1. Утварэнне і асноўныя кампаненты адпрацаванага газу аэразольнай фарбы
Працэс афарбоўкі шырока выкарыстоўваецца ў машынабудаванні, аўтамабільнай, электраабсталяванні, бытавой тэхніцы, суднах, мэблі і іншых галінах прамысловасці.
Сыравіна для фарбы — фарба складаецца з нелятучых і лятучых рэчываў, у тым ліку нелятучых плёнкавых рэчываў і дапаможных плёнкавых рэчываў, лятучы разбаўляльнік выкарыстоўваецца для развядзення фарбы, каб дасягнуць гладкай і прыгожай паверхні фарбы.
Працэс распылення фарбы ў асноўным стварае фарбавы туман і забруджванне арганічнымі адходамі. Фарба пад уздзеяннем высокага ціску распадаецца на часціцы, пры распыленні частка фарбы не дасягае паверхні фарбы, дыфузуючы з патокам паветра, утвараючы фарбавы туман. Арганічныя адходы ўтвараюцца ў выніку выпарэння разбаўляльніка, арганічны растваральнік не прымацоўваецца да паверхні фарбы, і ў працэсе фарбы і зацвярдзення вылучаюцца арганічныя адходы (паведамляецца, што сотні лятучых арганічных злучэнняў адносяцца адпаведна да алканаў, алканаў, алефінаў, араматычных злучэнняў, спіртоў, альдэгідаў, кетонаў, складаных эфіраў, эфіраў і іншых злучэнняў).
2. Крыніца і характарыстыкі выхлапных газаў аўтамабільнага пакрыцця
Аўтамабільная майстэрня павінна праводзіць папярэднюю апрацоўку фарбы, электрафарэз і нанясенне фарбы на дэталь з дапамогай распылення. Працэс афарбоўкі ўключае афарбоўку распыленнем, расцяжэнне і сушку, у выніку якіх утвараюцца арганічныя адпрацаваныя газы (ЛОС) і распыляльнік, таму для гэтых працэсаў неабходна ачысціць адпрацаваныя газы ў памяшканні для афарбоўкі распыленнем.
(1) Адпрацаваны газ з памяшкання для аэразольнай фарбы
Для падтрымання ўмоў працы пры распыленні, у адпаведнасці з палажэннямі Закона аб бяспецы працы і здароўі, паветра ў памяшканні для распылення павінна пастаянна змяняцца, а хуткасць паветраабмену павінна кантралявацца ў дыяпазоне (0,25~1) м/с. Асноўным складам адпрацаванага паветра з'яўляецца арганічны растваральнік аэразольнай фарбы, яго асноўнымі кампанентамі з'яўляюцца араматычныя вуглевадароды (тры бензольныя і неметанавыя вуглевадароды), спіртавы эфір, складаны арганічны растваральнік. Паколькі аб'ём адпрацаваных газаў з памяшкання для распылення вельмі вялікі, агульная канцэнтрацыя арганічных адпрацаваных газаў вельмі нізкая, звычайна каля 100 мг/м3. Акрамя таго, адпрацаваныя газы з памяшкання для распылення часта ўтрымліваюць невялікую колькасць цалкам неапрацаванага фарбавальнага туману, асабліва ў памяшканні для распылення сухой фарбы, фарбавальны туман у адпрацаваных газах можа стаць перашкодай для ачысткі адпрацаваных газаў, таму неабходна папярэдне ачысціць адпрацаваныя газы.
(2) Адпрацаваны газ з сушыльнай камеры
Пасля распылення фарбы перад высыханням неабходна забяспечыць паток паветра, каб вільготная плёнка фарбы ў працэсе высыхання магла ўтрымліваць арганічныя растваральнікі, якія змяшчаюцца ў паветры ў памяшканні і выбуху. Каб прадухіліць назапашванне арганічных растваральнікаў і выбух, неабходна пастаянна праводзіць праветрыванне памяшкання, кантраляваць хуткасць паветра на ўзроўні каля 0,2 м/с. Склад выхлапных газаў і склад выхлапных газаў памяшкання для фарбы не ўтрымліваюць туману з фарбы. Агульная канцэнтрацыя арганічных адходаў вышэйшая за аб'ём выхлапных газаў памяшкання для распылення. У залежнасці ад аб'ёму выхлапных газаў, канцэнтрацыя выхлапных газаў у памяшканні для распылення звычайна ў 2 разы вышэйшая, можа дасягаць 300 мг/м3. Звычайна пасля цэнтралізаванай ачысткі яны змешваюцца з выхлапнымі газамі памяшкання для распылення. Акрамя таго, з памяшкання для фарбы і басейна цыркуляцыі сцёкавых вод паверхні фарбы таксама павінны выводзіцца падобныя арганічныя адходы.
