低VOC涂料可減少空氣污染

根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)的數(shù)據(jù)，自1970年以來(lái)，美國(guó)的空氣質(zhì)量穩(wěn)步提高。從事工業(yè)的專業(yè)人士認(rèn)為，這個(gè)國(guó)家的空氣污染已經(jīng)變得不那么嚴(yán)重了。“某些城市仍存在空氣污染問(wèn)題，”俄亥俄州克利夫蘭伊頓公司環(huán)境工程部經(jīng)理約翰伯克說(shuō)。“一般來(lái)說(shuō)情況會(huì)好一些，但不會(huì)稍差一些。”俄亥俄州坎東肯公司的政府和公共事務(wù)總監(jiān)羅伯特拉普?qǐng)?jiān)持認(rèn)為空氣質(zhì)量有所改善。“美國(guó)的空氣污染大大低于20年前的水平。在過(guò)去十年中，投資和遵守規(guī)定已經(jīng)很大。”

隨著數(shù)據(jù)的積累，美國(guó)環(huán)保署已經(jīng)有所改變。“目前的機(jī)構(gòu)重點(diǎn)是對(duì)流層臭氧 - 城市煙霧 - 以及細(xì)顆粒物質(zhì)，”美國(guó)北卡羅來(lái)納州三角研究園環(huán)境保護(hù)局國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)管理研究實(shí)驗(yàn)室副主任布萊爾馬丁說(shuō)。

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反映這一重點(diǎn)，去年11月，美國(guó)環(huán)保署提出修訂國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NAAQS)的顆粒物(PM)和臭氧。美國(guó)環(huán)保署建議制定年度標(biāo)準(zhǔn)，直徑為2.5毫米(PM2.5)的顆粒為15毫米/立方米，并設(shè)定一個(gè)新的24小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，50立方米/立方米。本標(biāo)準(zhǔn)適用于直徑10μm的顆粒(PM10)。至于臭氧，美國(guó)環(huán)保署建議將0.08 ppm的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為8小時(shí)平均暴露量。美國(guó)環(huán)保署將于7月19日發(fā)布PM2.5和臭氧的最終規(guī)定。

攻擊臭氧。對(duì)于該國(guó)的大部分地區(qū)而言，減少臭氧排放涉及切割氮氧化物而不是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。許多技術(shù)具有超出現(xiàn)有低NOx燃燒器的控制水平的潛力。一種選擇性非催化還原涉及在NH選擇性地與NO反應(yīng)形成N2和水的條件下，在爐子的上部區(qū)域注入化合物以產(chǎn)生NH自由基。“這種方法可以達(dá)到50%至60%的NOx用低NOx燃燒器控制在控制之上，“Martin說(shuō)。

選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)將催化劑置于熱煙道氣流中，并在催化劑上游注入氨。“你對(duì)氨與NO的催化選擇性反應(yīng)。這項(xiàng)技術(shù)可以讓你控制80%到90%的NOx，”Martin解釋道。由位于伊利諾斯州紹姆堡的US Filter / Engineered Systems的子公司ARI Technologies制造的一種這樣的SCR系統(tǒng)使用過(guò)渡金屬氧化物催化劑的流化床。在一個(gè)應(yīng)用程序中，ARI設(shè)計(jì)了一個(gè)Econ-NoxTMSCR系統(tǒng)并在25周內(nèi)將其改裝成污水處理廠。該設(shè)備可處理VOC和NOx，實(shí)現(xiàn)優(yōu)于90%的NOx控制，并去除98%或更多的VOC和碳?xì)浠衔铩?/p>

天然氣再燃，這是一種在海外廣泛使用的技術(shù)，在主燃燒器區(qū)域的正常燃燒條件下形成的NOx中添加了天然氣流。這樣做有助于消耗多余的空氣并產(chǎn)生還原條件。這種情況產(chǎn)生NH自由基和其他將NOx還原為N2的化合物。添加空氣可完成二次燃料燃盡。該方法控制50%至60%的NOx。

