1. Formiranje i glavne komponente otpadnog plina od boje u spreju
Proces farbanja se široko koristi u mašinskoj, automobilskoj, električnoj opremi, kućanskim aparatima, brodovima, industriji namještaja i drugim industrijama.
Sirovina za boju — boja se sastoji od nehlapljivih i hlapljivih materija, uključujući nehlapljive supstance za film i pomoćne supstance za film, a hlapljivo sredstvo za razrjeđivanje koristi se za razrjeđivanje boje kako bi se postigla glatka i lijepa površina boje.
Proces prskanja boje uglavnom proizvodi maglu boje i zagađenje organskim otpadnim gasom. Boja se pod djelovanjem visokog pritiska razgrađuje u čestice. Prilikom prskanja, dio boje ne dopire do površine prskanja, difuzijom sa protokom zraka formira se magla boje. Organski otpadni gas nastaje isparavanjem razrjeđivača, organski rastvarač se ne veže za površinu boje, te se tokom procesa bojenja i sušenja oslobađa organski otpadni gas (prijavljene su stotine isparljivih organskih jedinjenja, koja spadaju u alkane, olefine, aromatična jedinjenja, alkohole, aldehide, ketone, estere, etere i druga jedinjenja).
2. Izvor i karakteristike izduvnih gasova automobilskih premaza
Radionica za farbanje automobila treba da provede prethodnu obradu boje, elektroforezu i nanošenje boje prskanjem na radni komad. Proces farbanja uključuje farbanje prskanjem, tečenje i sušenje, u ovim procesima se proizvode organski otpadni gasovi (VOC) i sprej, tako da ovi procesi zahtevaju tretman otpadnih gasova iz prostorije za farbanje prskanjem.
(1) Otpadni plin iz prostorije za farbanje prskanjem
Kako bi se održalo radno okruženje za prskanje, u skladu sa 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 aromatični ugljikovodici (tri benzena i ukupni ugljikovodici nemetana), alkoholni eter i esterski organski 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 farbanje često sadrže malu količinu potpuno netretirane magle boje, posebno u prostoriji za prskanje suhom bojom, što može otežati tretman otpadnih plinova. Tretman otpadnih plinova mora se prethodno obraditi.
(2) Otpadni plin iz sušionice
Nakon prskanja boje za lice, prije sušenja, potrebno je osigurati protok zraka, tako da se organski rastvarač u procesu sušenja mokrog filma boje osuši i da se organski rastvarač ispari. Kako bi se spriječila eksplozija i agregacija organskih rastvarača u zatvorenom prostoru, zrak u prostoriji treba biti kontinuiran, brzina zraka se obično kontrolira na oko 0,2 m/s. Sastav ispušnih plinova u prostoriji za farbanje 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. Obično se nakon centraliziranog tretmana ispušnim plinovima iz prostorije za prskanje miješa s ispušnim plinovima u prostoriji za prskanje. Osim toga, prostorija za farbanje i bazen za cirkulaciju otpadnih voda površinske boje također trebaju ispuštati slične organske otpadne plinove.
(3)Dispušni plinovi
Sastav otpadnog gasa sušenja je složeniji, pored organskog rastvarača, dijela plastifikatora ili monomera smole i drugih isparljivih komponenti, sadrži i produkte termičkog raspadanja i reakcijske produkte. Elektroforetsko sušenje prajmera i završnog premaza rastvaračem ima ispuštanje izduvnih gasova, ali je razlika u sastavu i koncentraciji velika.
※Opasnosti od izduvnih gasova od sprej boje:
Iz analize je poznato da otpadni gas iz prostorije za prskanje, sušionice, prostorije za miješanje boja i prostorije za tretman otpadnih voda za površinske boje ima nisku koncentraciju i veliki protok, a glavne komponente zagađivača su aromatični ugljikovodici, alkoholni eteri i esterski organski rastvarači. Prema „Sveobuhvatnom standardu emisija za zagađenje zraka“, koncentracija ovih otpadnih gasova je uglavnom unutar dozvoljenih granica emisije. Kako bi se nosili sa zahtjevima standarda za stopu emisije, većina fabrika automobila usvaja metodu emisije na velikim nadmorskim visinama. Iako ova metoda može ispuniti trenutne standarde emisije, otpadni gas je u suštini netretirana razrijeđena emisija, a ukupna količina zagađivača gasa koje ispušta velika linija za premazivanje karoserije može doseći i stotine tona, što uzrokuje vrlo ozbiljnu štetu atmosferi.
