2014-10-13 10:23:05 来源:互联网|0

汽车涂装车间技术的环境生命周期评价

  VOC结果

  

图9 涂装车间不同工艺区段的VOC排放

 

  图9分别显示了在五个不同的涂装技术中各个涂装过程和使用的材料所产生的VOC。由IHS提供的每一种技术场景都是基于包括减排系统在内的标准涂装车间设计。在溶剂型喷涂区和烘干炉全部采用减排措施后,所有技术场景的VOC排放均符合欧洲限值35g/m2VOC。VOC排放的捕获和销毁效率根据技术场景的喷漆室气流复杂性而有所不同。

  根据本研究的目标和范围,这些结果仅反映涂装车间边界内的活动。由于缺乏相关数据,为了使得结果与监管限值具有可比性,与涂料材料生产有关的VOC排放未纳入研究范围。敏感性分析表明,涂料材料生产造成的VOC排放量相对微小。

  图9中堆叠柱的颜色顺序对应于图注中的顺序。中涂漆和罩光清漆的喷漆室向大气中排放的VOC最多。WB技术中,底色漆的加热闪干也产生大量的VOC。

  在本研究中我们进行了一项敏感性研究,即根据表3中的值,通过改变喷涂膜厚、涂料VOC含量和%固含来研究VOC的排放变化。此外还针对完全消除所有技术场景中的VOC减排系统执行了一项案例研究。灵敏性研究结果见图10和图11。图10显示的是减排情况,这是LCA工具的默认基础。蓝色柱对应于在表3中的目标条件下图9中所示的总排放量。黑点表示通过改变喷涂膜厚、涂料VOC含量和%固含所实现的最低和最高VOC排放量。较低的点表示在预期的最低喷涂膜厚下应用了最高固含涂料,而较高的点则表示在预期的最高喷涂膜厚下应用了最低固含涂料(具体数值参见表3),从而尽可能涵盖每个场景中预期的VOC正常排放范围。

  

图10 涂装车间VOC排放敏感性研究-减排

 

  

图11 涂装车间VOC排放敏感性研究

 

  对于所有WB技术场景,在敏感性分析中电泳底漆和罩光清漆要么减排要么不减排,而根据美国标准的行业惯例2,3,WB中涂漆和WB底色漆区域直接排放到大气中。对于减排场景中的所有SB涂料(中涂漆、底色漆和罩光清漆),其产生的排放被输送到VOC控制装置中进行销毁。在下图中减排系统被去除,即假设所有工艺中产生的VOC均排放到大气中。图11表明,所有WB场景在不减排的情况下都是可行的,因为VOC排放量可以低于35g/m2。这对于世界上的某些地区可能是一个有吸引力的低成本选择。预计3C1B-SB-1K在不减排的情况下不可行。在不减排的情况下采用该工艺将产生略低的GHG排放量(见图6),但VOC排放量却会增加,这是一个值得权衡的问题。

  

图12 涂装车间VOC基准勘察

 

  图12显示了伊士曼的研究结果与福特和巴斯夫/杜尔提供的VOC总排放数值以及几个汽车OEM的年度环境报告12中发布的信息的对比情况。在比较过程中,精确的涂料材料成分、减排方案和VOC捕获效率均未知,但本研究中使用的总体目标估计值与已发布的VOC排放值具有很好的相关性。该数据也符合以前的研究结果,并支持以下结论,即3C1B-SB-1K能够满足更严格的VOC法规要求且可以减少GHG足迹。

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