1. Powstawanie i główne składniki gazów odpadowych powstających podczas produkcji farb natryskowych
Proces malowania jest powszechnie stosowany w przemyśle maszynowym, samochodowym, elektrycznym, AGD, okrętowym, meblarskim i innych gałęziach przemysłu.
Surowiec do malowania — farba składa się z substancji nielotnych i lotnych, w tym substancji nielotnych i pomocniczych tworzących powłokę, do rozcieńczania farby stosuje się lotny środek rozcieńczający, co pozwala uzyskać gładką i piękną powierzchnię farby.
Proces natryskiwania farby powoduje głównie powstawanie mgiełki lakierniczej i zanieczyszczeń w postaci organicznych gazów odpadowych. Pod wpływem wysokiego ciśnienia farba rozpada się na cząsteczki. Podczas natryskiwania część farby nie dociera do powierzchni natrysku. Dyfuzja z przepływem powietrza powoduje powstanie mgiełki lakierniczej. Organiczne gazy odpadowe powstają w wyniku ulatniania się rozcieńczalnika. Rozpuszczalnik organiczny nie przyczepia się do powierzchni farby. Proces malowania i utwardzania uwalnia organiczne gazy odpadowe (zgłoszono setki lotnych związków organicznych, należących odpowiednio do alkanów, alkanów, olefin, związków aromatycznych, alkoholu, aldehydów, ketonów, estrów, eterów i innych związków).
2. Źródło i charakterystyka spalin samochodowych
Warsztat lakierniczy samochodów powinien przeprowadzać wstępną obróbkę lakieru, elektroforezę i natryskiwanie lakieru na obrabianym przedmiocie. Proces lakierowania obejmuje natryskiwanie, przepływ i suszenie, w tych procesach powstaną organiczne gazy odpadowe (LZO) i natryskiwanie, więc te procesy muszą obejmować obróbkę gazów odpadowych w pomieszczeniu lakierniczym.
(1) Odpady gazowe z pomieszczenia do malowania natryskowego
Aby utrzymać środowisko pracy natrysku, zgodnie z przepisami Ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy, powietrze powinno być stale wymieniane w pomieszczeniu natryskowym, a prędkość wymiany powietrza powinna być kontrolowana w zakresie (0,25~1) m/s. Głównym składem spalin powietrza jest rozpuszczalnik organiczny farby natryskowej, jego głównymi składnikami są węglowodory aromatyczne (trzy węglowodory benzenowe i niemetanowe), eter alkoholowy, rozpuszczalnik organiczny estrów, ponieważ objętość spalin pomieszczenia natryskowego jest bardzo duża, więc całkowite stężenie odprowadzanych organicznych gazów odpadowych jest bardzo niskie, zwykle około 100 mg/m3. Ponadto spaliny pomieszczenia lakierniczego często zawierają niewielką ilość całkowicie nieoczyszczonej mgły lakierniczej, zwłaszcza suchego pomieszczenia natryskowego, mgła lakiernicza w spalinach może stać się przeszkodą w oczyszczaniu gazów odpadowych, oczyszczanie gazów odpadowych musi być wstępne.
(2) Odpady gazowe z suszarni
Farba do twarzy po natrysku przed wyschnięciem, chce przepływać powietrze, mokra powłoka farby rozpuszczalnik organiczny w procesie suszenia lotnych, aby zapobiec wybuchowi agregacji rozpuszczalnika organicznego w powietrzu w pomieszczeniu, powietrze w pomieszczeniu powinno być ciągłym powietrzem, zmiana prędkości powietrza ogólnie kontrolować około 0,2 m/s, skład spalin spalin i skład spalin pomieszczenia lakierniczego, ale nie zawiera mgiełki farby, całkowite stężenie organicznych gazów odlotowych niż pomieszczenie natryskowe, zgodnie z objętością spalin, ogólnie w stężeniu spalin pomieszczenia lakierniczego około 2 razy, może osiągnąć 300 mg/m3, zwykle zmieszane z wydechem pomieszczenia natryskowego po scentralizowanym oczyszczaniu. Ponadto pomieszczenie lakiernicze, powierzchnia farby basen cyrkulacji ścieków powinien również odprowadzać podobne organiczne gazy odlotowe.
(3)Dspaliny spalinowe
Skład suszonego gazu odpadowego jest bardziej złożony, oprócz rozpuszczalnika organicznego, części plastyfikatora lub monomeru żywicy i innych lotnych składników, ale zawiera również produkty rozkładu termicznego, produkty reakcji. Suszenie elektroforetycznego podkładu i rozpuszczalnika typu nawierzchniowego ma wyładowanie spalin, ale jego skład i różnica stężeń są duże.
