Izplūdes galvenokārt ir: krāsas migla un organiskie šķīdinātāji, kas rodas, smidzināšanas krāsām, un organiskie šķīdinātāji, kas rodas žūšanas laikā, iztvaikojot. Krāsas migla galvenokārt rodas no šķīdinātāja pārklājuma daļas, izsmidzināšanas laikā, un tās sastāvs atbilst izmantotajam pārklājumam. Organiskie šķīdinātāji galvenokārt rodas no šķīdinātājiem un atšķaidītājiem pārklājumu lietošanas procesā, lielākā daļa no tiem ir gaistošas emisijas, un to galvenie piesārņotāji ir ksilols, benzols, toluols utt. Tāpēc galvenais kaitīgo atgāzu avots, kas izdalās pārklājumā, ir smidzināšanas krāsošanas telpa, žāvēšanas telpa un žāvēšanas telpa.
1. Automobiļu ražošanas līnijas atgāzu attīrīšanas metode
1.1 Organisko atgāzu attīrīšanas shēma žāvēšanas procesā
Gāze, kas izplūst no elektroforēzes, vidēja pārklājuma un virsmas pārklājuma žāvēšanas telpas, pieder pie augstas temperatūras un augstas koncentrācijas atgāzēm, kas ir piemērotas sadedzināšanas metodei. Pašlaik žāvēšanas procesā visbiežāk izmantotie atgāzu attīrīšanas pasākumi ir: reģeneratīvā termiskās oksidācijas tehnoloģija (RTO), reģeneratīvā katalītiskās sadegšanas tehnoloģija (RCO) un TNV reģenerācijas termiskās sadedzināšanas sistēma.
1.1.1 Termiskās uzglabāšanas tipa termiskās oksidācijas tehnoloģija (RTO)
Termoksidators (reģeneratīvais termiskais oksidētājs, RTO) ir enerģiju taupoša vides aizsardzības ierīce vidējas un zemas koncentrācijas gaistošo organisko atkritumgāzu apstrādei. Piemērots lielam apjomam, zemai koncentrācijai, piemērots organisko atkritumgāzu koncentrācijai no 100 PPM līdz 20000 PPM. Ekspluatācijas izmaksas ir zemas, ja organisko atkritumgāzu koncentrācija pārsniedz 450 PPM, RTO ierīcei nav jāpievieno papildu degviela; attīrīšanas ātrums ir augsts, divu slāņu RTO attīrīšanas ātrums var sasniegt vairāk nekā 98%, trīs slāņu RTO attīrīšanas ātrums var sasniegt vairāk nekā 99%, un nav sekundāra piesārņojuma, piemēram, NOX; automātiska vadība, vienkārša darbība; augsta drošība.
Reģeneratīvā siltuma oksidācijas ierīce izmanto termiskās oksidācijas metodi, lai apstrādātu vidējas un zemas koncentrācijas organiskās atkritumgāzes, un siltuma atgūšanai tiek izmantots keramikas siltuma uzkrāšanas slāņa siltummainis. Tā sastāv no keramikas siltuma uzkrāšanas slāņa, automātiskā vadības vārsta, sadegšanas kameras un vadības sistēmas. Galvenās iezīmes ir: automātiskais vadības vārsts siltuma uzkrāšanas slāņa apakšā ir savienots attiecīgi ar ieplūdes galveno cauruli un izplūdes galveno cauruli, un siltuma uzkrāšanas slānis tiek uzglabāts, iepriekš uzsildot organiskās atkritumgāzes, kas nonāk siltuma uzkrāšanas slānī, ar keramikas siltuma uzkrāšanas materiālu, lai absorbētu un atbrīvotu siltumu; līdz noteiktai temperatūrai (760 ℃) uzkarsētā organiskā atkritumgāze sadegšanas kamerā tiek oksidēta, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni, un tiek attīrīta. Tipiska divu slāņu RTO galvenā struktūra sastāv no vienas sadegšanas kameras, diviem keramikas pildījuma slāņiem un četriem pārslēgšanas vārstiem. Ierīces reģeneratīvais keramikas pildījuma slāņa siltummainis var maksimāli palielināt siltuma atgūšanu par vairāk nekā 95%; Organisko atkritumgāzu apstrādē netiek izmantota degviela vai tiek izmantota ļoti maz degvielas.