(3)Dвыхлапныя газы
Склад адпрацаванага газу пасля сушкі больш складаны, ён утрымлівае арганічны растваральнік, частку пластыфікатара або манамера смалы і іншыя лятучыя кампаненты, а таксама прадукты тэрмічнага раскладання і прадукты рэакцыі. Пры электрафарэтычнай сушцы грунтоўкі і верхняга пакрыцця з выкарыстаннем растваральніка адпрацоўваецца адпрацаваны газ, але яго склад і канцэнтрацыя значна адрозніваюцца.
※Небяспека выхлапных газаў ад аэразольнай фарбы:
З аналізу вядома, што адпрацаваныя газы з распыляльнай камеры, сушыльнай камеры, камеры змешвання фарбаў і камеры ачысткі сцёкавых вод для паверхневых фарбаў маюць нізкую канцэнтрацыю і вялікі паток, а асноўнымі кампанентамі забруджвальных рэчываў з'яўляюцца араматычныя вуглевадароды, спіртавыя эфіры і складаныя арганічныя растваральнікі. Згодна з «Комплексным стандартам выкідаў для забруджвання паветра», канцэнтрацыя гэтых адпрацаваных газаў звычайна знаходзіцца ў межах дапушчальных нормаў выкідаў. Каб справіцца з патрабаваннямі стандарту адносна ўзроўню выкідаў, большасць аўтамабільных заводаў выкарыстоўваюць метад выкідаў на вялікай вышыні. Нягледзячы на тое, што гэты метад можа адпавядаць дзеючым стандартам выкідаў, адпрацаваныя газы па сутнасці з'яўляюцца неапрацаванымі разведзенымі выкідамі, і агульная колькасць забруджвальных газаў, якія выкідваюцца вялікай лініяй пакрыцця кузава, можа дасягаць сотняў тон, што наносіць вельмі сур'ёзную шкоду атмасферы.
Фарба ў тумане ў арганічным растваральніку — бензол, талуол, ксілол — гэта моцны таксічны растваральнік, які, калі ўзнікае ў паветры ў майстэрні, удыхае дыхальныя шляхі работнікаў і можа выклікаць вострыя і хранічныя атручванні, галоўным чынам пашкоджваючы цэнтральную нервовую і крывятворную сістэмы. Кароткатэрміновае ўдыханне высокіх канцэнтрацый (больш за 1500 мг/м3) пароў бензолу можа выклікаць аплястычную анемію. Частае ўдыханне нізкіх канцэнтрацый пароў бензолу можа выклікаць ваніты і неўралагічныя сімптомы, такія як спутанность свядомасці.
※Выбар метаду ачысткі адпрацаваных газаў пры аэразольнай фарбе і пакрыцці:
Пры выбары метадаў арганічнай ачысткі варта ўлічваць наступныя фактары: тып і канцэнтрацыю арганічных забруджвальнікаў, тэмпературу арганічных выхлапных газаў і хуткасць іх выкіду, утрыманне цвёрдых часціц і ўзровень кантролю забруджвальных рэчываў, які неабходна дасягнуць.
1Сапрацоўка малітовай фарбы пры пакаёвай тэмпературы
Выхлапныя газы з фарбавальнага пакоя, сушыльнага пакоя, пакоя для змешвання фарбаў і пакоя для ачысткі сцёкавых вод з'яўляюцца нізкаканцэнтраванымі і вялікімі патокамі выхлапных газаў пакаёвай тэмпературы, а асноўныя забруджвальныя рэчывы складаюцца з араматычных вуглевадародаў, спірту, эфіраў і арганічных растваральнікаў на аснове складаных эфіраў. Згодна з GB16297 «Комплексны стандарт выкідаў забруджвання паветра», канцэнтрацыя гэтых адпрацаваных газаў звычайна знаходзіцца ў межах дапушчальных нормаў выкідаў. Каб справіцца з патрабаваннямі стандарту адносна ўзроўню выкідаў, большасць аўтамабільных заводаў выкарыстоўваюць метад выкідаў на вялікай вышыні. Нягледзячы на тое, што гэты метад можа адпавядаць дзеючым стандартам выкідаў, адпрацаваныя газы па сутнасці з'яўляюцца разведзенымі выкідамі без ачысткі, і агульная колькасць забруджвальных газаў, якія выкідваюцца вялікай лініяй пакрыцця кузава, можа дасягаць сотняў тон, што наносіць вельмі сур'ёзную шкоду атмасферы.
