1. Nastanak i glavne komponente otpadnog plina od boje u spreju
Proces bojanja široko se koristi u strojevima, automobilima, električnoj opremi, kućanskim aparatima, brodovima, namještaju i drugim industrijama.
Sirovina za boju — boja se sastoji od nehlapljivih i hlapljivih tvari, uključujući nehlapljive tvari za film i pomoćne tvari za film, hlapljivo sredstvo za razrjeđivanje koristi se za razrjeđivanje boje kako bi se postigla glatka i lijepa površina boje.
Proces prskanja boje uglavnom proizvodi maglicu boje i organski otpadni plin. Boja se pod djelovanjem visokog tlaka razgrađuje u čestice. Prilikom prskanja, dio boje ne dopire do površine prskanja, difuzijom s protokom zraka formira se maglica boje. Organski otpadni plin nastaje isparavanjem razrjeđivača. Organsko otapalo se ne veže za površinu boje, te se tijekom procesa bojenja i sušenja oslobađa organski otpadni plin (prijavljene su stotine hlapljivih organskih spojeva, uključujući alkane, olefine, aromatske spojeve, alkohole, aldehide, ketone, estere, etere i druge spojeve).
2. Izvor i karakteristike ispušnih plinova automobilskih premaza
Radionica za lakiranje automobila trebala bi provoditi prethodnu obradu boje, elektroforezu i nanošenje boje prskanjem na radni komad. Proces bojanja uključuje bojanje prskanjem, tečenje i sušenje, u tim procesima nastaju organski otpadni plinovi (VOC) i sprej, pa je za te procese potrebno provesti obradu otpadnih plinova iz prostorije za bojanje prskanjem.
(1) Otpadni plin iz prostorije za bojenje raspršivanjem
Kako bi se održalo radno okruženje za prskanje, prema odredbama Zakona o sigurnosti i zdravlju na radu, zrak u prostoriji za prskanje treba kontinuirano mijenjati, a brzinu izmjene zraka treba kontrolirati u rasponu od (0,25 ~ 1) m/s. Glavni sastav ispušnog zraka je organsko otapalo boje u spreju, a njegove glavne komponente su aromatski ugljikovodici (tri benzena i ukupni nemetanski ugljikovodici), alkoholni eter i estersko organsko otapalo. Budući da je volumen ispušnog plina iz prostorije za prskanje vrlo velik, ukupna koncentracija ispuštenog organskog otpadnog plina je vrlo niska, obično oko 100 mg/m3. Osim toga, ispušni plinovi iz prostorije za bojanje često sadrže malu količinu potpuno neobrađene magle boje, posebno u prostoriji za prskanje suhom bojom, magla boje u ispušnim plinovima može postati prepreka za obradu otpadnih plinova, a obrada otpadnih plinova mora biti prethodna obrada.
(2) Otpadni plin iz sušionice
Nakon prskanja prije sušenja, potrebno je osigurati protok zraka, mokri film boje treba biti pod utjecajem organskog otapala u procesu sušenja. Kako bi se spriječila eksplozija i nakupljanje organskih otapala u zatvorenom prostoru, zrak u prostoriji treba biti kontinuiran, brzina zraka općenito treba biti kontrolirana na oko 0,2 m/s, a sastav ispušnih plinova u prostoriji za bojanje ne smije sadržavati maglu boje. Ukupna koncentracija organskih otpadnih plinova u prostoriji za prskanje ovisi o volumenu ispušnih plinova. Koncentracija ispušnih plinova u prostoriji za prskanje obično je oko 2 puta veća, što može doseći 300 mg/m3, a ispušni plinovi u prostoriji za prskanje obično se miješaju s ispušnim plinovima u prostoriji za prskanje nakon centralizirane obrade. Osim toga, prostorija za bojanje i bazen za cirkulaciju otpadnih voda s površinskom bojom također bi trebali ispuštati slične organske otpadne plinove.
(3)Dispušni plinovi
Sastav otpadnog plina sušenja je složeniji, osim organskog otapala, dijela plastifikatora ili monomera smole i drugih hlapljivih komponenti, sadrži i produkte toplinske razgradnje i reakcijske produkte. Elektroforetsko sušenje temeljnog premaza i završnog premaza otapalom ima ispuštanje ispušnih plinova, ali razlika u sastavu i koncentraciji je velika.
