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2020
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04
常見(jiàn)十大行業(yè)VOCs產(chǎn)廢來(lái)源及特點(diǎn)
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電子產(chǎn)品類(lèi)型主要包括電子專(zhuān)用材料、電子元件、印制電路板、半導(dǎo)體器件、顯示器件及光電子器件、電子終端產(chǎn)品六大類(lèi)。
電子專(zhuān)用材料
① 覆銅板
覆銅板生產(chǎn)工藝屬于無(wú)水工藝,除冷卻水、檢驗(yàn)檢測(cè)部門(mén)會(huì)產(chǎn)生少量污水外,其他生產(chǎn)流程不會(huì)產(chǎn)生污水。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的污染物主要在廢氣方面,較多來(lái)自于使用丙酮、甲苯等有機(jī)溶劑的揮發(fā)。
② 電子銅箔
電子銅箔生產(chǎn)廢氣中的主要污染物為硫酸霧和少量苯。
③ 石英晶棒(片)
石英晶棒及晶片加工過(guò)程中的切割工序中因柴油揮發(fā)產(chǎn)生少量VOCs。
④ 電阻漿料
電阻漿料主要由導(dǎo)電相(功能相)、黏結(jié)相(玻璃相)和有機(jī)載體三部分組成。生產(chǎn)廢氣中的主要污染物為VOCs 、粉塵。
電子元件
① 有機(jī)介質(zhì)電容器
有機(jī)介質(zhì)電容器紙涂漆、電容器表面涂覆處理時(shí)有VOCs廢氣產(chǎn)生。
② 鋁電解電容器
鋁電解電容器生產(chǎn)準(zhǔn)備階段要進(jìn)行拋光處理, 去邊緣毛刺時(shí)產(chǎn)生少量粉塵;鋁箔腐蝕時(shí)會(huì)產(chǎn)生鹽酸氣體,切割會(huì)產(chǎn)生少量粉塵。
③ 鉭電解電容器
鉭電解電容器的燒結(jié)過(guò)程與焊陽(yáng)、陰極引線時(shí)有VOCs廢氣產(chǎn)生。
④ 云母電容器
云母電容器生產(chǎn)過(guò)程中在老練過(guò)程中產(chǎn)生VOCs廢氣。
⑤ 薄膜電阻
薄膜電阻在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段要進(jìn)行拋光處理,去邊緣毛刺時(shí)產(chǎn)生少量粉塵;表面涂覆有VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑥ 玻璃釉電阻器
玻璃軸電阻器生產(chǎn)過(guò)程中,有機(jī)載體的制備、絲網(wǎng)印刷、烘干燒結(jié)及引出端焊接有VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑦ 金屬箔電阻器
金屬箔電阻器生產(chǎn)過(guò)程中的配膠貼箔工序有少量VOCs廢氣產(chǎn)生。
⑧ 電感器
電感器在材料準(zhǔn)備時(shí)會(huì)有VOCs產(chǎn)生,包括無(wú)水乙醇、丙酮、少量二甲苯等; 焊錫過(guò)程有廢氣與粉塵產(chǎn)生。
⑨ 電子變壓器
電子變壓器在點(diǎn)膠和烘烤過(guò)程中有VOCs廢氣產(chǎn)生。
半導(dǎo)體器件
① 分立器件、集成電路
由于半導(dǎo)體工藝對(duì)操作室清潔度要求極高,通常使用風(fēng)機(jī)抽取工藝過(guò)程中揮發(fā)的各類(lèi)廢氣,因此半導(dǎo)體行業(yè)廢氣排放具有排氣量大、排放濃度小的特點(diǎn)。這些廢氣排放主要可以分為四類(lèi):酸性氣體、堿性氣體、有機(jī)廢氣和有毒氣體。
酸堿廢氣主要來(lái)自于擴(kuò)散、CVD 、CMP 及刻蝕等工序,這些工序使用酸堿清洗液對(duì)晶片進(jìn)行清洗。目前,在半導(dǎo)體制造工藝中使用最為普遍的清洗溶劑為過(guò)氧化氫和硫酸的混合劑。這些工序中產(chǎn)生的廢氣包括硫酸、氫氟酸、鹽酸、硝酸及磷酸等的揮發(fā)氣,堿性氣體為氨氣。
有機(jī)廢氣主要來(lái)源于光刻、顯影、刻蝕及擴(kuò)散等工序,在這些工序中要用有機(jī)溶液(如異丙醇)對(duì)晶片表面進(jìn)行清洗,其揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣是有機(jī)廢氣的來(lái)源之一: 同時(shí),在光刻、刻蝕等過(guò)程中使用的光阻劑(光刻膠)中含有易揮發(fā)的有機(jī)溶劑,如醋酸丁酯等,在晶片處理過(guò)程中也要揮發(fā)到大氣中,是VOCs廢氣產(chǎn)生的又一來(lái)源。
