小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?

   日期:2024-04-28     来源:VOCs减排工作站    

近期,小米SU7火遍全网!雷军雷总相信是大家敬仰的大神!那小米SU7汽车生产工厂里的VOCs废气是怎么治理的?有谁知道是哪家来做的RTO设备吗?莫非是常给大型汽车做RTO配套的那家? 很巧,小米汽车公众号公布了其汽车工厂的VOCs废气高效减排措施。主要为如下几点:

 

1)使用水性涂料。原文中介绍:针对涂装过程中会产生的VOCs有害气体,小米汽车工厂首先从源头上减少其排放。小米汽车涂装所使用的超过80%的原辅材料(原材料和辅助材料),包括电泳漆、中涂漆和色漆等都为水性环保涂料,其VOCs含量约为10%-20%,远远低于传统油性涂料60%的VOCs含量。小编认为,源头VOCs减排是国家政策大力要求和鼓励的,水性漆的废气入口浓度一般峰值都在小几十mg/m3,当然也要看喷枪同时使用数量、漆的品性废气收集效果等情况。如果使用减风增浓/增加循环比的方式,入口浓度会提高。

 

2)VOCs废气收集:原文中指出:在封闭喷房中,我们采用上送下排的形式,通过纸盒处理后的气体有80%能够循环回喷房,实现喷房气体环境自动化处理,全程没有逸散环节。小编认为循环量较大,那仅仅需要处理20%的废气量,其VOCs废气风量减少了几倍,不仅减少了RTO投资及运营成本,其本质也是绿色节能。

 

3)VOCs末端治理:采用涂装行业常见的高效VOCs焚烧技术即RTO焚烧技术,燃烧器选择低氮燃烧器,在水性漆入口浓度较低的情况下,虽具备上述描述的循环比增加了废气入口浓度,还能实现99%以上的VOCs去除率,这不是不可能,非常高效非常好!但小编表示有点疑惑,希望能有机会组织行业内的专家现场去学习参观下。不知雷总是否欢迎我们这些VOCs废气处理行业的环保人呢?原文描述:无法循环的20%废气则经过“高循环比三室RTO直燃处理技术”后排放,蓄热式焚烧系统RTO是利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量,并用陶瓷蓄热体储存的热能来预热和分解未被处理的有机废气,使有机废气持续升温直至有机成分彻底分解成CO2和H2O。三室RTO是指配有三个蓄热室,每个蓄热室分别进行“蓄热—放热—清扫”程序。而在过程中,小米还采用超低氮燃烧技术,大幅降低了天然气燃烧产生的氮氧化物。相较于传统沸石转轮浓缩处理技术,三室RTO处理效率不受转轮效率变化影响,大幅提升VOCs治理效果,使处理效率达到99%以上。

 

那我们一起来从专业的角度来学习、看看小米在汽车智能制造领域的绿色实践!如下是小米汽车的原文:

 

01绿色制造,涂装是关键

 

小米汽车工厂坐落于北京经济技术开发区,占地面积71.8万㎡,包括研发试验基地,新能源车专属打造的冲压、压铸、车身、涂装、电池、总装六大车间,总长2.5km的测试跑道,还有小米汽车工厂店,是集研发、生产、销售、体验于一体的智造园区。

 小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?-

(图:小米汽车工厂)

 

小米集团一直以来致力于可持续发展,小米汽车工厂在建立之初也秉承这一理念。作为重工制造业之一的汽车制造,在生产过程中最常见的污染物就是废气与废水,而在整个汽车工厂中,有约80%的废气及约70%的废水来自于生产过程中的涂装环节。小米SU7的涂装共包括8个涂层,分别是镀锌层、薄膜、电泳、中涂以及两道色漆和两道清漆,最终车身的防腐蚀性和外观的精美度,达到了“镜面级”漆面效果。


 小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?-

(图:小米SU7海湾蓝亮面漆)

 

然而,在涂装的过程中产生的挥发性废气中普遍含有VOCs (volatile organic compounds),即在常温下,沸点50℃至260℃的各种挥发性有机物。其中的苯、甲苯、二甲苯等危害物质可引起急性或慢性中毒,对人体造成巨大伤害;而涂装过程亦会产生油类、金属盐类、COD(高化学需氧量)等生产废水,占工厂生产废水的70%,这些废水若未经处理直接排放到自然环境后将造成巨大污染,并人体产生伤害。

 

因此,对工厂的绿色制造来说,减少涂装车间的污染十分关键。那么小米汽车工厂是如何做的呢?

