Aerosola krāsas pārklājuma izplūdes gāzu sastāva analīze

1. Aerosola krāsas atgāzu veidošanās un galvenās sastāvdaļas

Krāsošanas process tiek plaši izmantots mašīnās, automobiļos, elektroiekārtās, sadzīves tehnikā, kuģos, mēbelēs un citās nozarēs.

Krāsas izejviela — krāsa sastāv no nepastāvīgām un gaistošām vielām, nepastāvīgām vielām, tostarp plēves vielas un palīgplēves vielas, krāsas atšķaidīšanai izmanto gaistošu atšķaidītāju, lai panāktu gludu un skaistu krāsas virsmu.

Krāsas izsmidzināšanas procesā galvenokārt rodas krāsas migla un organisko atgāzu piesārņojums, krāsa augsta spiediena ietekmē sadalās daļiņās, izsmidzināšanas laikā daļa krāsas nesasniedz izsmidzināšanas virsmu, difundējot ar gaisa plūsmu, veidojot krāsas miglu; organiskās atgāzes rodas no atšķaidītāja iztvaikošanas, organiskais šķīdinātājs nepieķeras krāsas virsmai, krāsas un sacietēšanas procesā izdalās organiskās atgāzes (ziņots par simtiem gaistošu organisko savienojumu, kas attiecīgi pieder pie alkāniem, alkāniem, olefīniem, aromātiskajiem savienojumiem, spirtiem, aldehīdiem, ketoniem, esteriem, ēteriem un citiem savienojumiem).

2. Automobiļu pārklājuma izplūdes gāzu avots un raksturojums

Automobiļu krāsošanas darbnīcai jāveic krāsas pirmapstrāde, elektroforēze un krāsas izsmidzināšana uz sagataves. Krāsošanas process ietver krāsošanu ar izsmidzināšanu, plūsmu un žāvēšanu, šajos procesos radīsies organiskās atgāzes (GOS) un izsmidzināšana, tāpēc šajos procesos ir nepieciešama krāsas izsmidzināšanas telpas atgāzu attīrīšana.

(1) Izplūdes gāzes no krāsošanas telpas

Lai uzturētu darba vidi smidzināšanas laikā, saskaņā ar Darba drošības un veselības aizsardzības likuma noteikumiem smidzināšanas telpā gaiss ir nepārtraukti jāmaina, un gaisa maiņas ātrums jākontrolē diapazonā no (0,25 ~ 1) m/s. Gaisa izplūdes gāzu galvenais sastāvs ir smidzināšanas krāsas organiskais šķīdinātājs, tā galvenās sastāvdaļas ir aromātiskie ogļūdeņraži (trīs benzola un nemetāna kopējais ogļūdeņraži), spirta ēteris, esteru organiskais šķīdinātājs, jo smidzināšanas telpas izplūdes gāzu tilpums ir ļoti liels, tāpēc kopējā izvadītās organiskās atgāzes koncentrācija ir ļoti zema, parasti aptuveni 100 mg/m3. Turklāt krāsošanas telpas izplūdes gāzes bieži satur nelielu daudzumu pilnīgi neapstrādātas krāsas miglas, īpaši sausās krāsas smidzināšanas uztveršanas smidzināšanas telpā, krāsas migla izplūdes gāzēs var kļūt par šķērsli atgāzu attīrīšanai, atgāzu attīrīšanai jābūt pirmapstrādei.

(2) Žāvēšanas telpas izplūdes gāzes

Pēc krāsošanas pēc izsmidzināšanas un pirms žāvēšanas ir nepieciešams gaiss, lai mitrinātu krāsas plēvi ar organisko šķīdinātāju žāvēšanas procesā. Lai novērstu organiskā šķīdinātāja agregācijas sprādzienu telpā, telpā jābūt nepārtrauktai gaisa padevei, gaisa ātrumam parasti jābūt aptuveni 0,2 m/s, izplūdes gāzu sastāvam un krāsošanas telpas izplūdes gāzu sastāvam, bet bez krāsas miglas, kopējā organisko atgāzu koncentrācija ir lielāka nekā smidzināšanas telpā. Atkarībā no izplūdes gāzu tilpuma, izplūdes gāzu koncentrācija smidzināšanas telpā parasti ir aptuveni 2 reizes lielāka, var sasniegt 300 mg/m3, parasti sajaucot ar smidzināšanas telpas izplūdes gāzēm pēc centralizētas attīrīšanas. Turklāt krāsošanas telpas un virsmas krāsošanas notekūdeņu cirkulācijas baseinam vajadzētu izvadīt arī līdzīgas organiskās atgāzes.

