2010年6月12日,表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放控制标准,2010.10.27,,编制单位:华南理工大学 参与单位:广东省环境科学研究院,,叶代启 杨利娴,内容,一,,标准主要内容,国内外汽车表面涂装排放标准,一,标准制定背景,二,汽车制造业表面涂装概况,一,环境监管要求和企业落实达标可行措施,一、标准制定背景,1.1 制定标准的必要性,汽车表面涂装过程使用大量涂料、有机溶剂,是重要的VOCs排放源; 汽车制造业发展迅速,缺乏专门针对汽车表面涂装作业的标准;,,,欧盟溶剂指令,台湾,应对珠三角地区复合型污染; 迎接亚运,保障亚运空气质量; 履行粤港联合声明亚运会:清洁空气,广州市灰霾天气一角,环境、经济协调发展 充分考虑汽车企业治理能力; 技术经济可行性 考虑现行可行VOCs治理技术治理效率及经济效益; 重点污染源重点控制,喷涂室,烘干室,,,,,,1.2 制定标准的原则,二、汽车制造业表面涂装概况,2.1 广东省汽车涂装现状及特点,2008年汽车产量88.18万辆,全国第一; 2009年汽车产量113万辆,同比增长28.4%20032008年广东省汽车年产量图,(万辆),形成轿车(乘用车)为主导,产量集中在少数企业。
东风日产:45万辆; 广汽丰田:36万辆; 广汽本田:36万辆; 比亚迪:10万辆;,汽车涂装工艺:底涂普遍阴极电泳涂装,中涂、面涂少数企业水性涂料涂装,多数为溶剂型涂料涂装 轿车车车身:阴极电泳底漆烘干中涂烘干本色面漆烘干(3C2B工艺) 客车车身、货车驾驶室:两层工艺为主底涂水性化,,中涂多数为溶剂型,面涂(色漆、清漆)多数为溶剂型,轿车车身喷涂工序,,2.2 汽车表面涂装工艺流程,铸造,,,,锻造,冲压,焊接,涂装,总装,成型,,,,,,,(1)汽车制造工艺图,(2)汽车表面涂装工艺图,喷涂室,烘干室,漆前处理,,,总装,2.3 汽车涂装的VOCs产排分析,废气来源,涂装工艺过程VOCs来源:电泳底漆、中涂和面漆的喷涂及烘干过程、塑料件加工的涂漆工序 在中涂和面漆喷漆过程中,约80-90%的VOCs是在喷漆室和流平室排放,10-20%的VOCs随车身涂膜在烘干室中排放表1 汽车涂装使用涂料,底涂基本实现阴极电泳漆,中涂、面涂仍以溶剂型涂料为主 溶剂型面漆(尤其金属闪光漆)VOCs排放量平均125g/m2通过一系列VOCs管理控制措施,溶剂型涂装的排放量可降低60%以上 电泳、中涂、面涂采用水溶性涂料涂装,仅罩光漆采用溶剂型涂料,VOCs排放大量降低,达到34g/m2以下。
涂料使用情况,源头控制 使用水性涂料; 使用低甲苯、二甲苯的涂料稀释剂; 生产管理: 导入机器人,提高涂装效率; 企业实行部分有机溶剂回收; 部分企业对塑料部件喷涂进行溶剂管理; 末端治理技术: 喷涂废气除漆雾后大风量高空排放; 烘干废气经直接燃烧法或催化燃烧法处理排放;,污染治理情况,三、国内外汽车表面涂装排放标准,3.1 汽车涂装生产线VOCs排放规定 3.2 涂料中VOCs含量规定 3.3 排气筒排放浓度规定,,汽车涂装生产线VOCs排放规定,单位涂装面积排放的总VOCs量(g/m2表示); 欧盟(1999/13/EC)对新汽车涂装要求既有设备在2007年10月30日前达标; 亚洲对汽车涂装的限制起步较晚 我国2006年HJ/T293-2006清洁生产标准-汽车制造业(涂装) 3C3B涂层:一级水平40g/m2 二次水平60g/m2,,35g/m2,涂料中VOCs含量规定,GB24409-2009汽车涂料中有害物质限量: 两类涂料: A类:溶剂型涂料,热塑型、单组分交联型和双组分交联型;,B类:水性涂料,排气筒VOCs排放浓度规定,欧盟:50mgC/Nm3 日本: 原有设备:700ppmc; 新设备:400ppmc; 其它:700ppmc; 台湾:管道排放标准为60mg/Nm3(未经氧校正) 北京:甲苯、二甲苯合计第一、二时段30、18mg/m3,四、标准主要技术内容,4.1 标准适用范围 4.2 术语和定义 4.3 时段划分 4.4 标准控制内容与形式选择 4.5 标准限值 4.6 监测要求,4.1 标准适用范围,4.2 术语和定义,现有汽车制造企业表面涂装作业的VOCs排放控制,以及新建、改建、扩建项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后污染源的VOCs排放控制。
11个术语4.3 时段划分,第时段:现有源自本标准实施之日至2012年12月31日止执行的标准 第时段:现有源自2013年1月1日起所执行;新源自本标准实施之日起执行4.4 标准控制内容与形式选择,选择依据 使用量(或排出量)较大 有机物毒性较强 光化学反应活性较高 便于监测,控制项目 汽车涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量限值 苯、甲苯与二甲苯、苯系物、总VOCs排气筒排放限值 无组织排放限值 涂料中VOCs含量限值,,,,4.5 标准限制确定,汽车制造涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量限值,,排气筒VOCs排放限值,烘干室排气应安装废气治理装置进行处理,其VOCs总去除效率应达到90%,排气筒排放的总VOCs浓度限值为50mg/m3其它排气筒排放的VOCs浓度限值见表2与已有标准的排放速率对比,,比北京市地方标准严格了近20%无组织排放监控点VOCs排放限值,涂料中VOCs含量限值,要求使用的汽车涂料应符合GB24409汽车涂料中有害物质限量中的规定VOCs测定方法,4.6 监测要求,a: 测定方法标准暂参考所列方法,待国家发布相应的方法标准并实施后,停止使用布点 排气筒VOCS监测的采样点数目及采样点位置的设置应按照GB/T16157执行。
