低VOC涂料可減少空氣污染

根據(jù)美國環(huán)境保護署(EPA)的數(shù)據(jù)，自1970年以來，美國的空氣質(zhì)量穩(wěn)步提高。從事工業(yè)的專業(yè)人士認為，這個國家的空氣污染已經(jīng)變得不那么嚴重了。“某些城市仍存在空氣污染問題，”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。“一般來說情況會好一些，但不會稍差一些。”俄亥俄州坎東肯公司的政府和公共事務(wù)總監(jiān)羅伯特拉普堅持認為空氣質(zhì)量有所改善。“美國的空氣污染大大低于20年前的水平。在過去十年中，投資和遵守規(guī)定已經(jīng)很大。”

隨著數(shù)據(jù)的積累，美國環(huán)保署已經(jīng)有所改變。“目前的機構(gòu)重點是對流層臭氧 - 城市煙霧 - 以及細顆粒物質(zhì)，”美國北卡羅來納州三角研究園環(huán)境保護局國家風(fēng)險管理研究實驗室副主任布萊爾馬丁說。

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反映這一重點，去年11月，美國環(huán)保署提出修訂國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NAAQS)的顆粒物(PM)和臭氧。美國環(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)定一個新的24小時標(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，美國環(huán)保署建議將0.08 ppm的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為8小時平均暴露量。美國環(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。對于該國的大部分地區(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。“這種方法可以達到50%至60%的NOx用低NOx燃燒器控制在控制之上，“Martin說。

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。“你對氨與NO的催化選擇性反應(yīng)。這項技術(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)使用過渡金屬氧化物催化劑的流化床。在一個應(yīng)用程序中，ARI設(shè)計了一個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，實現(xiàn)優(yōu)于90%的NOx控制，并去除98%或更多的VOC和碳氫化合物。

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)。美國環(huán)保署的馬丁說，有許多有趣的技術(shù)可以控制精細PM。一種是超級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濾器。

“人們非常重視低VOC或無揮發(fā)性有機化合物涂料，”馬丁說，“無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)正在開發(fā)中。 “

新標(biāo)準(zhǔn)肯定會給行業(yè)帶來新的成本。對于一些公司來說，這些成本可能成為一個重大問題。如果擬議的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)成為法律，“我們會發(fā)現(xiàn)在全球競爭中極其困難，”鐵姆肯公司的鮑勃拉普說。“我們的一些最大的競爭對手是日本人，中國人，韓國人。他們沒有這些標(biāo)準(zhǔn)，但他們確實有其他成本遠低于我們的標(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)“將影響每個擁有排氣管的行業(yè)。”但環(huán)境控制是否會威脅到伊頓等企業(yè)的生存能力?伯克不這么認為。“我們擔(dān)心新的規(guī)定，我們不喜歡被選中。我們可能會達到一個突破點，但我認為我們還沒有。”

如何沒有揮發(fā)性有機化合物

伊頓公司生產(chǎn)的卡車變速箱由涂料保護，必須經(jīng)過480小時的鹽霧試驗。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：“我們這樣做是為了研究各種油漆系統(tǒng)。”經(jīng)過大約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。“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，“你可能會收縮 - 把它們包起來，但是當(dāng)這個人把收縮包裹起來時，油漆就隨之而來。“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50萬美元。“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個變速器并符合規(guī)定，”伯克說。