(3)Drīvējošas izplūdes gāzes

Žāvēšanas atgāzu sastāvs ir sarežģītāks, papildus organiskajam šķīdinātājam, daļai plastifikatora vai sveķu monomēra un citiem gaistošiem komponentiem, bet satur arī termiskās sadalīšanās produktus, reakcijas produktus. Elektroforētiskās gruntskrāsas un šķīdinātāja tipa virskārtas žāvēšanai ir izplūdes gāzu izplūde, taču to sastāva un koncentrācijas atšķirība ir liela.

※Krāsas aerosola izplūdes gāzu bīstamība:

No analīzes ir zināms, ka izplūdes gāzes no smidzināšanas telpas, žāvēšanas telpas, krāsu maisīšanas telpas un virskārtas krāsošanas notekūdeņu attīrīšanas telpas ir ar zemu koncentrāciju un lielu plūsmu, un galvenās piesārņotāju sastāvdaļas ir aromātiskie ogļūdeņraži, spirtu ēteri un esteru organiskie šķīdinātāji. Saskaņā ar "Visaptverošo gaisa piesārņojuma emisiju standartu" šo izplūdes gāzu koncentrācija parasti nepārsniedz emisiju robežvērtības. Lai atbilstu standarta emisiju līmeņa prasībām, lielākā daļa automobiļu rūpnīcu izmanto liela augstuma emisijas metodi. Lai gan šī metode var atbilst pašreizējiem emisiju standartiem, izplūdes gāzes būtībā ir neattīrīta atšķaidīta emisija, un kopējais gāzes piesārņotāju daudzums, ko izvada liela virsbūves krāsošanas līnija, var sasniegt pat simtiem tonnu, kas rada ļoti nopietnu kaitējumu atmosfērai.

Krāsas migla organiskajā šķīdinātājā — benzols, toluols, ksilols ir spēcīgs toksisks šķīdinātājs, kas, nonākot darbnīcas gaisā, darbiniekiem pēc elpceļu ieelpošanas var izraisīt akūtu un hronisku saindēšanos, galvenokārt centrālās nervu un hematopoētiskās sistēmas bojājumus. Īslaicīga augstas benzola tvaiku koncentrācijas (vairāk nekā 1500 mg/m3) ieelpošana var izraisīt aplastisko anēmiju. Bieži vien ieelpota zema benzola tvaiku koncentrācija var izraisīt arī vemšanu un neiroloģiskus simptomus, piemēram, apjukumu.

※Izplūdes gāzu attīrīšanas metodes izvēle aerosola krāsai un pārklājumam:

Izvēloties organiskās attīrīšanas metodes, kopumā jāņem vērā šādi faktori: organisko piesārņotāju veids un koncentrācija, organisko izplūdes gāzu temperatūra un izplūdes plūsmas ātrums, daļiņu saturs un sasniedzamais piesārņotāju kontroles līmenis.

1Slūgšanas krāsas apstrāde istabas temperatūrā

Krāsošanas telpas, žāvēšanas telpas, krāsas maisīšanas telpas un virskārtas notekūdeņu attīrīšanas telpas izplūdes gāzes ir istabas temperatūras izplūdes gāzes ar zemu koncentrāciju un lielu plūsmu, un galvenais piesārņotāju sastāvs ir aromātiskie ogļūdeņraži, spirts un ēteri, kā arī esteru organiskie šķīdinātāji. Saskaņā ar GB16297 "Visaptverošo gaisa piesārņojuma emisiju standartu" šo izplūdes gāzu koncentrācija parasti nepārsniedz emisiju robežvērtības. Lai atbilstu standarta emisiju līmeņa prasībām, lielākā daļa automobiļu rūpnīcu izmanto liela augstuma emisijas metodi. Lai gan šī metode var atbilst pašreizējiem emisiju standartiem, izplūdes gāzes būtībā ir atšķaidītas emisijas bez attīrīšanas, un kopējais gāzes piesārņotāju daudzums, ko izvada liela virsbūves krāsošanas līnija, var sasniegt pat simtiem tonnu, kas rada ļoti nopietnu kaitējumu atmosfērai.