 

02废气处理效率达99%,废水排放“0”重金属

 

针对涂装过程中会产生的VOCs有害气体,小米汽车工厂首先从源头上减少其排放。小米汽车涂装所使用的超过80%的原辅材料(原材料和辅助材料),包括电泳漆、中涂漆和色漆等都为水性环保涂料,其VOCs含量约为10%-20%,远远低于传统油性涂料60%的VOCs含量。

 小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?-

(图:小米SU7多色车漆)

 

而在涂漆后汽车进行空腔注蜡环节,需要向车身底部注入一定量的液态蜡以起到防腐作用,我们亦使用VOCs含量低于5%的高固体分蜡来取代30%VOCs含量的传统溶剂蜡。

 

除了采用更环保的材料,在涂装过程中我们也采用了更为环保的前处理工艺、喷漆工艺,在多个环节减少废水废气排放。

 

前处理工艺顾名思义是在涂装开始之前,清洗车身表面污渍,并在车体形成保护膜,提高金属与涂层间的附着力和耐腐蚀性。在这个过程中,传统涂装工艺一般采用易产生一类污染物镍金属的磷化工艺,对人体负面影响大,且难以代谢。而小米汽车工厂则使用锆化处理工艺解决了传统磷化的弊端,不仅沉渣量少,还不产生磷和镍重金属离子,同时也更节省能源。

 

前处理结束后,电泳是涂装的第一步,通过将被涂工件浸渍在装满低浓度电泳涂料槽中为车身涂上底漆。小米汽车工厂采用了槽液质量控制技术、电泳超滤技术、逆流清洗技术等废水污染预防技术。

 

通过槽液质量控制技术,可以将脱脂后槽液经油水分离装置处理,过滤清液继而返回脱脂槽,减少了脱脂废水产生;同时超滤技术对电泳槽槽液和工件清洗水进行超滤处理,将含电泳涂料的浓缩液回收用于生产,而不含电泳涂料的透过液则替代纯水用于工件清洗,使清洗新水用量和固体废物产生量都减少了80%以上;除了将透过液代替纯水,在工件清洗时我们还采用了逆流清洗,由末级槽进水、第一级槽排出清洗废水,该技术可减少废水产生量30%以上,大大节约了水资源。

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(图:小米汽车涂装车间电泳工艺)

 

接下来,车身就要进入到喷漆环节。在喷漆工艺上,传统的喷漆是在湿式文丘里喷漆室中进行的,在排气扇的作用下,含有VOCs废气的漆雾会随着空气被引导通过文丘里管道中,并利用水幕进行吸收。但水幕吸收后的废气中VOCs含量仍然很高,这种方法VOCs治理效率不仅很低,并且在其中会产生含有漆渣的废水,这些漆渣为危险废物,极大地增加了废水处理压力。

 

不同于湿式喷漆,小米汽车工厂采用的是干式纸盒喷漆房,由阻燃牛皮纸制作的纸盒收集漆雾。纸盒吸附能力强、接触面积大,同时减少了污水的产生。极高效率的废气处理使得喷漆房内气体循环成为可能,在封闭喷房中,我们采用上送下排的形式,通过纸盒处理后的气体有80%能够循环回喷房,实现喷房气体环境自动化处理,全程没有逸散环节。

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(图:小米汽车干式喷漆工艺)

 

而无法循环的20%废气则经过“高循环比三室RTO直燃处理技术”后排放,蓄热式焚烧系统RTO (Regenerative Thermal Oxidation)是利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量,并用陶瓷蓄热体储存的热能来预热和分解未被处理的有机废气,使有机废气持续升温直至有机成分彻底分解成CO2和H2O。