有毒廢氣主要來(lái)源于晶體外延、干法刻蝕及CVD 等工序中,在這些工序中要使用到多種高純特殊氣體對(duì)晶片進(jìn)行處理,如硅烷( SiH4) 、磷烷(PH3 ) 、四氟化碳( CF4 ) 、硼烷、三氯化硼等,部分特殊氣體具有毒害性、窒息性及腐蝕性。
② 封裝
封裝工藝產(chǎn)生的廢氣較為簡(jiǎn)單,主要是酸性氣體、環(huán)氧樹(shù)脂及粉塵。酸性廢氣主要產(chǎn)生于電鍍等工藝;烘烤廢氣則產(chǎn)生于晶粒粘貼、封膠后烘烤過(guò)程;劃片機(jī)在晶片切割過(guò)程中,產(chǎn)生含微量砂塵的廢氣。
顯示器件及光電子器件
從產(chǎn)生污染的角度而言,顯示器件的代表性產(chǎn)品為TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器件),光電子器件的代表性產(chǎn)品為L(zhǎng)ED光電子器件。
電子終端產(chǎn)品
電子終端產(chǎn)品制造行業(yè)廢氣排放潛在的污染物主要是錫和錫化合物、鉛和鉛化合物及VOCs (苯系物與乙醇、異丙醇、丙酮等) 。
二 制藥工業(yè)
制藥工藝中往往需要采用有機(jī)溶劑對(duì)藥品進(jìn)行分離和提取,因此VOCs 是制藥工業(yè)中最主要的大氣污染物之一。
發(fā)酵類(lèi)
發(fā)酵類(lèi)藥物生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣主要包括發(fā)酵尾氣、含溶媒廢氣、含塵廢氣、酸堿廢氣及廢水處理裝置產(chǎn)生的惡臭氣體。發(fā)酵尾氣(包括發(fā)酵罐消毒滅菌排氣)的主要成分為空氣和二氧化碳,同時(shí)含有少量培養(yǎng)基物質(zhì)以及發(fā)酵后期細(xì)菌開(kāi)始產(chǎn)生抗生素時(shí)菌絲的氣味。
分離提取精制等生產(chǎn)工序產(chǎn)生的有機(jī)溶媒廢氣(如甲苯、乙醇、甲醛、丙酮等),是主要的有機(jī)廢氣污染源。
化學(xué)合成類(lèi)
化學(xué)合成類(lèi)制藥企業(yè)主要廢氣污染源包括:蒸餾、蒸發(fā)濃縮工段產(chǎn)生的有機(jī)不凝氣;合成反應(yīng)、分離提取過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)溶劑廢氣;使用鹽酸、氨水調(diào)節(jié)pH 值產(chǎn)生的酸堿廢氣;粉碎、干燥排放的粉塵;污水處理廠產(chǎn)生的惡臭氣體。
化學(xué)合成工序主要大氣污染物包括顆粒物、氯化氫和氨等無(wú)機(jī)物,以及化學(xué)合成使用的有機(jī)原料和有機(jī)溶劑,如苯、甲苯、氯苯、氯仿、丙酮、苯胺、二甲基亞砜、乙醇、甲醇、甲醛等。
提取類(lèi)
提取類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中的大氣污染物主要來(lái)自清洗、粉碎、干燥和包裝時(shí)產(chǎn)生的粉塵;在提取工段中常用的溶劑包括水、稀鹽、稀堿、稀酸、有機(jī)溶劑(如乙醇、丙酮、三氯甲烷、三氯乙酸、乙酸乙酯、草酸、乙酸等),在提取、沉淀、結(jié)晶過(guò)程中均會(huì)涉及到有機(jī)溶劑的揮發(fā),在酸解、堿解、等電點(diǎn)沉淀、pH 調(diào)解等過(guò)程中還會(huì)涉及到酸堿廢氣的揮發(fā)。
生物工程類(lèi)
生物工程類(lèi)生產(chǎn)工藝廢氣主要來(lái)自溶劑的使用,包括甲苯、乙醇、丙醇、丙酮、甲醛和乙腈等,主要產(chǎn)污點(diǎn)為瓶子洗滌、溶劑提取、多肽合成儀等的排風(fēng)以及實(shí)驗(yàn)室的排氣、制劑過(guò)程中的藥塵等。發(fā)酵過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生少量細(xì)胞呼吸氣,主要成分是CO2 和N2。
中藥類(lèi)
其中,核心工藝是有效成分的提取、分離和濃縮。根據(jù)溶劑不同分為水提和溶劑提取,其中溶劑提取以乙醇提取為主。
中成藥生產(chǎn)廢氣主要為藥材粉碎等工序產(chǎn)生的藥物粉塵以及制藥過(guò)程中使用的部分VOCs 的揮發(fā),如乙醇等。