Magla boje u organskom rastvaraču —— benzen, toluen, ksilen su jaki toksični rastvarači, koji djelujući u zrak radionice, nakon udisanja respiratornog trakta kod radnika mogu izazvati akutno i hronično trovanje, uglavnom uzrokujući oštećenje centralnog nervnog i hematopoetskog sistema. Kratkotrajno udisanje visokih koncentracija (više od 1500 mg/m3) benzenskih para može izazvati aplastičnu anemiju, a često udisanje niskih koncentracija benzenskih para može izazvati i povraćanje, neurološke simptome poput konfuzije.
※Izbor metode tretmana otpadnih gasova za prskanje boja i premaza:
Prilikom odabira metoda organskog tretmana, općenito treba uzeti u obzir sljedeće faktore: vrstu i koncentraciju organskih zagađivača, temperaturu organskih ispušnih plinova i brzinu protoka ispuštanja, sadržaj čestica i nivo kontrole zagađivača koji treba postići.
1Stretman molitvene boje na sobnoj temperaturi
Izduvni gasovi iz prostorija za farbanje, sušionica, prostorija za miješanje boja i prostorija za tretman otpadnih voda završnog premaza su izduvni gasovi sobne temperature niske koncentracije i velikog protoka, a glavni sastav zagađivača su aromatični ugljikovodici, alkohol i eteri te esterski organski rastvarači. Prema GB16297 "Sveobuhvatnom standardu emisija za zagađenje zraka", koncentracija ovih otpadnih gasova je uglavnom unutar ograničenja emisije. Kako bi se nosili sa zahtjevima standarda za stopu emisije, većina fabrika automobila usvaja metodu emisije na velikim nadmorskim visinama. Iako ova metoda može ispuniti trenutne standarde emisije, otpadni gasovi su u suštini razrijeđena emisija bez tretmana, a ukupna količina zagađivača gasa koje ispušta velika linija za premazivanje karoserije može doseći i stotine tona, što uzrokuje vrlo ozbiljnu štetu atmosferi.
Kako bi se fundamentalno smanjila emisija zagađivača iz ispušnih plinova, može se zajedno koristiti nekoliko metoda obrade ispušnih plinova, ali troškovi obrade ispušnih plinova s velikom količinom 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 tretira, 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 tretira katalitičkim sagorijevanjem ili regenerativnim termičkim sagorijevanjem. 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 zaista smanjili zagađenje javnosti otpadnim plinom od premaza, moramo riješiti problem i od izvora, kao što je upotreba elektrostatskih rotacijskih posuda i drugih sredstava za poboljšanje stope iskorištenja premaza, razvoj premaza na bazi vode i drugih premaza za zaštitu okoliša.
2Dtretman otpadnih plinova
Otpadni gasovi sušenja pripadaju srednjoj i visokoj koncentraciji otpadnih gasova visoke temperature, pogodnih za tretman metodom sagorijevanja. Reakcija sagorijevanja ima tri važna parametra: vrijeme, temperaturu, poremećaj, odnosno sagorijevanje u 3T uslovima. Efikasnost tretmana otpadnih gasova je u suštini dovoljan stepen reakcije sagorijevanja i zavisi od kontrole 3T uslova reakcije sagorijevanja. RTO može kontrolisati temperaturu sagorijevanja (820~900℃) i vrijeme zadržavanja (1,0~1,2 s), te osigurati da su potrebni poremećaji (zrak i organska materija potpuno pomiješani), efikasnost tretmana je do 99%, a stopa otpadne toplote je visoka, a potrošnja energije u radu je niska. Većina japanskih fabrika automobila u Japanu i Kini obično koristi RTO za centralni tretman izduvnih gasova sušenja (sušenje temeljnog premaza, srednjeg premaza, završnog premaza). Na primjer, linija za premazivanje putničkih automobila Dongfeng Nissan Huadu koja koristi RTO centralizovani tretman izduvnih gasova sušenja premaza ima vrlo dobar učinak, u potpunosti ispunjavajući zahtjeve propisa o emisijama. Međutim, zbog visokih jednokratnih ulaganja u opremu za tretman otpadnih gasova RTO, tretman otpadnih gasova sa malim protokom otpadnih gasova nije ekonomičan.