Для кардынальнага скарачэння выкідаў забруджвальных рэчываў у выхлапных газах можна выкарыстоўваць некалькі метадаў ачысткі выхлапных газаў разам, але кошт апрацоўкі выхлапных газаў з вялікім аб'ёмам паветра вельмі высокі. У цяперашні час больш развітым замежным метадам з'яўляецца спачатку канцэнтрацыя (з дапамогай адсорбцыйна-дэсорбцыйнага кола для канцэнтрацыі агульнай колькасці прыкладна ў 15 разоў), каб паменшыць агульную колькасць, якая падлягае ачыстцы, а затым выкарыстанне дэструктыўнага метаду для апрацоўкі канцэнтраваных адпрацаваных газаў. Падобныя метады існуюць у Кітаі, першы выкарыстоўвае метад адсорбцыі (актываваны вугаль або цэаліт у якасці адсарбенту) для адсорбцыі адпрацаваных газаў нізкай канцэнтрацыі пры пакаёвай тэмпературы, а пры дэсорбцыі газу пры высокай тэмпературы для апрацоўкі канцэнтраваных адпрацаваных газаў выкарыстоўваецца метад адсорбцыі (актываваны вугаль або цэаліт) з выкарыстаннем каталітычнага спальвання або рэгенератыўнага тэрмічнага спальвання. Біялагічны метад ачысткі адпрацаваных газаў нізкай канцэнтрацыі пры нармальнай тэмпературы распыляльнай фарбы знаходзіцца ў стадыі распрацоўкі, айчынныя тэхналогіі на сучасным этапе не дасканалыя, але на іх варта звярнуць увагу. Каб сапраўды знізіць забруджванне насельніцтва адпрацаванымі газамі, нам таксама неабходна вырашыць праблему з крыніцы, напрыклад, выкарыстоўваючы электрастатычныя круцільныя чашы і іншыя сродкі для павышэння каэфіцыента выкарыстання пакрыццяў, распрацоўваючы пакрыцці на воднай аснове і іншыя экалагічна ахоўныя пакрыцці.
2Дачыстка адпрацаваных газаў
Сушыльныя адпрацаваныя газы адносяцца да адпрацаваных газаў сярэдняй і высокай канцэнтрацыі з высокай тэмпературай, прыдатных для апрацоўкі метадам спальвання. Рэакцыя гарэння мае тры важныя параметры: час, тэмпературу, парушэнне, гэта значыць гарэнне выконваецца ў 3T умовах. Эфектыўнасць ачысткі адпрацаваных газаў па сутнасці з'яўляецца дастатковай ступенню рэакцыі гарэння і залежыць ад кантролю рэакцыі гарэння ў 3T умовах. RTO можа кантраляваць тэмпературу гарэння (820~900℃) і час знаходжання (1,0~1,2 с), забяспечваючы неабходнае парушэнне (паветра і арганічныя рэчывы цалкам змяшаныя), эфектыўнасць ачысткі да 99%, высокая хуткасць адводу цяпла і нізкае спажыванне энергіі пры эксплуатацыі. Большасць японскіх аўтамабільных заводаў у Японіі і Кітаі звычайна выкарыстоўваюць RTO для цэнтралізаванай ачысткі адпрацаваных газаў сушкі (сушка грунтоўкі, сярэдняга пакрыцця, верхняга пакрыцця). Напрыклад, лінія пакрыццяў Dongfeng Nissan Huadu выкарыстоўвае цэнтралізаваную ачыстку адпрацаваных газаў RTO, што дае вельмі добры эфект і цалкам адпавядае патрабаванням правілаў выкідаў. Аднак з-за высокіх аднаразовых інвестыцый у абсталяванне для ачысткі адпрацаваных газаў RTO ачыстка адпрацаваных газаў пры малым патоку адпрацаваных газаў неэканамічная.