制劑類(lèi)
用藥物活性成分和輔料通過(guò)混合、加工和配制,形成各種劑型藥物。制劑藥物按劑型可分為固體制劑類(lèi)、注射劑類(lèi)和其他制劑類(lèi)等。固體制劑類(lèi)和注射劑類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中廢氣污染源主要為粉塵。
三 涂料制造
涂料類(lèi)型可分為溶劑型、水性與粉末型。
溶劑型涂料
在涂料中使用的主要樹(shù)脂為醇酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等。
水性涂料
與溶劑型涂料相比,水性涂料主要是用水代替了大量溶劑。由于用水代替了溶劑,因此洗滌過(guò)程通常使用水,則增加了水的回用過(guò)程,但減少了溶劑使用。
粉末涂料
粉末涂料通常是由聚合物、顏料、助劑等混合粉碎加工而成。粉末涂料的制備方法大致可分為干法和濕法兩種方法,干法涂料生產(chǎn)主要是熔融混合法;濕法工藝有蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法。蒸發(fā)法是先配置溶劑型涂料、然后用薄膜蒸發(fā)、真空蒸餾等法除去溶劑得到固體涂料,然后經(jīng)過(guò)粉粹、過(guò)篩分級(jí)得到粉末涂料,主要是丙烯酸樹(shù)脂基粉末涂料生產(chǎn),使用較多的是薄膜蒸發(fā)器和行星螺桿擠出機(jī);噴霧干燥法則是先配置溶劑型涂料,經(jīng)過(guò)研磨、調(diào)色,然后分別噴霧干燥造?;蛘咴谝后w沉淀造粒得到粉末涂料。
四 油墨制造
我國(guó)油墨企業(yè)以印刷油墨為主,業(yè)內(nèi)通常按照印刷方式將其分為平版油墨、凹版油墨、柔印油墨、凸版油墨等,其中又以平版油墨(膠印油墨)和凹版油墨為主,兩種油墨產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的60%、20%左右,柔印油墨占7%、絲網(wǎng)油墨占7%左右。
膠印油墨
膠印油墨是漿狀油墨的代表,平臺(tái)機(jī)凸版油墨、絲網(wǎng)油墨和印鐵油墨都屬于漿狀油墨?;陬伭蠟V餅特點(diǎn),漿狀油墨生產(chǎn)工藝可以分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)。
凹版油墨
凹版油墨屬于典型的液狀油墨,柔版式和新聞?dòng)湍紝儆谝籂钣湍?,粘度很小。通常不需要預(yù)先混合,而是直接砂磨或者球磨。根據(jù)溶劑使用特點(diǎn),通常可以分為水基油墨和溶劑基油墨,以水或者醇類(lèi)為主的溶劑,便形成了水基油墨。
五 膠黏劑制造
溶劑型膠黏劑
投料過(guò)程反應(yīng)釜置換廢氣經(jīng)真空系統(tǒng)收集后排放是VOCs廢氣的一大來(lái)源,反應(yīng)釜內(nèi)的工藝尾氣經(jīng)裝置頂部冷凝器冷凝,冷凝液回流入反應(yīng)釜,不凝氣的排空管是VOCs廢氣的另一排放源。包裝方式采用一般貨物濺水式灌裝,包裝口存在一定的敞開(kāi)口。這是VOCs廢氣的第三類(lèi)排放源。
水基膠黏劑
水基膠黏劑的生產(chǎn)工藝通常是采用乳液聚合法生成,即以水作為外相,單體在乳化劑或者表面活性劑和充分?jǐn)嚢璧那闆r,通過(guò)膠束分散于水相并發(fā)生增溶溶解。通過(guò)添加水溶性引發(fā)劑(如過(guò)硫酸鉀等)后,一經(jīng)加熱,引發(fā)劑就開(kāi)始分解并產(chǎn)生自由基,進(jìn)而引發(fā)膠束中單體發(fā)生聚合或者共聚反應(yīng)。
熱熔膠
一般情況下,熱熔膠的制備是先將反應(yīng)釜加熱到一定溫度,把原料按投料順序依次投入到反應(yīng)釜內(nèi)。經(jīng)過(guò)加熱和攪拌均勻,如果需要應(yīng)抽真空和充氮?dú)?,達(dá)到出膠喉,放料進(jìn)入擠出機(jī)。擠出機(jī)后,膠條通過(guò)同步牽引到水下起粒機(jī)。
六 木材加工
木材加工行業(yè)中,VOCs排放以人造板制造為主。人造板生產(chǎn)所用原料包括木材類(lèi)原料和非木材類(lèi)的一年生與多年生植物纖維原料,這類(lèi)原料是構(gòu)成人造板的主要原料;還包括用于將纖維質(zhì)原料重組復(fù)合膠接在一起形成人造板材的膠接材料—膠黏劑;以及為賦予人造板材不同性能而添加的各種輔助材料,包括防水劑、固化劑、阻燃劑、防腐與防霉劑、填充劑等。木材加工企業(yè)常用的有機(jī)溶劑包括:脲醛(樹(shù)脂)、酚醛(樹(shù)脂)、甲醛、三聚氰胺以及苯系物等。
