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《华南理工大学》 2015年
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典型工业涂装行业VOCs排放特征研究

高宗江  
【摘要】:我国京津冀、长三角、珠三角、中原经济区等城市群地区已经形成以PM2.5和O3为主要污染物的区域性复合大气污染格局。挥发性有机物(VOCs)是形成PM2.5和O3的重要前体物之一,而工业涂装作为VOCs重要的人为排放源之一,对二次污染形成有突出贡献,因此开展工业涂装行业VOCs排放特征研究对了解区域大气复合污染具有科学意义,能够为大气排放来源解析和空气质量模拟研究提供基础数据信息,对于制定相关污染控制对策也具有实际参考意义。本研究通过现场调研,了解工业涂装行业生产工艺、原辅材料使用和治理技术特征,并对目前应用范围最广的工业VOCs治理技术通过现场监测手段得到各治理技术VOCs去除效率和去除特征。在此基础上,根据各行业VOCs排放分担率,选取木质家具制造、汽车制造、船舶制造、金属表面处理、塑料表面处理和织物涂层6个典型工业涂装行业进行现场排放源测试,使用SUMMA罐采集VOCs源样品95个,并利用GC-FID-MSD分析得到各类排放源VOCs排放组分特征,建立典型工业涂装行业VOCs排放源化学成分谱。结果表明:(1)工业涂装行业VOCs主要来源于有机原辅材料的使用,主要排放工序为涂装和烘干。调研得到未调配好的溶剂型涂料VOCs含量在20%~80%之间,即用状态下溶剂型涂料VOCs含量超过50%,水性涂料VOCs含量在15%左右,环保UV涂料中基本不含VOCs。(2)活性炭吸附、水喷淋+活性炭吸附、活性炭吸附浓缩+催化燃烧、低温等离子法、溶液吸收、水喷淋+溶液吸收6种工业VOCs治理技术的VOCs去除效率范围分别是-98.1%~79.2%(负值表示可能存在活性炭脱附作用,下同)、-167.4%~57.5%、-3.8%~66.5%、34.1%~96.3%、22.8%~43.1%和2.7%~19.6%。活性炭吸附及其组合技术对VOCs浓度小于100 mg/m3的废气处理效果较差;而低温等离子法对VOCs浓度大于1 000 mg/m3的废气治理效果较差。(3)6个典型工业涂装行业VOCs排放物种构成总体相似。芳香烃和OVOCs均为最主要的排放物种,具体VOCs组分一般包括二甲苯、甲苯、乙苯、三甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。(4)同一行业内使用不同类型溶剂型涂料时,对于涂装基底相同的木质家具制造和船舶制造行业,排放的VOCs组分特征较为相似,仅个别组分略有差异;对于涂装基底不同的金属表面处理和塑料表面处理行业,排放的VOCs组分特征差异明显。(5)使用水性涂料涂装过程中,排放的VOCs组分为单一的苯乙烯,其质量百分比达90%以上。(6)轿车整车制造电泳烘干、中涂、中涂烘干、面涂和面涂烘干5道工序排放的VOCs均以芳香烃为主,烘干工序相对于涂装工序排放更多的短链烷烯烃(C4以内)类组分。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X788

【参考文献】
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1 高宗江;典型工业涂装行业VOCs排放特征研究[D];华南理工大学;2015年
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