※Opasnosti od ispušnih plinova boje u spreju:
Iz analize je poznato da otpadni plin iz prostorije za prskanje, sušionice, prostorije za miješanje boja i prostorije za obradu otpadnih voda za površinske boje ima nisku koncentraciju i veliki protok, a glavne komponente onečišćujućih tvari su aromatski ugljikovodici, alkoholni eteri i esterska organska otapala. Prema „Sveobuhvatnom standardu emisija za onečišćenje zraka“, koncentracija ovih otpadnih plinova općenito je unutar ograničenja emisije. Kako bi se nosili sa zahtjevima standarda za stopu emisije, većina tvornica automobila usvaja metodu emisija na velikim visinama. Iako ova metoda može zadovoljiti trenutne standarde emisija, otpadni plin je u biti netretirana razrijeđena emisija, a ukupna količina onečišćujućih tvari u plinu koje ispušta velika linija za premazivanje karoserije može doseći i stotine tona, što uzrokuje vrlo ozbiljnu štetu atmosferi.
Magla boje u organskom otapalu —— benzen, toluen, ksilen su jako otrovno otapalo koje, kada djeluje na zrak u radionici, nakon udisanja dišnih putova radnika može uzrokovati akutno i kronično trovanje, uglavnom uzrokujući oštećenje središnjeg živčanog i hematopoetskog sustava. Kratkotrajno udisanje visokih koncentracija (više od 1500 mg/m3) para benzena može uzrokovati aplastičnu anemiju, a često udisanje niskih koncentracija para benzena može uzrokovati povraćanje i neurološke simptome poput konfuzije.
※Odabir metode obrade otpadnih plinova za boje i premaze raspršivanjem:
Pri odabiru metoda organske obrade, općenito treba uzeti u obzir sljedeće čimbenike: vrstu i koncentraciju organskih onečišćujućih tvari, temperaturu organskih ispušnih plinova i brzinu protoka ispuštanja, sadržaj čestica i razinu kontrole onečišćujućih tvari koju je potrebno postići.
1Stretman molitvene boje na sobnoj temperaturi
Ispušni plin iz prostorije za bojanje, sušionice, prostorije za miješanje boja i prostorije za obradu otpadnih voda završnog premaza je ispušni plin sobne temperature niske koncentracije i velikog protoka, a glavni sastav onečišćujućih tvari su aromatski ugljikovodici, alkohol i eteri te esterska organska otapala. Prema GB16297 „Sveobuhvatnom standardu emisija za onečišćenje zraka“, koncentracija ovih otpadnih plinova općenito je unutar ograničenja emisije. Kako bi se nosili sa zahtjevima standarda za stopu emisije, većina tvornica automobila usvaja metodu emisija na velikim nadmorskim visinama. Iako ova metoda može zadovoljiti trenutne standarde emisija, otpadni plin je u biti razrijeđena emisija bez obrade, a ukupna količina onečišćujućih tvari u plinu koje ispušta velika linija za premazivanje karoserije može doseći i stotine tona, što uzrokuje vrlo ozbiljnu štetu atmosferi.
Kako bi se temeljno smanjila emisija onečišćujućih tvari u ispušnim plinovima, može se zajedno koristiti nekoliko metoda obrade ispušnih plinova, ali troškovi obrade ispušnih plinova s velikim volumenom zraka su vrlo visoki. Trenutno je zrelija strana metoda prvo koncentriranje (pomoću adsorpcijsko-desorpcijskog kotača za koncentriranje ukupne količine oko 15 puta), kako bi se smanjila ukupna količina koja se obrađuje, a zatim korištenje destruktivne metode za obradu koncentriranog otpadnog plina. Slične metode postoje i u Kini, prva koristi metodu adsorpcije (aktivni ugljen ili zeolit kao adsorbent) za adsorpciju otpadnog plina boje u spreju niske koncentracije na sobnoj temperaturi, dok se za desorpciju plina na visokoj temperaturi koncentrirani otpadni plin obrađuje katalitičkim izgaranjem ili regenerativnim termičkim izgaranjem. Biološka metoda obrade otpadnog plina boje u spreju niske koncentracije na normalnoj temperaturi je u razvoju, domaća tehnologija u sadašnjoj fazi nije zrela, ali vrijedi joj posvetiti pažnju. Kako bismo stvarno smanjili javno onečišćenje otpadnim plinom od premaza, moramo riješiti problem i od izvora, kao što je korištenje elektrostatskih rotacijskih posuda i drugih sredstava za poboljšanje stope iskorištenja premaza, razvoj premaza na bazi vode i drugih premaza za zaštitu okoliša.