Za kompletnu proizvodnu liniju premaza, kada je potrebna dodatna oprema za tretman otpadnih gasova, mogu se koristiti katalitički sistem sagorijevanja i regenerativni termički sistem sagorijevanja. Katalitički sistem sagorijevanja ima mala ulaganja i nisku potrošnju energije sagorijevanja.
Generalno govoreći, upotreba platine kao katalizatora može smanjiti temperaturu oksidacije većine organskih otpadnih gasova na oko 315℃. Sistem katalitičkog sagorijevanja može se koristiti za opću obradu otpadnih gasova sušenja, posebno je pogodan za slučajeve napajanja sušenjem pomoću električnog grijanja, postojeći problem je kako izbjeći trovanje katalizatora. Iz iskustva nekih korisnika, za opću obradu otpadnih gasova sušenja površinske boje, povećanjem filtracije otpadnih gasova i drugim mjerama, može se osigurati da vijek trajanja katalizatora bude 3~5 godina; otpadni gas elektroforetskog sušenja boje lako uzrokuje trovanje katalizatora, pa pri obradi otpadnih gasova elektroforetskog sušenja boje treba biti pažljiv korištenjem katalitičkog sagorijevanja. U procesu obrade otpadnih gasova i transformacije otpadnih gasova Dongfeng linije za premazivanje karoserije komercijalnih vozila, otpadni gas elektroforetskog sušenja prajmera se tretira RTO metodom, a otpadni gas sušenja gornje boje se tretira katalitičkom metodom sagorijevanja, a učinak korištenja je dobar.
※Proces obrade otpadnih plinova premazivanjem sprejom boje:
Shema tretmana otpadnih gasova u industriji prskanja uglavnom se koristi za tretman otpadnih gasova u prostorijama za farbanje prskanjem, tretman otpadnih gasova u fabrikama namještaja, tretman otpadnih gasova u industriji proizvodnje mašina, tretman otpadnih gasova u fabrikama zaštitnih ograda, proizvodnju automobila i tretman otpadnih gasova u prostorijama za farbanje prskanjem u automobilskim 4S radionicama. Trenutno postoji niz procesa tretmana, kao što su: metoda kondenzacije, metoda apsorpcije, metoda sagorijevanja, katalitička metoda, metoda adsorpcije, biološka metoda i jonska metoda.
1. Zmetoda prskanja vodom + adsorpcija i desorpcija aktivnog uglja + katalitičko sagorijevanje
Korištenje raspršivača za uklanjanje magle boje i materijala rastvorljivog u vodi, nakon suhog filtera, u uređaju za adsorpciju aktivnim ugljem, kao što je puna adsorpcija aktivnim ugljem, zatim skidanje (metoda skidanja parom, električno grijanje, skidanje dušikom), nakon skidanja plina (koncentracija povećana desetke puta) pomoću ventilatora za skidanje u katalitički uređaj za sagorijevanje, sagorijevanje u ugljični dioksid i vodu, nakon ispuštanja.