※Zagrożenia związane ze spalinami powstającymi w wyniku używania farby w sprayu:
Z analizy wynika, że gaz odpadowy z pomieszczenia natryskowego, suszarni, mieszalni farb i oczyszczalni ścieków z farb wierzchnich ma niskie stężenie i duży przepływ, a głównymi składnikami zanieczyszczeń są węglowodory aromatyczne, etery alkoholowe i rozpuszczalniki organiczne estrowe. Zgodnie z „Kompleksową normą emisji dla zanieczyszczenia powietrza” stężenie tych gazów odpadowych mieści się na ogół w granicach emisji. Aby sprostać wymaganiom dotyczącym wskaźnika emisji w normie, większość fabryk samochodowych przyjmuje metodę emisji na dużych wysokościach. Chociaż ta metoda może spełniać obecne normy emisji, ale gaz odpadowy jest zasadniczo nieoczyszczoną rozcieńczoną emisją, a całkowita ilość zanieczyszczeń gazowych odprowadzanych przez dużą linię powlekania karoserii może wynosić nawet setki ton, co powoduje bardzo poważne szkody dla atmosfery.
Mgła lakiernicza w rozpuszczalnikach organicznych — benzen, toluen, ksylen to silne toksyczne rozpuszczalniki, które przedostają się do powietrza w warsztacie. U pracowników wdychanie tych substancji drogą oddechową może powodować ostre i przewlekłe zatrucia, głównie uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego i krwiotwórczego. Krótkotrwałe wdychanie dużych stężeń (ponad 1500 mg/m3) par benzenu może powodować niedokrwistość aplastyczną. Często wdychanie niskich stężeń par benzenu może również powodować wymioty i objawy neurologiczne, takie jak dezorientacja.
※Wybór metody oczyszczania gazów odlotowych w procesie malowania natryskowego i powlekania:
Przy wyborze organicznych metod oczyszczania należy wziąć pod uwagę następujące czynniki: rodzaj i stężenie zanieczyszczeń organicznych, temperaturę spalin organicznych i natężenie przepływu odprowadzanych ścieków, zawartość cząstek stałych oraz wymagany poziom kontroli zanieczyszczeń.
1Smalować farbą w temperaturze pokojowej
Spaliny z lakierni, suszarni, mieszalni farb i oczyszczalni ścieków nawierzchniowych to spaliny o temperaturze pokojowej o niskim stężeniu i dużym przepływie, a głównym składem zanieczyszczeń są węglowodory aromatyczne, alkohol i etery oraz rozpuszczalniki organiczne estrowe. Zgodnie z normą GB16297 „Kompleksowa norma emisji dla zanieczyszczenia powietrza” stężenie tych spalin mieści się na ogół w granicach emisji. Aby sprostać wymaganiom dotyczącym wskaźnika emisji w normie, większość fabryk samochodowych przyjmuje metodę emisji na dużych wysokościach. Chociaż ta metoda może spełniać obecne normy emisji, to spaliny są zasadniczo rozcieńczoną emisją bez oczyszczania, a całkowita ilość zanieczyszczeń gazowych odprowadzanych przez dużą linię do powlekania karoserii może wynosić nawet setki ton, co powoduje bardzo poważne szkody dla atmosfery.
Aby zasadniczo zmniejszyć emisję zanieczyszczeń spalin, można wspólnie stosować kilka metod oczyszczania spalin, ale koszt oczyszczania spalin przy dużej objętości powietrza jest bardzo wysoki. Obecnie bardziej dojrzałą zagraniczną metodą jest najpierw koncentracja (z kołem adsorpcyjno-desorpcyjnym w celu skoncentrowania całkowitej ilości około 15 razy), aby zmniejszyć całkowitą ilość do przetworzenia, a następnie zastosować metodę niszczącą do przetworzenia zagęszczonego gazu odlotowego. Podobne metody istnieją w Chinach, pierwsza wykorzystuje metodę adsorpcji (węgiel aktywny lub zeolit jako adsorbent) do niskiego stężenia, adsorpcji gazu odlotowego farby natryskowej w temperaturze pokojowej, z wysokotemperaturową desorpcją gazu, zagęszczonego gazu odlotowego przy użyciu metody spalania katalitycznego lub regeneracyjnego spalania termicznego do oczyszczania. Opracowywana jest metoda biologicznego oczyszczania gazu odlotowego farby natryskowej o niskim stężeniu w normalnej temperaturze, krajowa technologia na obecnym etapie nie jest dojrzała, ale warto zwrócić na nią uwagę. Aby rzeczywiście zmniejszyć zanieczyszczenie społeczeństwa gazami odpadowymi powstającymi w procesie lakierowania, musimy rozwiązać ten problem u źródła, np. poprzez zastosowanie elektrostatycznych kubków obrotowych i innych środków poprawiających stopień wykorzystania powłok, opracowanie powłok na bazie wody i innych powłok chroniących środowisko.