Lai būtiski samazinātu izplūdes gāzu piesārņotāju emisiju, attīrīšanai var kopīgi izmantot vairākas izplūdes gāzu attīrīšanas metodes, taču izplūdes gāzu attīrīšanas izmaksas ar lielu gaisa daudzumu ir ļoti augstas. Pašlaik nobriedušāka ārzemju metode ir vispirms koncentrēt (ar adsorbcijas-desorbcijas riteni, lai koncentrētu kopējo daudzumu aptuveni 15 reizes), lai samazinātu kopējo apstrādājamo daudzumu, un pēc tam izmantot destruktīvo metodi koncentrēto izplūdes gāzu attīrīšanai. Ķīnā ir līdzīgas metodes, pirmajā vietā zemas koncentrācijas, istabas temperatūras aerosola krāsas izplūdes gāzu adsorbcijai tiek izmantota adsorbcijas metode (aktivētā ogle vai ceolīts kā adsorbents), bet augstas temperatūras gāzes desorbcijai koncentrētās izplūdes gāzes attīrīšanai tiek izmantota katalītiska sadedzināšana vai reģeneratīva termiskās sadedzināšanas metode. Tiek izstrādāta zemas koncentrācijas, normālas temperatūras aerosola krāsas izplūdes gāzu bioloģiskās attīrīšanas metode, un vietējā tehnoloģija pašreizējā posmā nav nobriedusi, taču tai ir vērts pievērst uzmanību. Lai patiešām samazinātu pārklājumu izplūdes gāzu radīto sabiedrisko piesārņojumu, mums ir jārisina problēma arī no avota, piemēram, izmantojot elektrostatiskos rotējošos krūzīšus un citus līdzekļus, lai uzlabotu pārklājumu izmantošanas līmeni, izstrādājot uz ūdens bāzes veidotus pārklājumus un citus vides aizsardzības pārklājumus.

2Dizplūdes gāzu attīrīšana

Žāvēšanas atgāzes pieder pie vidējas un augstas koncentrācijas augstas temperatūras atgāzēm, kas ir piemērotas sadegšanas metodes apstrādei. Degšanas reakcijai ir trīs svarīgi parametri: laiks, temperatūra, traucējums, t. i., sadegšana 3T apstākļos. Atgāzu attīrīšanas efektivitāte būtībā ir pietiekama sadegšanas reakcijas pakāpe un ir atkarīga no sadegšanas reakcijas 3T apstākļu kontroles. RTO var kontrolēt sadegšanas temperatūru (820–900 ℃) un uzturēšanās laiku (1,0–1,2 s), nodrošinot nepieciešamo traucējumu (gaisa un organisko vielu pilnīgu sajaukšanos), attīrīšanas efektivitāte sasniedz 99 %, siltuma zudumi ir augsti un ekspluatācijas enerģijas patēriņš ir zems. Lielākā daļa Japānas automobiļu rūpnīcu Japānā un Ķīnā parasti izmanto RTO, lai centralizēti apstrādātu žāvēšanas izplūdes gāzes (grunts, vidēja pārklājuma, virskārtas žāvēšana). Piemēram, Dongfeng Nissan vieglo automašīnu Huadu pārklāšanas līnijā, izmantojot RTO centralizētu pārklājuma žāvēšanas izplūdes gāzu apstrādi, ir ļoti labs efekts, pilnībā atbilstot emisiju noteikumu prasībām. Tomēr, ņemot vērā RTO atgāzu attīrīšanas iekārtu augstās vienreizējās investīcijas, atgāzu attīrīšana ar nelielu atgāzu plūsmu nav ekonomiski izdevīga.

Pabeigtai pārklājumu ražošanas līnijai, ja nepieciešama papildu izplūdes gāzu attīrīšanas iekārta, var izmantot katalītisko sadegšanas sistēmu un reģeneratīvo termisko sadegšanas sistēmu. Katalītiskajai sadegšanas sistēmai ir nepieciešamas nelielas investīcijas un zems sadegšanas enerģijas patēriņš.

