采取有效的末端治理措施,或仅安装水吸收、活性炭吸附等简易VOCs治理设施,对VOCs处理效率较低,使VOCs排放量高。

二、目前表面涂装行业可行的VOCs废气污染防治措施

表面涂装行业VOCs废气治理可分为防、治以下两条途径:

1、“防”主要是源头控制,即通过提高低有机溶剂含量的环保涂料(水性涂料或粉末涂料)的使用比例,改进涂装工艺技术(静电喷涂、刷涂、滚涂等),研发智能化涂装线,涂装车间充分密闭等方法,减少VOCs产生。同时企业必须配置一定的检测仪器,为科学治理提供及时的客观依据.

2、“治”主要是对涂装生产工艺过程中产生的VOCs废气进行收集净化处理。结合我国典型表面涂装企业实地调研和资料调研结果,表面涂装行业VOCs废气较高效的治理措施主要包括催化燃烧(RCO)和高温焚烧(RTO)等。

从部分表面涂装企业涂装工艺水平、污染控制技术及调研实测数据来看,企业采取原料调整、改进喷涂工艺或喷涂技术、配套高效的污染治理设施等方式完全能够实现达标排放。

三、挥发性有机物排放标准:表面涂装行业

按照污染物毒性、光化学反应特性和检出浓度等因素,一般综合选取苯、甲苯、二甲苯和VOCs作为控制因子。由于表面涂装企业数量众多,规模及管理水平差别较大,各地标准实施对现有企业分之两个时段,留出一定的时间进行涂装工艺和处理设施的改造。

我省标准规定了最高允许排放浓度限值、最高允许排放速率限值及无组织排放限值,可从污染物的排放浓度、排放量及无组织排放三个方面对VOCs的排放进行控制。根据监测数据并参考国内现有最先进的控制水平,将现有企业苯、甲苯和二甲苯的排放浓度限值分别确定为1.0mg/m3、10mg/m3和30mg/m3,新建企业的排放限值分别加严至0.5mg/m3、5mg/m3和15mg/m3。结合我省实际排放现状并参考其他省市标准,将现有企业VOCs的排放浓度限值确定为120mg/m3。

考虑到部分表面涂装行业生产工艺差别较大、规模不一,污染治理水平具有差异性,新建企业根据行业特点设置不同的VOCs排放限值。

其中,加工纸制造(C2223)、金属制品业(C33,不含C333)、电气机械和器材制造业(C38)、计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)、仪器仪表制造业(C40)等行业,由于涂装工序较为单一或污染物排放量小,污染治理难度较小,设置较为严格的排放限值为50mg/m3;

汽车零部件及配件制造(C3670)、金属制品、机械加工制造和设备修理业(C43)、汽车修理与维护(O8111)等3个行业工艺与汽车整车制造类似,其排放限值与汽车制造业标准设置的排放限值相同都为(50mg/m3);

文教、工美、体育和娱乐用品制造业(C24)、集装箱及金属包装容器制造(C333)、通用设备制造业(C34)、专用设备制造业(C35)、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业(C37)涉及涂装工序较复杂,污染治理难度相对较高,设置VOCs排放限值为70mg/m3。

鉴于表面涂装行业VOCs的排放与涂料类型、涂装工艺和环境管理水平密切相关,因此标准中提出了相应的工艺操作和生产管理要求,并对无组织浓度限值提出了要求。

四、关于润扬实验室VOCs检测气相色谱仪

气相色谱技术是一种可定性、定量的分离分析技术。气相色谱法因其具有分离效能高、分析速度快、选择性好等优点而被广泛应用于环境样品中污染物分析、工业产品质量监控、食品安全监测及气水土治理监测等众多领域领域,是应用最为广泛的仪器之一。

1.采用气相色谱仪分析法,是国际公认的VOCs检测方法,满足美国EPA标准的技术要求和国标GB18582-2008的新规定,必须对涂料产品如油漆涂料中挥发物利用气相色谱分析法进行测量,检测其中挥发性有机化合物VOC及苯、甲苯、二甲苯的总和含量。

2.广泛应用于VOCs固定源排放监测;也可以根据污染源行业的不同,分析废气组分。

3.仪器配置:润扬气相色谱仪GC-2030主机、FID检测器、FFAP毛细管色谱柱、N2000色谱工作站、热解析仪、氮氢空气源、进样注射针、采样器、标样等。

4.工作原理:依据部分标准方法,用活性炭管采集样品,然后用二硫化碳解析提取出来,进入气相色谱仪色谱柱分离,用氢火焰离子检测器检测,以保留时间定性,绘制标准曲线计算峰面积定量。

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