2Doczyszczanie gazów odlotowych
Suszenie spalin należy do średnich i wysokich stężeń wysokotemperaturowych spalin, odpowiednich do obróbki metodą spalania. Reakcja spalania ma trzy ważne parametry: czas, temperaturę, zakłócenie, czyli warunki spalania 3T. Wydajność obróbki spalin jest zasadniczo wystarczającym stopniem reakcji spalania i zależy od kontroli warunków 3T reakcji spalania. RTO może kontrolować temperaturę spalania (820~900℃) i czas przebywania (1,0~1,2 s) i zapewnić, że niezbędne zakłócenie (powietrze i materia organiczna są w pełni wymieszane), wydajność obróbki wynosi do 99%, a współczynnik ciepła odpadowego jest wysoki, a zużycie energii operacyjnej jest niskie. Większość japońskich fabryk samochodowych w Japonii i Chinach zwykle używa RTO do centralnego oczyszczania spalin suszenia (podkład, powłoka średnia, suszenie warstwy wierzchniej). Na przykład linia powlekania samochodów osobowych Dongfeng Nissan Huadu wykorzystująca scentralizowane przetwarzanie RTO w procesie suszenia spalin jest bardzo dobra, w pełni spełniająca wymagania przepisów dotyczących emisji. Jednakże ze względu na wysokie jednorazowe nakłady inwestycyjne w urządzenia do oczyszczania gazów odlotowych RTO, nie jest to ekonomiczne rozwiązanie w przypadku małego przepływu gazów odlotowych.
W przypadku ukończonej linii produkcyjnej powłok, gdy potrzebny jest dodatkowy sprzęt do oczyszczania gazów odlotowych, można użyć układu spalania katalitycznego i układu spalania termicznego regeneracyjnego. Układ spalania katalitycznego wymaga niewielkiej inwestycji i ma niskie zużycie energii spalania.
Mówiąc ogólnie, użycie /platyny jako katalizatora może obniżyć temperaturę utleniania większości organicznych gazów odlotowych do około 315℃. System spalania katalitycznego może być używany do ogólnego oczyszczania gazów odlotowych suszenia, szczególnie nadaje się do zasilania suszenia przy użyciu ogrzewania elektrycznego, istniejącym problemem jest to, jak uniknąć awarii zatrucia katalizatora. Z doświadczenia niektórych użytkowników, w przypadku ogólnego gazu odlotowego suszenia farby powierzchniowej, poprzez zwiększenie filtracji gazu odlotowego i inne środki, można zapewnić, że żywotność katalizatora wynosi 3~5 lat; gaz odlotowy suszenia farby elektroforetycznej łatwo powoduje zatrucie katalizatora, więc obróbka gazu odlotowego suszenia farby elektroforetycznej powinna być ostrożna przy użyciu spalania katalitycznego. W procesie oczyszczania gazu odlotowego i transformacji linii powlekania karoserii pojazdów użytkowych Dongfeng, gaz odlotowy suszenia podkładu elektroforetycznego jest oczyszczany metodą RTO, a gaz odlotowy suszenia górnej warstwy farby jest oczyszczany metodą spalania katalitycznego, a efekt użytkowania jest dobry.
※Proces oczyszczania gazów odlotowych powstających w wyniku powlekania farbą natryskową:
Schemat oczyszczania gazów odlotowych w przemyśle natryskowym jest głównie stosowany do oczyszczania gazów odlotowych w pomieszczeniach do malowania natryskowego, oczyszczania gazów odlotowych w fabrykach mebli, oczyszczania gazów odlotowych w przemyśle maszynowym, oczyszczania gazów odlotowych w fabrykach barier ochronnych, w przemyśle samochodowym i w warsztacie samochodowym 4S oczyszczania gazów odlotowych w pomieszczeniach do malowania natryskowego. Obecnie istnieje wiele procesów oczyszczania, takich jak: metoda kondensacji, metoda absorpcji, metoda spalania, metoda katalityczna, metoda adsorpcji, metoda biologiczna i metoda jonowa.
1. Wmetoda natrysku powietrza + adsorpcja i desorpcja na węglu aktywnym + spalanie katalityczne
Wykorzystanie wieży natryskowej do usunięcia mgły lakierniczej i materiału rozpuszczalnego w wodzie, po suchym filtrze, w urządzeniu adsorpcyjnym z węglem aktywnym, takim jak pełna adsorpcja na węglu aktywnym, następnie odpędzanie (metoda odpędzania z odpędzaniem parowym, ogrzewaniem elektrycznym, odpędzaniem azotem), po odpędzaniu gazu (stężenie wzrasta kilkadziesiąt razy) przez wentylator odpędzający do urządzenia do spalania katalitycznego, spalanie do dwutlenku węgla i wody, po wyładowaniu.
