一、适用范围
本方法适用于现阶段工业涂装工序VOCs排放量计算。
本方法适用于工业涂装企业或生产设施的排放管理。
本方法也适用于汽车修理与维护业中的涂装工序VOCs排放量计算。
二、术语与定义
下列术语和定义适用于本方法。
2.1 挥发性有机物
本方法所称VOCs,是指特定条件下具有挥发性的有机化合物的统称。具有挥发性的有机化合物主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)、含氧有机化合物(醛、酮、醇、醚等)、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。
2.2 非甲烷总烃
采用规定的监测方法,检测器有明显响应的除甲烷外的碳氢化合物的总称(以碳计)。
2.3 实测法
通过对企业排气筒或无组织排放源进行监测获取数据,并计算相应环节排放量的方法。
2.4 公式法
利用公式表征生产过程物料的物理化学过程,从而计算排放量的方法。
2.5 物料衡算法
指根据物质质量的守恒原理,对生产过程中使用的物料变化情况进行定量分析,从而计算获得产生量或排放量的方法。
2.6 涂装
将涂料涂覆于基底表面形成具有防护、装饰或特定功能的涂层过程,又叫涂料施工。
2.7 工业涂装工序
工业生产中涂料调配、表面处理(脱脂、除旧漆等)、涂覆(含底涂、中涂、面涂、清漆)、流平、干燥等环节的生产工序。
2.8 涂料
涂于工件表面形成具有腐蚀保护,装饰或特殊性能(如标示,绝缘,耐磨等)的连续固态涂膜的一类液体或固态材料的总称。
2.9 固化剂
是经过缩合、闭环、交联或催化等化学反应,引发油漆树脂单体聚合固化的物质或混合物。
2.10 稀释剂
涂装过程中,添加于涂料中,用于调节涂料树脂的溶解性、挥发速度的物质。
2.11 溶剂型涂料
以有机溶剂为介质的涂料(或用有机物作为溶剂的涂料)。
2.12 水性涂料
本方法中指完全或主要以水作溶剂或者作分散介质的涂料。
2.13 粉末涂料
不含溶剂的粉末状涂料。
三、计算方法
工业涂装工序VOCs排放量计算采用全过程物料衡算法,见公式1-1。
(式1-1)
式中:
:统计期内VOCs排放量,千克;
:统计期内VOCs产生量,千克;
:统计期内VOCs削减量,千克;
3.1 产生量
工业涂装工序产生的VOCs来源于溶剂使用,含VOCs物料包括但不限于:油漆、稀释剂、固化剂等。
VOCs的产生量按物料平衡法计算,见公式1-2。
(公式1-2)
式中:
:统计期内使用物料中VOCs量之和,千克;
:统计期内,未经历液/固→气相变化的回收物料中VOCs量之和,千克。
3.1.1 物料VOCs量
(公式1-3)
式中:
:统计期内含有VOCs的物料i投用量,千克;以库存单据等凭证为计算依据;
:统计期内物料i的VOCs质量百分含量,%;以产品质检报告(MS/DS文件)为核定依据,如文件中的溶剂含量数据为百分比范围,取其范围中值;无法获取VOCs含量比例的,按附表1给出的含量比例计。
特别的:①紫外光固化(UV)油漆等的聚合单体为可挥发物时,暂定聚合单体质量百分含量的15%计入VOCs;②水性涂料中采用水性丙烯酸乳液或类似物料时,不可忽略水性丙烯酸乳液或类似物料中的游离VOCs,无法获取游离VOCs含量的,按水性丙烯酸乳液质量百分含量的1%计入VOCs。
3.1.2 物料回收量
(公式1-4)
式中:
:统计期内,未经历液/固→气相变化的回收物料i量,千克;以库存或危废转移单据等凭证为计算依据;
:统计期内,未经历液/固→气相变化的回收物料i的VOCs质量百分含量,%;参考对应原料的产品质检报告(MS/DS文件)。
3.2 削减量
工业涂装工序污染治理过程中VOCs削减量计算有以下三类方法,采用吸附、吸收等物理回收工艺的VOCs处理装置优先采取方法1计算,其它VOCs处理装置优先采取方法2计算。
方法1:回收量折算法
VOCs削减采用吸附、吸收等回收措施,削减量等同于回收物料中VOCs的折纯量。
(式1-5)
(式1-6)
式中:
:统计期内采用一定回收措施,经历气→液/固相变化转换回溶剂或废弃物,并脱离生产系统的回收物料中VOCs量之和,千克。
:统计期内采用一定回收措施,将VOCs经历气→液/固相变化转换回溶剂或废弃物,并脱离生产系统的回收物料i量,千克;以购销或危废转移单据等凭证为计算依据;