符合PM2.5標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)環(huán)保署的馬丁說(shuō)，有許多有趣的技術(shù)可以控制精細(xì)PM。一種是超級(jí)ESP，這是一種與傳統(tǒng)靜電除塵器技術(shù)相關(guān)的技術(shù)。另一種是靜電織物過(guò)濾器。兩者的結(jié)合包括從沉淀器的最后一塊區(qū)域移除ESP板并安裝靜電織物過(guò)濾器。

“人們非常重視低VOC或無(wú)揮發(fā)性有機(jī)化合物涂料，”馬丁說(shuō)，“無(wú)論是在涂料本身還是在應(yīng)用設(shè)備方面，都是如此。而且還有大量的創(chuàng)新技術(shù)正在開(kāi)發(fā)中。 “

新標(biāo)準(zhǔn)肯定會(huì)給行業(yè)帶來(lái)新的成本。對(duì)于一些公司來(lái)說(shuō)，這些成本可能成為一個(gè)重大問(wèn)題。如果擬議的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)成為法律，“我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在全球競(jìng)爭(zhēng)中極其困難，”鐵姆肯公司的鮑勃拉普說(shuō)。“我們的一些最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是日本人，中國(guó)人，韓國(guó)人。他們沒(méi)有這些標(biāo)準(zhǔn)，但他們確實(shí)有其他成本遠(yuǎn)低于我們的標(biāo)準(zhǔn)。”

伊頓公司的約翰·伯克(John Burke)持不同看法：PM2.5標(biāo)準(zhǔn)“將影響每個(gè)擁有排氣管的行業(yè)。”但環(huán)境控制是否會(huì)威脅到伊頓等企業(yè)的生存能力?伯克不這么認(rèn)為。“我們擔(dān)心新的規(guī)定，我們不喜歡被選中。我們可能會(huì)達(dá)到一個(gè)突破點(diǎn)，但我認(rèn)為我們還沒(méi)有。”

如何沒(méi)有揮發(fā)性有機(jī)化合物

伊頓公司生產(chǎn)的卡車變速箱由涂料保護(hù)，必須經(jīng)過(guò)480小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)。滿足這一要求，以及EPA關(guān)于VOCs的法規(guī)，需要一些新的東西。伊頓公司的John Burke解釋說(shuō)：“我們這樣做是為了研究各種油漆系統(tǒng)。”經(jīng)過(guò)大約1年半的研究，我們發(fā)現(xiàn)了一種可水稀釋的油漆，其混合配方中VOC含量減少了約98% “。

其VOC含量使涂料能夠潤(rùn)濕表面并滲透到毛孔中。滲透確保粘合。“我們正在繪制一些裸鋼表面，一些已經(jīng)通過(guò)鑄造供應(yīng)室涂底漆，以及不同的基材 - 包括鋁，鋼，鑄鐵和軟管，”伯克說(shuō)。“所有這些都必須涂上一種顏色，一種顏色。”

此外，治愈的速度非常重要。“我們的涂裝工藝是變速器的最終操作;零件進(jìn)行打滑，四次變速打滑，然后收縮包裝在一起。好吧，如果油漆仍然發(fā)粘，”伯克說(shuō)，“你可能會(huì)收縮 - 把它們包起來(lái)，但是當(dāng)這個(gè)人把收縮包裹起來(lái)時(shí)，油漆就隨之而來(lái)。“伊頓公司的油漆在大約15分鐘內(nèi)完成治愈。

該解決方案不僅需要水性涂料，還需要全新的涂裝系統(tǒng)，這使得伊頓的成本超過(guò)50萬(wàn)美元。“一切都是新的。我們擁有全新的噴漆槍，”伯克解釋道。“我們不能使用任何舊組件，也不能使用原來(lái)的油漆工作室。”新涂裝系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留VOC水平非常低，標(biāo)準(zhǔn)不需要捕獲。“我們不能用高VOC涂料涂上10個(gè)變速器并符合規(guī)定，”伯克說(shuō)。