2Dobrada otpadnih plinova
Otpadni plin sušenja pripada srednjoj i visokoj koncentraciji visokotemperaturnog otpadnog plina, pogodnog za obradu metodom izgaranja. Reakcija izgaranja ima tri važna parametra: vrijeme, temperaturu, poremećaj, odnosno izgaranje u 3T uvjetima. Učinkovitost obrade otpadnih plinova u biti je dovoljan stupanj reakcije izgaranja i ovisi o kontroli 3T uvjeta reakcije izgaranja. RTO može kontrolirati temperaturu izgaranja (820~900℃) i vrijeme zadržavanja (1,0~1,2 s) te osigurati da su potrebni poremećaji (zrak i organska tvar potpuno pomiješani), učinkovitost obrade je do 99%, a stopa otpadne topline je visoka, a potrošnja radne energije niska. Većina japanskih tvornica automobila u Japanu i Kini obično koristi RTO za centraliziranu obradu ispušnih plinova sušenja (sušenje temeljnog premaza, srednjeg premaza, završnog premaza). Na primjer, linija za premazivanje putničkih automobila Dongfeng Nissan Huadu koja koristi RTO centraliziranu obradu ispušnih plinova sušenja premaza ima vrlo dobar učinak, u potpunosti zadovoljavajući zahtjeve propisa o emisijama. Međutim, zbog visokih jednokratnih ulaganja u opremu za obradu otpadnih plinova RTO-a, obrada otpadnih plinova s malim protokom otpadnih plinova nije ekonomična.
Za dovršenu proizvodnu liniju premaza, kada je potrebna dodatna oprema za obradu otpadnih plinova, mogu se koristiti katalitički sustav izgaranja i regenerativni termički sustav izgaranja. Katalitički sustav izgaranja ima mala ulaganja i nisku potrošnju energije izgaranja.
Općenito govoreći, upotreba platine kao katalizatora može smanjiti temperaturu oksidacije većine organskih otpadnih plinova na oko 315 ℃. Katalitički sustav izgaranja može se koristiti za opću obradu otpadnih plinova sušenja, posebno je pogodan za slučajeve napajanja sušenjem pomoću električnog grijanja, postojeći problem je kako izbjeći trovanje katalizatora. Iz iskustva nekih korisnika, za opći otpadni plin sušenja površinske boje, povećanjem filtracije otpadnih plinova i drugim mjerama može se osigurati da vijek trajanja katalizatora bude 3~5 godina; otpadni plin elektroforetskog sušenja boje lako uzrokuje trovanje katalizatora, stoga pri obradi otpadnog plina elektroforetskog sušenja boje treba biti oprezan korištenjem katalitičkog izgaranja. U procesu obrade otpadnih plinova i transformacije Dongfeng linije za premazivanje karoserije komercijalnih vozila, otpadni plin elektroforetskog sušenja temeljne boje obrađuje se RTO metodom, a otpadni plin sušenja gornje boje obrađuje se katalitičkom metodom izgaranja, a učinak korištenja je dobar.
※Postupak obrade otpadnih plinova premazivanjem sprejom boje:
Shema obrade otpadnih plinova u industriji prskanja uglavnom se koristi za obradu otpadnih plinova u prostorijama za prskanje, tvornicama namještaja, strojevima, zaštitnim ogradama, automobilskoj industriji i obradu otpadnih plinova u prostorijama za prskanje u automobilskim radionicama. Trenutno postoji niz procesa obrade, kao što su: metoda kondenzacije, metoda apsorpcije, metoda izgaranja, katalitička metoda, metoda adsorpcije, biološka metoda i ionska metoda.
1. Zmetoda prskanja vodom + adsorpcija i desorpcija aktivnog ugljena + katalitičko izgaranje
Korištenje raspršivača za uklanjanje magle boje i materijala topljivog u vodi, nakon suhog filtera, u uređaju za adsorpciju aktivnim ugljenom, kao što je puna adsorpcija aktivnim ugljenom, zatim skidanje (metoda skidanja s parom, električno grijanje, skidanje dušikom), nakon skidanja plina (koncentracija povećana desetke puta) ventilatorom za skidanje u katalitički uređaj za izgaranje, izgaranje u ugljikov dioksid i vodu, nakon ispuštanja.