:统计期内,经历气→液/固相变化转换回溶剂或废弃物,并脱离生产系统的回收物料i的VOCs质量百分含量,%。根据下列四种方法计算:①回收溶剂或废弃物的未作为危废处理时,有资质检测机构出具的回收物料检测分析报告中VOCs各组分含量;②回收溶剂或废弃物的未作为危废处理时,参考企业或接收单位提供的回收物料例行检测报告中VOCs含量,要求核算期内不少于三次检测记录;③一次性活性炭吸附按15%,其他吸附剂按VOCs污染物吸附饱和比例的85%计。④其他回收溶剂或废弃物的采用危废处理,无法提供VOCs含量依据时,企业根据工况经验自行判断。
方法2:实测法
按相关规定监测方法开展排气筒排放测试,以污染物处理设施进、出口VOCs(或者非甲烷总烃)排放量的手工监测数据、通过有效性审核的在线监测数据、监督监测数据作为认定依据。实测法VOCs削减量等于统计期内各污染治理设施的VOCs去除量之和,千克。
(式1-7)
(式1-8)
式中:
:污染处理设施i的VOCs去除量,千克;
:污染处理设备i进口的VOCs排放浓度, 千克/立方米;
:污染处理设备i出口的VOCs排放浓度千克/立方米;
:污染处理设备i的烟气量,立方米/小时;
:核算期生产时间,小时。
特别的:采用吸附浓缩+焚烧/催化燃烧等两段工艺的处理装置,应采用焚烧/催化燃烧装置的进、出口监测数据用于本节公式1-8计算,不可采用吸附措施进、出口监测数据。2015年10月21日前安装完成的废气处理装置,确实无法监测焚烧/催化燃烧装置的进、出口监测数据,仅能获得吸附措施进、出口监测数据的,可按附表4焚烧/催化燃烧技术调整系数η处理×60%作为焚烧/催化燃烧装置VOCs去除率,该去除率乘以吸附措施VOCs去除量作为最终去除量。
方法3:公式法
无法获取治理设施进出口浓度实测数据的情况下,污染治理设施满足国家及省内相关技术规范,且企业可提供污染治理设施正常运行的证明材料时,采用公式法进行VOCs去除量的计算。
(式1-9)
(式1-10)
式中:
:污染处理设施i的VOCs去除量,千克;
:统计期内某排放环节j的VOCs产生量,千克,产生量是指通过集气设施收集并接入末端治理设备的相应环节VOCs产生量,未采用集气设施收集处理的产生量不计入;同一物料在不同工艺环节排放,无法明确各自工艺环节VOCs排放量时,参考附表2。
:调整系数。
(式1-11)
式中:
:集气方式的调整系数,见附表3;
:处理技术的调整系数,见附表4。
附件
附表1A 汽车制造涂装工艺物料中VOCs含量参考值
类别 | 含VOCs物料 | VOCs含量 |
涂料 | 水性电泳底漆(含乳液和色浆) | 2% |
中涂漆(含固化剂) | 45% | |
色漆(含固化剂) | 80% | |
清漆(含固化剂) | 55% | |
其他物料 | 稀释剂 | 100% |
清洗剂 | 100% | |
密封胶 | 6% | |
保护蜡 | 5% | |
粘接剂 | 5% |
类别 | 含VOCs物料 | VOCs含量 |
涂料 | 溶剂型涂料 | 65% |
固化剂 | 45% | |
其他物料 | 稀释剂 | 100% |
清洗剂 | 100% | |
密封胶 | 80% |
类别 | 含VOCs物料 | VOCs含量 |
涂料 | 溶剂型涂料 | 60% |
固化剂 | 40% | |
其他物料 | 稀释剂 | 100% |
类别 | 含VOCs物料 | VOCs含量 |
涂料 | 溶剂型底涂涂料 | 75% |
面涂涂料 | 80% | |
水性涂料 | 30% | |
其他溶剂型涂料 | 80% | |
固化剂 | 45% | |
其他物料 | 稀释剂 | 100% |
类别 | 含VOCs物料 | VOCs含量 |
涂料 | 溶剂型涂料(含固化剂) | 80% |
粉末型涂料 | 2%(树脂量) | |
水性涂料 | 30% | |
其他物料 | 清洗剂 | 100% |
稀释剂 | 100% |
附表2 各工段VOCs产生比例参考
涂料类别
工段 | 使用水性涂料 | 使用非水性涂料 | ||
喷涂 | 辊涂、淋涂、浸涂等 | |||
空气喷涂 | 其他喷涂 | |||
调漆工段 | 忽略 | 5%(无调配时取0) | 5%(无调配时取0) | |
涂漆工段 | 5% | 55% | 20% | 20% |
流平 | 5% | 20% | 20% | 75%(无调配时取80%) |
干燥 | 90% | 20%(无调配时取25%) | 55%(无调配时取60%) | |
