汽车涂装节能减排工艺分析

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1、汽车涂装节能减排工艺分析　　【摘要】随着现代化经济发展不断加快，人们生活水平的提升，汽车作为生活中最便捷的交通工具，逐渐走进普通家庭生活。文章主要分析了汽车涂装节能减排工艺，为目前汽车涂装工艺的改善提供借鉴。　　【关键词】汽车；涂装；节能减排；工艺　　随着国际社会限制挥发性有机化合物（VOC）的排量和国内清洁生产标准的出台，节能减排与生态环境逐渐成为现在、未来汽车工业制造与研发过程中急需解决的重要问题。涂装作为汽车四大工艺中三废较多和能耗高的生产环节，其涂装部分占总表面的90%，耗能比例达到60%；人们通常都是经过涂装质量来判断汽车质量的好坏。汽

2、车涂装是制造汽车重要过程，也是排放污染物与能耗的主要因素。其能耗占制造汽车整个环节总能耗（冲、焊与涂的能耗）的60%。而节约涂装过程中的能源消耗和控制污染物排放对保护人们生活环境起到重要作用。　　一、汽车涂装工艺技术的现状　　汽车涂装工序组成部分主要有：精修、前处理、面漆烘烤、电泳、涂清漆、烘烤、涂色漆、电泳修磨、中涂修磨、涂胶（包括焊缝密封胶和防石击涂料）、中涂烘烤、预烘和喷中涂等。涂装各工序中挥发性有机化合物（VOC）的排量的比例为：电泳漆占了1%，涂装用胶占了1%，防腐蜡为13%，中涂达到16%，底色漆52%，罩光清漆13%以及清洗溶剂为4

3、%。　　二、汽车涂装的新材料与新工艺6　　20世纪70年代，溶剂型涂料3C2B（三涂二烘）与阴极电泳漆成为汽车涂装的标准工艺流程。它为车身提供了保护、装饰性能和施工性，普遍应用在A级车与B级车上。到20世纪90年代后，为达到环保的目的，水性涂料以其较低的挥发性有机化合物（VOC）排量逐渐取代溶剂型涂料，成为了涂装的重要材料。但是水性涂料的能耗较高，这就意味着碳排放偏高。因此，为了降低涂装生产线的VOC排量与能耗，BAsF、立邦、PPG、关西和杜邦等汽车涂料供应商相继研发出一系列的涂装新材料和相应新工艺。新材料主要有：电泳、中涂和清漆等低温固化型涂

4、料，免中涂材料，固体分清漆，粉末清漆以及溶剂型3C1B和水性漆的3ClB等3C1B；而新工艺包括免中涂的电泳漆和高固体分溶剂型色漆。这些新材料和新工艺的产生为节能减排提供了更多的选择机会。　　三、分析汽车涂装节能减排工艺技术　　涂装车间设备作为重要的耗能单元体，在整个工艺生产流程中涂装能源消耗占有很大的比重。为了节能减排，提高涂装设备的水平，烘干设备节能减排工艺技术、空调回风再利用工艺技术和余热回收再利用技术等节能措施也逐渐应用于涂装设备中，具体可从以下方面进行：　　（一）烘干设备节能减排技术6　　烘干炉作为涂装生产线中的重要设备，烘干炉温度的是

5、否均匀对涂层质量产生很大影响，而烘干炉也是涂装工艺中的耗能大户，为了达到节能减排的目的，逐渐利用新工艺技能来改造烘干炉的构造。烘干炉所排出来的二甲苯、酯类和非甲烷总烃等有机溶剂类碳氢化合物主要是在涂层固化过程中形成的，这些涂装所拍出来的废气是污染环境关键因素。而处理有机废气的方法有很多，常见的方法主要有4种：活性炭吸附法、直接燃烧法、吸收法及催化燃烧法，在整个涂装工艺技术中其他处理有机污染物的方法逐渐被直接燃烧法所取代。　　直接燃烧法是指通过燃烧器将有机废气温度进行升温，达到燃烧温度后，让有机废气转变成水与二氧化碳。为了促进处理污染物的温度升温，

6、降低燃料消耗，在使用直接燃烧法对排出的污染物进行处理时，一般会将燃烧前与燃烧后的污染物进行热交换处理，当前汽车涂装线中常见的烘干直接燃烧方式有两种：①废气焚烧热力回收装置（又称TAR）；其工作原理是：利用废气风机将烘干室有机污染物引入焚烧炉预热器中，然后在450℃温度温度下进行热交换，经混合通道进入到炉堂火焰区再次升温，当温度达到720℃时停留1s，让污染物氧化转变成H2O与CO2；再利用该废气焚烧炉将经过多级热交换器升温的高温烟气排出来，加热烘干室中注入的新鲜空气，使排放烟气温度控制在200℃以下。废气焚烧热力回收装置是将有机废气与向生产线提供

7、热能结合起来再处理，这样就可以处理有机污染物，同时，又可以降低能源的消耗，且运行成本较低。②蓄热式热力焚化装置（又称RTO）；其工作原理是：加热来自烘干室中的废气，当温度达到760℃时停留1s，让挥发性有机化合物（VOC）6分解成水与二氧化碳，高温气体的热量被氧化后贮存与蓄热材料中，从而对新的有机废气进行预热，提升废气进气的温度，节约升温需要的燃料消耗与运行成本。使用蓄热式热力焚化装置能够充分利用废气的燃烧热，然后将燃烧热集中到蓄热式热力焚化装置中进行燃烧。从单一设备来看，废气焚烧热力回收装置能够有效的结合节能功能与环保功能，有利于在使用过程中布

8、置与控制设备。其设计的特点是将废气燃烧过程中排放出来的热量回收到烘干炉中进行加热，以便循环利用。从节能环保角度来说，废气焚烧热力回收装置