2. Zsprej vode + adsorpcija i desorpcija aktivnog uglja + metoda povrata kondenzacije
Za uklanjanje magle boje i materijala rastvorljivog u vodi, koristi se raspršivač u tornju. Nakon sušenja filtera, u uređaju za adsorpciju aktivnog uglja, kao što je adsorpcija aktivnog uglja, vrši se potpuno uklanjanje (metoda uklanjanja parom, električno zagrijavanje, uklanjanje dušika). Nakon obrade otpadnog gasa, adsorpcija se vrši kondenzacijom, a zatim se vrijedne organske materije izdvajaju. Ova metoda se koristi za tretman otpadnog gasa sa visokom koncentracijom, niskom temperaturom i malom količinom vazduha. Međutim, ova metoda ima visoka ulaganja, visoku potrošnju energije i operativne troškove. Koncentracija "tri benzena" u izduvnim gasovima iz farbanja sprejom i drugih izduvnih gasova je uglavnom niža od 300 mg/m3, niska koncentracija i velika količina vazduha (količina vazduha u radionicama za farbanje u automobilskoj proizvodnji često je iznad 100.000), a zbog organskog rastvarača u izduvnim gasovima automobilskih premaza, teško je koristiti reciklirajući rastvarač i lako stvara sekundarno zagađenje. Stoga se ova metoda u tretmanu otpadnog gasa uglavnom ne koristi za premazivanje.
3. ZMetoda adsorpcije ispušnih plinova
Adsorpcija otpadnih gasova iz tretmana farbanjem u spreju može se podijeliti na hemijsku adsorpciju i fizičku adsorpciju, ali otpadni gasovi tipa "tri benzena" imaju nisku hemijsku aktivnost, pa se hemijska apsorpcija uglavnom ne koristi. Fizički apsorbujući fluid apsorbuje manje isparljivih materija i apsorbuje komponente sa većim afinitetom za zagrijavanje, hlađenje i ponovnu upotrebu za analizu apsorpcije zasićenja. Ova metoda se koristi za istiskivanje vazduha, niske temperature i niske koncentracije. Instalacija je složena, investicija je velika, izbor apsorbujućeg fluida je teži, postoje dva zagađenja.
4. Aoprema za adsorpciju aktivnog ugljika + UV fotokatalitičku oksidaciju
(1): direktno putem aktivnog uglja za adsorpciju organskog gasa, postiže se stopa prečišćavanja od 95%, jednostavna oprema, mala investicija, jednostavan rad, ali je često potrebno mijenjati aktivni ugalj, niska koncentracija zagađivača, bez oporavka. (2) Metoda adsorpcije: adsorpcija organskog gasa aktivnim ugljem, desorpcija i regeneracija zasićenim aktivnim ugljem putem zraka.
5.Aadsorpcija aktivnog ugljika + oprema za niskotemperaturnu plazmu
Nakon adsorpcije aktivnog uglja, otpadni gas se obrađuje plazma opremom na niskim temperaturama, standardnim gasnim pražnjenjem. Jonska metoda koristi plazma plazmu (ION plazma) za razgradnju organskog otpadnog gasa, uklanja smrad, ubija bakterije i viruse, pročišćava vazduh. To je visokotehnološka metoda na međunarodnom nivou, koju stručnjaci u zemlji i inostranstvu nazivaju jednom od četiri glavne tehnologije u oblasti nauke o zaštiti životne sredine u 21. veku. Ključ tehnologije je u tome što se putem visokonaponskog impulsnog srednjeg blok pražnjenja u obliku velikog broja aktivnih jona kiseonika (plazme) aktivira gas, proizvode se svi spektar aktivnih slobodnih radikala, kao što su OH, HO2, O itd., benzen, toluen, ksilen, amonijak, alkan i drugi organski otpadni gasovi, razgrađuju se oksidacijom i drugim složenim fizičkim i hemijskim reakcijama, a nusproizvodi su netoksični i izbjegavaju sekundarno zagađenje. Tehnologija ima karakteristike izuzetno niske potrošnje energije, malog prostora, jednostavnog rukovanja i održavanja, te je posebno pogodna za tretman različitih komponentnih gasova.
Bkratak sažetak:
Sada na tržištu postoji mnogo vrsta metoda tretmana, a kako bismo ispunili nacionalne i lokalne standarde tretmana, obično ćemo odabrati nekoliko metoda tretmana kombinovano za tretman otpadnog gasa, kako bismo odabrali u skladu sa našim stvarnim procesom tretmana.
Vrijeme objave: 28. decembar 2022.