Для гатовай вытворчай лініі пакрыццяў, калі патрабуецца дадатковае абсталяванне для ачысткі адпрацаваных газаў, можна выкарыстоўваць каталітычную сістэму спальвання і рэгенератыўную тэрмічную сістэму спальвання. Каталітычная сістэма спальвання патрабуе невялікіх інвестыцый і мае нізкае спажыванне энергіі на спальванне.
У цэлым, выкарыстанне плаціны ў якасці каталізатара можа знізіць тэмпературу акіслення большасці арганічных адпрацаваных газаў прыкладна да 315℃. Сістэма каталітычнага спальвання можа выкарыстоўвацца для агульнай апрацоўкі адпрацаваных газаў пры сушэнні, асабліва падыходзіць для выпадкаў сушкі з выкарыстаннем электрычнага нагрэву, але існуе праблема, як пазбегнуць атручвання каталізатара. З вопыту некаторых карыстальнікаў, пры агульнай сушцы паверхневай фарбы адпрацаваныя газы, павялічваючы фільтрацыю адпрацаваных газаў і прымаючы іншыя меры, могуць забяспечыць тэрмін службы каталізатара 3-5 гадоў; адпрацаваныя газы пры электрафарэтычнай сушцы фарбы лёгка выклікаюць атручванне каталізатара, таму апрацоўка адпрацаваных газаў пры электрафарэтычнай сушцы фарбы павінна быць асцярожнай з выкарыстаннем каталітычнага спальвання. У працэсе ачысткі і трансфармацыі адпрацаваных газаў лініі пакрыцця кузаваў камерцыйных аўтамабіляў Dongfeng адпрацаваныя газы пры электрафарэтычнай сушцы грунтоўкі апрацоўваюцца метадам RTO, а адпрацаваныя газы пры сушэнні верхняй фарбы апрацоўваюцца метадам каталітычнага спальвання, і эфект выкарыстання добры.
※Працэс ачысткі адпрацаваных газаў ад распыляльнай фарбы:
Схема ачысткі адпрацаваных газаў распыляльнай прамысловасці ў асноўным выкарыстоўваецца для ачысткі адпрацаваных газаў памяшканняў для афарбоўкі распыленнем, мэблевых фабрык, машынабудаўнічых заводаў, заводаў па агароджах, аўтамабільнай вытворчасці і ачысткі адпрацаваных газаў памяшканняў для афарбоўкі распыленнем 4S. У цяперашні час існуе мноства працэсаў ачысткі, такіх як: метад кандэнсацыі, метад абсорбцыі, метад гарэння, каталітычны метад, метад адсорбцыі, біялагічны метад і іённы метад.
1. Пметад распылення вады + адсорбцыя і дэсорбцыя актываваным вуглём + каталітычнае спальванне
Выкарыстоўваючы распыляльную вежу для выдалення фарбавачнага туману і растваральных у вадзе рэчываў, пасля сухога фільтра, у прыладзе для адсорбцыі актываваным вуглём, напрыклад, у поўнай адсорбцыі актываваным вуглём, затым адпарвання (метад адпарвання з парай, электрычным награваннем, адпарваннем азотам), пасля адпарвання газу (канцэнтрацыя павялічваецца ў дзясяткі разоў) з дапамогай вентылятара адпарвання ў прыладу каталітычнага гарэння згаранне, згаранне да вуглякіслага газу і вады, пасля выкіду.
2. Праспыленне вады + адсорбцыя і дэсорбцыя актываваным вуглём + метад аднаўлення кандэнсацыяй
Для выдалення фарбавачнага туману і растваральных у вадзе рэчываў выкарыстоўваецца распыляльная вежа. Пасля сухога фільтравання, у адсарбцыйным прыборы з актываваным вуглём, напрыклад, поўная адсарбцыя актываваным вуглём, затым адсарбцыя (метад адсарбцыі з парай, электрычным награваннем, адсарбцыяй азоту), пасля апрацоўкі адпрацаваных газаў адбываецца канцэнтрацыя кандэнсату, пасля чаго каштоўныя арганічныя рэчывы аддзяляюцца ад адпрацаваных газаў. Гэты метад выкарыстоўваецца для ачысткі адпрацаваных газаў з высокай канцэнтрацыяй, нізкай тэмпературай і невялікім аб'ёмам паветра. Аднак гэты метад патрабуе вялікіх інвестыцый, спажывання энергіі і эксплуатацыйных выдаткаў, канцэнтрацыя "тры бензолу" і іншых адпрацаваных газаў звычайна ніжэй за 300 мг/м3, нізкай канцэнтрацыі і вялікага аб'ёму паветра (аб'ём паветра ў цэху па афарбоўцы аўтамабіляў часта перавышае 100 000), а таксама з-за таго, што выхлапныя газы аўтамабільных пакрыццяў складаныя ў выкарыстанні арганічных растваральнікаў, іх перапрацоўка з'яўляецца складанай і лёгка стварае другаснае забруджванне, таму пры ачыстцы адпрацаваных газаў гэты метад звычайна не выкарыстоўваецца.