Vispārīgi runājot, platīna izmantošana kā katalizators var samazināt vairuma organisko atgāzu oksidēšanās temperatūru līdz aptuveni 315 ℃. Katalītiskās sadedzināšanas sistēmu var izmantot vispārējai žāvēšanas atgāzu attīrīšanai, īpaši piemērota žāvēšanas barošanas avotam, izmantojot elektrisko sildīšanu, taču pastāvošā problēma ir tas, kā izvairīties no katalizatora saindēšanās. Pēc dažu lietotāju pieredzes, vispārējās virsmas krāsas žāvēšanas atgāzēs, palielinot atgāzu filtrāciju un veicot citus pasākumus, var nodrošināt katalizatora kalpošanas laiku 3–5 gadus; elektroforētiskās krāsas žāvēšanas atgāzes viegli var izraisīt katalizatora saindēšanos, tāpēc elektroforētiskās krāsas žāvēšanas atgāzu apstrādē, izmantojot katalītisko sadedzināšanu, jābūt uzmanīgiem. Dongfeng komerciālo transportlīdzekļu virsbūves pārklāšanas līnijas atgāzu attīrīšanas un pārveidošanas procesā elektroforētiskās grunts žāvēšanas atgāzes tiek apstrādātas ar RTO metodi, un virsējās krāsas žāvēšanas atgāzes tiek apstrādātas ar katalītiskās sadedzināšanas metodi, un izmantošanas efekts ir labs.

※Izsmidzināšanas krāsas pārklājuma izplūdes gāzu attīrīšanas process:

Izsmidzināšanas rūpniecības atgāzu attīrīšanas shēma galvenokārt tiek izmantota krāsošanas telpu atgāzu attīrīšanai, mēbeļu rūpnīcu atgāzu attīrīšanai, mašīnbūves rūpniecības atgāzu attīrīšanai, aizsargbarjeru rūpnīcu atgāzu attīrīšanai, automobiļu ražošanas un automobiļu 4S darbnīcu atgāzu attīrīšanai no izsmidzināšanas krāsošanas telpām. Pašlaik pastāv dažādi attīrīšanas procesi, piemēram: kondensācijas metode, absorbcijas metode, sadegšanas metode, katalītiskā metode, adsorbcijas metode, bioloģiskā metode un jonu metode.

1. RŪdens izsmidzināšanas metode + aktivētās ogles adsorbcija un desorbcija + katalītiskā sadegšana

Izmantojot smidzināšanas torni, lai noņemtu krāsas miglu un ūdenī šķīstošo materiālu, pēc sausā filtra, aktivētās ogles adsorbcijas ierīcē, piemēram, aktivētās ogles adsorbcijas pilnā veidā, pēc tam atdalot (atdalīšanas metode ar tvaika atdalīšanu, elektrisko sildīšanu, slāpekļa atdalīšanu), pēc atdalīšanas gāzes (koncentrācija palielinājās desmitiem reižu) ar atdalīšanas ventilatoru katalītiskās sadegšanas ierīcē, sadegšana, sadegšana oglekļa dioksīdā un ūdenī pēc izlādes.

2. RŪdens izsmidzināšana + aktivētās ogles adsorbcija un desorbcija + kondensācijas atgūšanas metode

Izmantojot smidzināšanas torni, lai noņemtu krāsas miglu un ūdenī šķīstošās vielas, pēc tam sausā filtra, izmantojot aktivētās ogles adsorbcijas ierīci, piemēram, aktivētās ogles adsorbciju pilnībā, pēc tam veic attīrīšanu (attīrīšanas metode ar tvaiku, elektriskā sildīšana, slāpekļa attīrīšana), pēc apstrādes atkritumgāzes adsorbcijas koncentrācija kondensējas, kondensāts, atdalot vērtīgas organiskās vielas. Šo metodi izmanto atkritumgāzu attīrīšanai ar augstu koncentrāciju, zemu temperatūru un mazu gaisa tilpumu. Taču šī metode ir saistīta ar investīcijām, augstu enerģijas patēriņu, ekspluatācijas izmaksām, aerosola izplūdes gāzu "trīs benzola" un citu izplūdes gāzu koncentrācija parasti ir zemāka par 300 mg/m3, zema koncentrācija, liels gaisa tilpums (automobiļu ražošanas krāsošanas darbnīcas gaisa tilpums bieži vien pārsniedz 100 000), un, tā kā automašīnu pārklājuma izplūdes gāzu organisko šķīdinātāju sastāvs, pārstrādātais šķīdinātājs ir grūti lietojams un viegli rada sekundāru piesārņojumu, tāpēc pārklāšanas procesā atkritumgāzu attīrīšanai parasti neizmanto šo metodi.