人造板加工行業(yè)VOCs廢氣主要來(lái)源于以下環(huán)節(jié):(1)膠合板VOCs的排放主要在單板干燥過(guò)程及制膠、施膠、熱壓過(guò)程;(2)刨花板主要為涂料、熱壓和鋸邊過(guò)程中產(chǎn)生的甲醛等;(3)中密度纖維板有機(jī)廢氣主要包括熱磨制漿過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、施膠和纖維干燥過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)物、纖維板熱壓過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。
七 家具制造
家具制造企業(yè)主要的VOCs排放產(chǎn)生于調(diào)漆和涂裝環(huán)節(jié),常見(jiàn)的有機(jī)化合物包括:苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、丁醇、甲基異丁基酮、醇酸丁酯 。
八 交通運(yùn)輸設(shè)備制造
交通運(yùn)輸設(shè)備制造過(guò)程中最大的產(chǎn) VOCs 環(huán)節(jié)是涂裝工藝。底涂普遍采用陰極電泳涂裝,中涂、面涂少數(shù)企業(yè)使用水性涂料涂裝,多數(shù)為溶劑型涂料涂裝。
汽車(chē)制造
汽車(chē)涂裝生產(chǎn)中電泳底漆烘干、中涂、色漆和清漆噴涂及烘干過(guò)程均排放大氣污染物。其中50%來(lái)自于中涂、色漆和清漆,30%來(lái)自于清洗溶劑。車(chē)身密封和噴蠟過(guò)程由于PVC和防護(hù)蠟固化率高,不易揮發(fā),污染物排放量相對(duì)較小。在中涂、色漆和清漆作業(yè)過(guò)程中,約80~90%在噴漆室和流平室排放,10~20%在烘干室中排放。
自行車(chē)制造
涂裝生產(chǎn)中噴底漆、面漆及干燥烘干過(guò)程均排放大氣污染物。在噴涂烘干階段作業(yè)過(guò)程中,約65~70%在噴漆工段排放,20~30%在烘干工段排放。
九 皮革制品制造
皮革制品制造業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣主要來(lái)源于粘合、烘干、清洗等工序,特征污染物有甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯等。因各企業(yè)使用的原輔材料及采用的工藝流程有所差異,可能存在的污染物還包括正己烷、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯、異丙醇等。
十 制鞋業(yè)
污染物主要是有機(jī)廢氣,產(chǎn)生有機(jī)廢氣的工序主要有:
(1)鞋面商標(biāo)印刷時(shí),油墨揮發(fā)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,油墨主要成分是色料,其稀釋劑一般為苯類(lèi)、烷烴類(lèi)和酮類(lèi),在油印干燥過(guò)程該有機(jī)溶劑成分揮發(fā)進(jìn)入周?chē)h(huán)境;
(2)鞋面材料高頻壓型工序產(chǎn)生的廢氣,皮革高頻產(chǎn)生的廢氣屬惡臭氣體范疇。
(3)鞋底材料EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、MD(或PHYLON)發(fā)泡過(guò)程,TPR(熱塑性橡膠)、PVC(聚氯乙烯)注塑加熱狀況下產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,該氣體屬高分子聚合物受熱發(fā)生分子降解,釋放出單體式低聚物,降解量與溫度、加熱時(shí)間相關(guān),有機(jī)廢氣主要成分為單體式低聚物、烯烴等。
(4)鞋底噴漆過(guò)程一般采用溶劑型油漆,該有機(jī)成分芳香族樹(shù)脂與苯溶劑的混合物,主要用于PVC、塑料、橡膠等材質(zhì)的噴漆,在使用過(guò)程中苯溶劑全部揮發(fā)進(jìn)入大氣。
(5)鞋底中底貼合、鞋面鞋底粘膠成型過(guò)程使用的粘膠劑,最初粘膠劑所使用的溶劑是苯,后改用甲苯作溶劑。同時(shí)還有使用酮類(lèi)酯類(lèi)做溶劑的聚氨酯膠粘劑。由于粘膠劑中有機(jī)溶劑含量較高,所以是制鞋過(guò)程中有機(jī)廢氣排放最多的環(huán)節(jié)。