化工工艺改进在废气排放中减少VOCS的效果分析

侯占桥

（山东鲁维工程设计有限公司，山东 淄博 255000）

摘  要：针对汽车涂装车间VOCs排放超标问题，提出了全流程的化工工艺改进方案。通过源头材料替代（如免中涂水性漆、低VOCs稀释剂/清洗剂）、喷涂技术升级（高速旋杯静电喷涂)、喷漆室送风模式优化（循环风系统）以及末端治理升级（吸附-脱附-热后燃组合工艺），结合数字化监控平台，以有效减少VOCs排放。结果表明，VOCs排放量从2435.71t降至120.20t，降幅达95.1%，同时带来1230万元的经济效益。这一实践为汽车行业V0Cs治理提供了可复制的经验。

关键词：VOCs减排；汽车涂装；化工工艺改进；源头替代；数字化监控

随着环保法规的日益严格，汽车涂装车间的VOCs排放问题成为企业环保达标的核心痛点。以山东省某汽车涂装车间为例，2023年V0Cs排放量高达2435.71t，远超地方标准。传统工艺中高VOCs材料的大量使用（如稀释剂、清洗剂VOCs占比100%）以及喷涂技术的落后，导致VOCs产生量巨大且回收率低。采用“源头减、过程控、末端强、数字调”的VOCs减排思路，通过系统性替代高VOCs材料、升级喷涂技术、优化喷漆室送风模式、强化末端治理，并结合数字化监控，以期实现VOCs排放的大幅降低。

1 企业概况

以山东省某汽车涂装车间为例，该车间主要承担车身电泳、PVC密封、中涂、色漆、清漆喷涂及后续清洗环节。2023年，企业原材料及辅料总使用量达11418.88t，其中电泳漆2136.00t、PVC胶4694.00t、中涂漆672.85t、色漆960.79t、清漆889.37t、稀释剂1079.58t、清洗剂986.29t。由于传统工艺中高V0Cs含量材料的大量使用（如稀释剂、清洗剂VOCs占比100%，色漆VOCs占比70%），年度VOCs产生量高达3668.70t，回收量仅1232.99t，排放量达2435.71t，远超山东省《挥发性有机物排放标准第1部分：汽车制造业》（DB37/2801.1—2016）中VOCs最高允许排放浓度、排放速率要求，成为企业环保达标的核心痛点。

2 VOCs治理中面临的问题

2.1 源头材料VOCs含量高

企业传统生产所用原材料及辅料的VOCs含量是导致VOCs产生量巨大的根本原因。以2023年数据为例，中涂漆采用溶剂型涂料，V0Cs占比31.6%，672.85t中涂漆产生212.62tV0Cs，仅51.61t被回收，排放量达161.01t；色漆为溶剂型体系，V0Cs占比70%，960.79t色漆产生672.55tV0Cs，回收164.12t，排放508.43t;清漆V0Cs占比49.5%,889.37t清漆产生440.24tV0Cs，回收107.77t，排放332.47t。更关键的是，稀释剂和清洗剂均含100%V0Cs，2023年使用稀释剂1079.58t、清洗剂986.29t，分别产生1079.58t、986.29tV0Cs，回收量分别仅占24.3%、39.7%，排放量分别达816.74t、594.39t。这些高VOCs材料的输人导致企业即使通过末端回收处理，排放量仍远超标准，成为VOCs治理的“源头病灶”。

2.2 过程工艺落后

企业生产过程中的工艺缺陷进一步加剧了VOCs排放：①喷涂技术落后。传统自动喷涂涂料利用率仅约60%，2023年色漆、清漆的涂料损耗率达30%以上，其中色漆损耗约288.00t(产生V0Cs约201.60t），清漆损耗约267.00t(产生V0Cs约132.00t）；②喷漆室送风模式不合理。传统全新鲜风送风导致新风量达120万m2/h，废气排放量同步高达120万m2/h，末端处理负荷极大；③缺乏精准管控。喷涂序列和清洗溶剂使用随意，2023年清洗剂使用量比行业平均水平高15%，额外产生约148.00tVOCs。这些过程工艺中的浪费，使得VOCs产生量进一步增加，形成“源头输人+过程浪费”的双重污染。

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