3. RAste gāzes adsorbcijas metode

Aerosola krāsas atgāzu attīrīšanas adsorbciju var iedalīt ķīmiskajā adsorbcijā un fizikālajā adsorbcijā, taču "trīs benzola" atgāzu ķīmiskā aktivitāte ir zema, un parasti ķīmisko absorbciju neizmanto. Fizikāli absorbējošais šķidrums absorbē mazāk gaistošu vielu un absorbē komponentus ar lielāku afinitāti pret sildīšanu, dzesēšanu un atkārtotu izmantošanu piesātinājuma absorbcijas analīzei. Šo metodi izmanto gaisa pārvietošanai, zemai temperatūrai un zemai koncentrācijai. Uzstādīšana ir sarežģīta, investīcijas ir lielas, absorbcijas šķidruma izvēle ir sarežģītāka, un pastāv divi piesārņojuma veidi.

4. AAktivētās ogles adsorbcijas + UV fotokatalītiskās oksidācijas iekārta

(1): tieši ar aktivētās ogles tiešu organiskās gāzes adsorbciju, lai sasniegtu 95% attīrīšanas līmeni, vienkāršu aprīkojumu, nelielus ieguldījumus, ērtu darbību, taču bieži vien ir jāaizstāj aktivētā ogle, zema piesārņotāju koncentrācija, nav nepieciešama reģenerācija. (2) Adsorbcijas metode: organiskās gāzes adsorbcija aktivētajā oglē, aktivētās ogles desorbcija un reģenerācija piesātinātā gaisā.

5.AAktivētās ogles adsorbcija + zemas temperatūras plazmas iekārta

Pēc tam vispirms tiek adsorbēta aktivētā ogle, pēc tam ar zemas temperatūras plazmas iekārtu apstrādājot atkritumgāzes, tiek veikta gāzu izlādes standarta apstrāde. Jonu metode ir izmantot plazmas plazmu (ION plazmu), lai noārdītu organiskās atkritumgāzes, likvidētu smakas, iznīcinātu baktērijas, vīrusus un attīrītu gaisu. Šī ir augsto tehnoloģiju metode, kas starptautiski salīdzināta ar vietējo un ārvalstu ekspertiem, un to dēvē par vienu no četrām galvenajām vides zinātnes tehnoloģijām 21. gadsimtā. Tehnoloģijas atslēga ir augstsprieguma impulsa vidēja izlādes bloķēšana liela skaita aktīvo jonu skābekļa (plazmas) veidā, gāzes aktivācija, kas rada visu veidu aktīvos brīvos radikāļus, piemēram, OH, HO2, O utt., benzolu, toluolu, ksilolu, amonjaku, alkānu un citas organiskās atkritumgāzes, kas noārda, oksidējas un rada citas sarežģītas fizikālas un ķīmiskas reakcijas, un blakusprodukti ir netoksiski, izvairoties no sekundārā piesārņojuma. Šai tehnoloģijai ir ārkārtīgi zems enerģijas patēriņš, maza platība, vienkārša darbība un apkope, un tā ir īpaši piemērota dažādu komponentu gāzu apstrādei.

Bīss kopsavilkums:

Tagad tirgū ir pieejamas daudzas dažādas attīrīšanas metodes, un, lai atbilstu valsts un vietējiem attīrīšanas standartiem, mēs parasti izvēlamies vairākas attīrīšanas metodes kopā, lai attīrītu atgāzes, izvēloties tās atbilstoši savam faktiskajam attīrīšanas procesam.