3. Пметад адсорбцыі выпарных газаў
Адсорбцыю адпрацаваных газаў пры ачыстцы аэразольнай фарбай можна падзяліць на хімічную і фізічную адсорбцыю, але хімічная актыўнасць адпрацаваных газаў «тры бензолы» нізкая, таму хімічная паглынанне звычайна не выкарыстоўваецца. Фізічная паглынальная вадкасць паглынае менш лятучых рэчываў і паглынае кампаненты з большай сроднасцю да награвання, астуджэння і паўторнага выкарыстання для аналізу насычанай паглынання. Гэты метад выкарыстоўваецца для выцяснення паветра, нізкай тэмпературы і нізкай канцэнтрацыі. Усталёўка складаная, інвестыцыі вялікія, выбар паглынальнай вадкасці больш складаны, існуюць два віды забруджвання.
4. ААбсталяванне для адсорбцыі актываваным вуглём + УФ-фотакаталітычнага акіслення
(1): непасрэдна праз актываваны вугаль праз прамую адсорбцыю арганічнага газу, каб дасягнуць ступені ачысткі 95%, простае абсталяванне, невялікія інвестыцыі, зручнасць эксплуатацыі, але неабходнасць частай замены актываванага вугалю, нізкая канцэнтрацыя забруджвальных рэчываў, адсутнасць аднаўлення. (2) Метад адсорбцыі: адсорбцыя арганічнага газу на актываваным вугле, дэсорбцыя і рэгенерацыя насычанага актываваным вуглём паветра.
5.ААбсталяванне для адсорбцыі актываваным вуглём + нізкатэмпературная плазма
Пасля адсорбцыі актываваным вуглём, а затым апрацоўкі адпрацаваных газаў з дапамогай нізкатэмпературнага плазменнага абсталявання, яны апрацоўваюцца стандартным газавым разрадам. Іённы метад заключаецца ў плазменнай плазме (ION плазма), якая раскладае арганічныя адпрацаваныя газы, выдаляе непрыемныя пахі, знішчае бактэрыі, вірусы і ачышчае паветра. Гэта высокатэхналагічнае дасягненне з'яўляецца міжнародным паказчыкам. Эксперты ў краіне і за мяжой называюць яго адной з чатырох асноўных тэхналогій у галіне экалогіі ў 21 стагоддзі. Ключ да тэхналогіі заключаецца ў тым, што праз высокавольтны імпульсны разрад асяроддзя ўтвараецца вялікая колькасць актыўных іёнаў кіслароду (плазмы), якія актывуюць газ і ўтвараюць разнастайныя актыўныя свабодныя радыкалы, такія як OH, HO2, O і г.д., бензол, талуол, ксілол, аміяк, алканы і іншыя арганічныя адпрацаваныя газы, у выніку чаго яны акісляюцца і ўтвараюцца складаныя фізічныя і хімічныя рэакцыі, а пабочныя прадукты нетаксічныя і пазбягаюць другаснага забруджвання. Тэхналогія характарызуецца надзвычай нізкім спажываннем энергіі, займае невялікую прастору, простай эксплуатацыяй і абслугоўваннем, асабліва падыходзіць для апрацоўкі розных кампанентных газаў.
Bкароткі змест:
Зараз на рынку існуе мноства метадаў ачысткі. Каб адпавядаць нацыянальным і мясцовым стандартам ачысткі, мы звычайна выбіраем некалькі метадаў ачысткі ў спалучэнні для ачысткі адпрацаваных газаў у адпаведнасці з іх уласным фактычным працэсам ачысткі.
Час публікацыі: 28 снежня 2022 г.