2. Wmetoda natrysku powietrza + adsorpcji i desorpcji na węglu aktywnym + odzysku kondensacyjnego
Używając wieży natryskowej do usuwania mgły lakierniczej i rozpuszczalnego w wodzie materiału, po suchym filtrze, w urządzeniu adsorpcyjnym z węglem aktywnym, takim jak pełna adsorpcja z węglem aktywnym, a następnie do strippingu (metoda strippingu z strippingiem parowym, ogrzewaniem elektrycznym, strippingiem azotem), po przetworzeniu stężenia adsorpcji gazów odlotowych kondensacja, kondensat przez odzyskiwanie wartościowej materii organicznej. Ta metoda jest stosowana do oczyszczania gazów odlotowych o wysokim stężeniu, niskiej temperaturze i małej objętości powietrza. Ale ta metoda inwestycja, wysokie zużycie energii, koszty operacyjne, gazy wydechowe z farby natryskowej „trzy benzenowe” i inne stężenie gazów spalinowych jest na ogół niższe niż 300 mg/m3, niskie stężenie, duża objętość powietrza (objętość powietrza w warsztacie lakierniczym do produkcji samochodów często przekracza 100000), a ponieważ skład rozpuszczalnika organicznego spalin powłoki samochodowej, rozpuszczalnik recyklingowy jest trudny w użyciu i łatwo wytwarza wtórne zanieczyszczenie, więc powlekanie w oczyszczaniu gazów odlotowych na ogół nie stosuje tej metody.
3. Wmetoda adsorpcji gazu ASTE
Adsorpcję gazów odpadowych z farb natryskowych można podzielić na adsorpcję chemiczną i adsorpcję fizyczną, ale aktywność chemiczna gazów odpadowych „trzy benzenowe” jest niska, na ogół nie stosuje się absorpcji chemicznej. Fizycznie absorbujący płyn pochłania mniej substancji lotnych i pochłania składniki o wyższym powinowactwie do ogrzewania, chłodzenia i ponownego użycia w celu analizy absorpcji nasycenia. Ta metoda jest stosowana do wypierania powietrza, niskiej temperatury i niskiego stężenia. Instalacja jest złożona, inwestycja jest duża, wybór płynu absorpcyjnego jest trudniejszy, występują dwa rodzaje zanieczyszczeń
4.Aadsorpcja węgla aktywowanego + sprzęt do utleniania fotokatalitycznego UV
(1): bezpośrednio przez węgiel aktywny, bezpośrednia adsorpcja gazu organicznego, aby osiągnąć stopień oczyszczania 95%, prosty sprzęt, niewielka inwestycja, wygodna obsługa, ale konieczna częsta wymiana węgla aktywnego, niskie stężenie zanieczyszczeń, brak odzysku. (2) Metoda adsorpcji: adsorpcja gazu organicznego w węglu aktywnym, desorpcja powietrza nasyconego węglem aktywnym i regeneracja.
5.Aadsorpcja węgla aktywowanego + sprzęt do plazmy niskotemperaturowej
Po adsorpcji węgla aktywnego, a następnie za pomocą niskotemperaturowego urządzenia plazmowego przetwarzającego gaz odpadowy, zostanie poddany obróbce standardowej wyładowania gazu, metoda jonowa polega na wykorzystaniu plazmy (plazmy jonowej) degradacji organicznych gazów odpadowych, usuwaniu smrodu, zabijaniu bakterii, wirusów, oczyszczaniu powietrza, jest to międzynarodowe porównanie high-tech, eksperci w kraju i za granicą są nazywani jedną z czterech głównych technologii nauk o środowisku w XXI wieku. Kluczem do technologii jest blokowanie wyładowania medium impulsowego wysokiego napięcia w postaci dużej liczby aktywnych jonów tlenu (plazmy), aktywacja gazu, wytwarzanie wszelkiego rodzaju aktywnych wolnych rodników, takich jak OH, HO2, O itp., benzen, toluen, ksylen, amoniak, alkan i inne organiczne degradacje gazów odpadowych, utlenianie i inne złożone reakcje fizyczne i chemiczne oraz nietoksyczne produkty uboczne, unikanie wtórnego zanieczyszczenia. Technologia ta charakteryzuje się wyjątkowo niskim zużyciem energii, małą przestrzenią, prostą obsługą i konserwacją i jest szczególnie odpowiednia do oczyszczania różnych gazów składowych.
Bstreszczenie riefa:
Obecnie na rynku dostępnych jest wiele metod oczyszczania. Aby spełnić krajowe i lokalne normy oczyszczania, zazwyczaj wybieramy kilka metod oczyszczania w połączeniu z innymi metodami, które dobieramy zgodnie z rzeczywistym procesem oczyszczania.
Czas publikacji: 28-12-2022