 

三室RTO是指配有三个蓄热室,每个蓄热室分别进行“蓄热—放热—清扫”程序。而在过程中,小米还采用超低氮燃烧技术,大幅降低了天然气燃烧产生的氮氧化物。相较于传统沸石转轮浓缩处理技术,三室RTO处理效率不受转轮效率变化影响,大幅提升VOCs治理效果,使处理效率达到99%以上。

 

而在喷漆环节完成后,就进入烘干工序。为了最大程度提高能源利用效率,小米汽车工厂设置了气气换热设备,对RTO焚烧后的高温气体进行回收,并与新鲜空气汇集以调温调压,最终转化为用于车漆烘干设备的供能,尽可能地使热能回收再利用

 小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?-

(图:小米汽车工厂严格控制废水废气排放)

 

从原辅材料的选择到重金属排放更少、废气治理效率更高的涂装工艺,再到净化排放的环保设计,小米汽车工厂层层把关,致力于将环境污染降到最低,最终实现废水“零”重金属排放VOCs排放比北京市标准低50%的绿色表现。

 

03环境亲和型工厂设计

 

不只是涂装车间,小米汽车工厂追求的是全过程、全方面的绿色环保,从建造之初就按照“环保绩效A级企业”部署工厂设计,坚持以“绿色工厂”的高标准为目标, 最大限度地降低环境污染,同时发挥小米汽车工厂的绿色生产力。

 

在水资源管理部分,对比起一般车企只注重生产废水,我们将生活废水和生产废水全部纳入污水站处理,大大提高污水处理效率。从设计之初就考量到生产全流程的水资源管理,厂区废水经生产废水预处理、混合污水处理、杂用水处理、中水处理系统处理后循环回厂用水比例可达50%。

 

除此之外,我们还在工厂屋顶布局了16.2MW分布式光伏电站,总面积达到154,579平方米,预计年均发电量约1640万度,年减少碳排放约9905吨,每年二氧化碳吸收量相当于54万棵树。工厂的光伏项目预计使用寿命将超过25年,长期且持续地为小米汽车制造提供可再生能源。

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(图:小米汽车工厂光伏板)

 

04高自动化高质量赋能新质生产力

 

小米汽车工厂秉持可持续发展理念,对环境负责,亦对质量负责,持续加大对智能制造的投入,推动先进智能技术与传统制造的融合创新,加速发展新质生产力。引入超过700个机器人,以先进的自动化生产实现高品质交付,可实现大压铸、冲压、车身连接、车身装配、涂装、总装等关键工艺的100%自动化,每76秒就能有一台崭新的小米SU7下线

 

全链路自主设计大压铸设备集群,通过9大工艺、60多个设备共控制430个工艺参数,还可实现全程自动化运行;涂装车间装配了75台喷漆机器人,全自动喷涂,实现自动化率100%;车身车间定制开发100%外覆盖件自动装配系统,与车身骨架装配精度高达±0.5mm,配合AMR物流机器人、视觉上件机器人等,实现中大件自动物流上件、连接、装调完全自动化

 小米SU7汽车工厂VOCs废气采用RTO焚烧,去除效率>99%,谁做的?-

(图:小米汽车工厂自动化生产)

 

不仅如此,小米汽车工厂亦大规模投入了先进的高精度自动化检测设备,对6大类工序进行实时在线检测,保障每一辆SU7的高质量保障,包括整车外观100% 全自动化紫外光检测一体压铸后地板激光雷达在线检测电池激光焊接、涂胶、拧紧视觉算法赋能高精度动态定位检测。除此之外,小米基于AI大模型自研的「X-Eye」检测系统,代替人眼精准检测,质检准确率超过99.9%,保障高效率“零缺陷交付”。

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(图:小米AI智能质检系统)

 

高效能、高质量、绿色可持续制造是小米汽车始终坚持的造车理念,我们不走捷径,选择做难而有长期价值的事情。未来,我们将继续以科技创新为主导,打造新型绿色智造工厂,与世界共创绿色未来。

 

 
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