无组织排放监控点的数目及点位设置按照HJ/T55执行4.6 监测要求,采样分析 1、排气筒应设置永久性采样口 2、无组织排放监控点和参照点的采样,一般采用连续1 h采样获得的浓度值 3、对于间歇性排放且排放时间小于1 h,则应在排放时段内 实行连续监测,或以等时间间隔采集3个以上样品并计平均值 4、 VOCs的分析测定应按照表4规定执行4.6 监测要求,监测工况要求 1、采样期间的工况应与当时的运行工况相同 2、生产设施应采用合理的通风措施,不得故意稀释排放在国家未规定单位产品基准排气量之前,暂以实测浓度作为判定是否达标的依据五、环境监管要求及企业落实达标可行措施,环境监管要求 1、排气筒排放及无组织排放监管,烘干废气经净化装置处理后,总VOCs排放限值为50mg/m3 其它排气筒VOCs排放限值限值不得超过标准表2的规定 无组织排放监控点浓度限值不得超过标准表3的规定A.1 汽车制造企业生产过程中使用的涂料VOCs含量应符合GB 24409中的规定 A.2 产生VOCs废气的生产工艺应设立气体收集系统和集中净化处理装置,污染控制装置应与工艺设施同步运转,并且按照设计参数运行 A.3 有机溶剂的使用和操作应尽可能设置于密闭工作间内以减少VOCs的无组织排放。
附录A 生产工艺管理要求,五、环境监管要求及企业落实达标可行措施,环境监管要求 2、核查汽车涂装生产线单位涂装面积的VOCS排放量涂装生产单位涂装面积的VOCs排放量核算(附录B),B.1 单位涂装面积的VOCs排放量限值的计算考核是以每月表面涂装工艺所有排放的 VOCs 总量(含逸散性排放量)除以底涂总面积为依据底涂总面积以每月产量计 每辆车的底涂面积按式(B1)计算: 底涂面积(m2)2钢板净重(kg)/(钢板原始厚度(m)钢板密度(kg/m3)) (B1)计算机辅助设计系统设计的钣金钢板面积,也可作为底涂面积确定的依据B.2 汽车涂装生产线每月VOCs排放总量以物料衡算法按式(B2)计算: VOCs排放总量IO1O2 (B2) 式中: I 为各涂装单元每月使用涂、稀释剂、密封胶及清洗溶剂中VOCs的量,kg; O1 为每月回收VOCs的量(可再利用或进行废物处置)kg; O2 为每月污染控制设备削减的VOCs的量,kgB.3 汽车涂装生产线每月单位涂装面积的VOCs排放量(g/m2)按式(B3)计算: 单位涂装面积的VOCs排放量(g/m2)每月VOCs排放总量/每月底涂总面积 (B3),3、核查单位涂装面积VOCs排放量资料 企业经营者应每月记录用于本标准附录B汽车制造涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量核算中的数据资料,以供主管单位核查涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量控制情况。
需记录的数据包括: (1)含VOCs的原料名称 (2)每月原料的使用量 (3)原料中VOCs的含量 (4)每月含VOCs原料的回收量 (5)污染控制设备去除的VOCs量 (6)每月汽车底涂总面积,企业落实达标的可行措施 1、针对涂装生产线单位涂装面积的VOCs排放量限值,主要通过采用低VOCs含量的原材料,不同类型的中涂、底色漆、罩光清漆配套成的各种工艺体系的VOC排放量差别较大通过使用水性涂料、粉末涂料等低VOCs涂料可以大大降低VOCs的排放量1)催化燃烧法,在没有催化媒的条件下,要使废气中有机成分和空气中的氧气反应,其温度要达到6 00以上催化燃烧装置在铂、钯等催化媒的作用下,在3 2 0以上废气中有机成分即和氧气反应发生分解 优点:装置结构简单,占地面积小,价格便宜 缺点:催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰尘含量低的有机废气 的处理,以及小批量汽车烘干废气的处理2、针对排气筒排放限值,烘干废气末端治理技术,合理布局企业排气筒位置,避免排气筒叠加计算2)蓄热式热力焚烧法(RTO),RTO 是利用有机废气在炉膛高温环境下分解的方法近年来,RTO 以其价格适中、节能、适用于大风量有机废气处理的特点,在新建大批量汽车涂装生产线中得到广泛使用。
避免排气筒叠加计算优点:能达到不消耗燃料的情况下有机废气得到净化的状态处理效果稳定,使用寿命长缺点:R T O 对于小风量有机废气的处理时热效率低,仅适用5000Nm3/h 以上有机废气的处理企业落实达标的可行措施 3、无组织排放限值,达到 附录A 控制VOCs排放的生产工艺和管理要求 加强涂装管理,,,,谢谢!,。