2. Zsprej vode + adsorpcija i desorpcija aktivnog ugljena + metoda oporavka kondenzacijom
Za uklanjanje magle boje i materijala topljivog u vodi, nakon sušenja filtera, u uređaju za adsorpciju s aktivnim ugljenom, kao što je adsorpcija s aktivnim ugljenom, provodi se potpuno uklanjanje (metoda uklanjanja parom, električno grijanje, uklanjanje dušika). Nakon obrade otpadnih plinova, adsorpcija se vrši kondenzacijom, a zatim se vrijedne organske tvari odvajaju i oporavljaju. Ova metoda se koristi za obradu otpadnih plinova s visokom koncentracijom, niskom temperaturom i malim volumenom zraka. Međutim, ova metoda ima visoka ulaganja, visoku potrošnju energije i operativne troškove. Koncentracija ispušnih plinova "tri benzena" i drugih ispušnih plinova iz boje za prskanje općenito je niža od 300 mg/m3, niska koncentracija i veliki volumen zraka (volumen zraka u radionicama za bojanje automobila često je iznad 100 000), a zbog organskog sastava otapala u ispušnim plinovima automobilskih premaza, teško je koristiti otapalo za recikliranje i lako stvara sekundarno onečišćenje, pa se ova metoda općenito ne koristi za obradu otpadnih plinova premaza.
3. Zmetoda adsorpcije ispušnih plinova
Adsorpcija otpadnih plinova iz tretmana bojama u spreju može se podijeliti na kemijsku adsorpciju i fizičku adsorpciju, ali otpadni plin "tri benzena" ima nisku kemijsku aktivnost, općenito se ne koristi kemijska apsorpcija. Fizički apsorbirajuća tekućina apsorbira manje hlapljivih tvari i apsorbira komponente s većim afinitetom za zagrijavanje, hlađenje i ponovnu upotrebu za analizu apsorpcije zasićenja. Ova metoda se koristi za istiskivanje zraka, niske temperature i niske koncentracije. Instalacija je složena, investicija je velika, izbor apsorpcijske tekućine je teži, postoje dva zagađenja.
4. Aoprema za adsorpciju aktiviranog ugljika + UV fotokatalitičku oksidaciju
(1): izravno putem adsorpcije organskog plina na aktivni ugljen, postiže se stupanj pročišćavanja od 95%, jednostavna oprema, mala investicija, jednostavan rad, ali često je potrebno zamijeniti aktivni ugljen, niska koncentracija onečišćujućih tvari, bez oporavka. (2) Metoda adsorpcije: adsorpcija organskog plina na aktivni ugljen, desorpcija i regeneracija zasićenog zraka aktivnim ugljenom.
5.Aadsorpcija aktivnog ugljika + oprema za niskotemperaturnu plazmu
Nakon adsorpcije aktivnog ugljena, otpadni plin se obrađuje standardnim plinskim pražnjenjem. Ionska metoda uključuje plazma plazmu (ION plazma) za razgradnju organskog otpadnog plina, uklanjanje neugodnih mirisa, uništavanje bakterija i virusa te pročišćavanje zraka, što je visokotehnološka metoda u svijetu. Stručnjaci u zemlji i inozemstvu smatraju se jednom od četiri glavne tehnologije u znanosti o okolišu 21. stoljeća. Ključ tehnologije je u tome što se putem visokonaponskog pulsirajućeg srednjeg blokovskog pražnjenja u obliku velikog broja aktivnih iona kisika (plazme) aktivira plin, stvaraju se svi spektar aktivnih slobodnih radikala, poput OH, HO2, O itd., benzena, toluena, ksilena, amonijaka, alkana i drugih organskih otpadnih plinova, oksidacija i druge složene fizikalne i kemijske reakcije, a nusproizvodi su netoksični i izbjegavaju sekundarno onečišćenje. Tehnologija ima karakteristike izuzetno niske potrošnje energije, malog prostora, jednostavnog rukovanja i održavanja te je posebno prikladna za obradu različitih komponentnih plinova.
Bkratak sažetak:
Sada na tržištu postoji mnogo vrsta metoda obrade, kako bismo zadovoljili nacionalne i lokalne standarde obrade, obično ćemo odabrati nekoliko metoda obrade kombiniranih za obradu otpadnog plina, kako bismo odabrali u skladu sa svojim stvarnim postupkom obrade.
Vrijeme objave: 28. prosinca 2022.