注:适用于工业涂装表面喷涂、辊涂、淋涂、浸涂等工艺,其中干燥工段包括烘干、自然晾干、风干等形式,其他喷涂指静电喷涂、无空气喷涂或空气辅助无气喷涂等。 |
废气收集方式 | 收集控制要求 | η收集 | |
方式1 | 设备废气排口直连 | 设备有固定排放管(或口)直接与风管连接,设备整体密闭只留产品进出口,且进出口处有废气收集措施,收集系统运行时周边基本无VOCs散发 | 1.0 |
方式2 | 车间或密闭间进行负压密闭收集 | VOCs产生源设置在封闭空间中,所有开口处,包括人员或无聊进出口处呈负压。收集总风量能确保开口处保持微负压(敞开截面处的吸入风速不小于0.5m/s) | 1.0 |
方式3 | 半密闭罩或通风橱方式收集(罩内或橱内操作) | 污染物产生点(面)处,往吸入口方向的控制风速不小于某一数值(喷漆不小于0.75m/s,其余不小于0.5m/s) | 0.8 |
方式4 | 热态上吸风罩 | 污染物产生点(面)处,往吸入口方向的控制风速不小于0.5m/s。热态指污染源散发气体温度≥60℃ | 0.6 |
方式5 | 冷态上吸风罩 | 污染物产生点(面)处,往吸入口方向的控制风速不小于0.25m/s。冷态指污染源散发气体温度<60℃ | 0.5 |
方式6 | 侧吸风罩 | 污染物产生点(面)处,往吸入口方向的控制风速不小于0.5m/s,且吸风罩离污染源远端的距离不大于0.6m | 0.4 |
注:1、集气设施不正常运行,VOCs收集率视为0; 注:2、收集设施正常运行,与收集方式描述基本一致,但集气无法达到收集控制要求时,方式1、2、3的η收集按75%取值;方式4、5、6的η收集按50%取值。 |
废气处理技术 | 技术控制要求 | η处理 | |||
技术1 | 直接燃烧法 | 燃烧温度不低于820℃ | 1.0 | ||
技术2 | 锅炉热力焚烧 | 燃烧温度不低于820℃,且锅炉(如导热油、热电锅炉)运行时间与生产同步 | 1.0 | ||
技术3 | 直接催化燃烧法 | 满足《催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2027-2013)技术要求 | 0.9 | ||
技术4 | 蓄热式燃烧法RTO | 两室 | 燃烧温度不低于760℃ | 0.95 | |
三室/多室 | 1.0 | ||||
技术5 | 蓄热式催化燃烧法RCO | 两室 | 催化燃烧温度不低于300℃,装置空速范围10000h-1~40000h-1 | 0.85 | |
三室/多室 | 0.9 | ||||
技术6 | 吸附浓缩-催化燃烧法 | 纤维状吸附剂气体流速不高于0.15m/s,颗粒吸附剂气体流速不高于0.5m/s,蜂窝吸附剂气体流速不高于1m/s;催化燃烧温度不低于300℃,装置空速范围10000h-1~40000h-1 | 0.85 | ||
技术7 | 静电法(仅用于除油烟) | 前端设水喷淋等冷却装置(如是高温废气),清洗电极等关键组件每年不少于6次 | 0.7 | ||
技术8 | 低温等离子法 | 电晕放电 | 后端至少增加一级吸收装置,清洗电极组件每年不少于6次 | 0.3 | |
介质阻挡放电 | 0.6 | ||||
技术9 | 光催化法 | 后端至少增加一级吸收装置,灯管连续使用不超过4800h | 0.3 | ||
技术10 | 臭氧法 | 后端至少增加一级吸收装置 | 0.5 | ||
技术11 | 生物法 | 适用于含氧烃或芳香烃类(如醇、醛、酮、醚、有机酸、苯系物、苯乙烯等),且停留时间不小于30s | 0.7 | ||
适用于酚类,含N、Cl烃类,烯烃类等其他VOCs:停留时间不小于30s | 0.6 | ||||
技术12 | 喷淋法 | 主要污染物需为水溶性 | 0.7 | ||
注:1、治理设施不正常运行或与设计方案要求明显不符时,VOCs去除量视为0; 注:2、企业VOCs处理装置未按照治理工程的设计要求定期更换催化剂、吸收液、UV灯管等的,视为未安装任何处理装置,VOCs去除量为0; 注:3、污染治理设施正常运行,企业提供的治理设施设计方案基本合理,设施建设与设计方案内容基本一致,但无法达到本表技术控制要求时,技术1、2、3、4、5、6、7的η处理按75%取值,技术8、9、10、11的η处理按25%取值,技术12的η处理按10%取值。 |