Priekšrocības: Strādājot ar lielu organisko atkritumgāzu plūsmu un zemu koncentrāciju, ekspluatācijas izmaksas ir ļoti zemas.
Trūkumi: lieli vienreizējie ieguldījumi, augsta sadegšanas temperatūra, nav piemērots augstas koncentrācijas organisko atkritumgāzu attīrīšanai, ir daudz kustīgu detaļu, nepieciešams vairāk apkopes darbu.
1.1.2 Termiski katalītiskā sadegšanas tehnoloģija (RCO)
Reģeneratīvā katalītiskās sadedzināšanas iekārta (reģeneratīvais katalītiskais oksidētājs RCO) tiek tieši pielietota vidējas un augstas koncentrācijas (1000 mg/m3–10000 mg/m3) organisko atgāzu attīrīšanai. RCO attīrīšanas tehnoloģija ir īpaši piemērota augstam siltuma atgūšanas ātruma pieprasījumam, taču tā ir piemērota arī vienai un tai pašai ražošanas līnijai, jo dažādu produktu dēļ atgāzu sastāvs bieži mainās vai atgāzu koncentrācija ievērojami svārstās. Tā ir īpaši piemērota uzņēmumu siltumenerģijas atgūšanas vai maģistrālo līniju atgāzu attīrīšanas vajadzībām, un enerģijas atgūšanu var izmantot maģistrālo līniju žāvēšanai, lai sasniegtu enerģijas taupīšanas mērķi.
Reģeneratīvās katalītiskās sadegšanas apstrādes tehnoloģija ir tipiska gāzes-cietfāzes reakcija, kas faktiski ir reaktīvo skābekļa sugu dziļa oksidācija. Katalītiskās oksidācijas procesā katalizatora virsmas adsorbcija bagātina reaģentu molekulas uz katalizatora virsmas. Katalizatora ietekme uz aktivācijas enerģijas samazināšanu paātrina oksidācijas reakciju un uzlabo oksidācijas reakcijas ātrumu. Specifiskā katalizatora iedarbībā organiskās vielas notiek bez oksidācijas sadegšanas zemā sākuma temperatūrā (250–300 ℃), kas sadalās oglekļa dioksīdā un ūdenī, atbrīvojot lielu daudzumu siltumenerģijas.
RCO ierīce galvenokārt sastāv no krāsns korpusa, katalītiskās siltuma uzglabāšanas korpusa, sadegšanas sistēmas, automātiskās vadības sistēmas, automātiskā vārsta un vairākām citām sistēmām. Rūpnieciskās ražošanas procesā izvadītās organiskās izplūdes gāzes nonāk iekārtas rotējošajā vārstā caur inducēto vilkmes ventilatoru, un ieplūdes gāze un izplūdes gāze tiek pilnībā atdalītas caur rotējošo vārstu. Gāzes siltumenerģijas uzglabāšana un siltuma apmaiņa gandrīz sasniedz katalītiskā slāņa katalītiskās oksidācijas iestatīto temperatūru; izplūdes gāzes turpina uzkarst caur sildīšanas zonu (vai nu ar elektrisko sildīšanu, vai ar dabasgāzes sildīšanu) un uztur iestatīto temperatūru; tās nonāk katalītiskajā slānī, lai pabeigtu katalītiskās oksidācijas reakciju, proti, reakcijas laikā rodas oglekļa dioksīds un ūdens, un atbrīvojas liels daudzums siltumenerģijas, lai sasniegtu vēlamo apstrādes efektu. Oksidācijas katalizētā gāze nonāk keramikas materiāla slānī 2, un siltumenerģija tiek izvadīta atmosfērā caur rotējošo vārstu. Pēc attīrīšanas izplūdes gāzu temperatūra ir tikai nedaudz augstāka par temperatūru pirms izplūdes gāzu attīrīšanas. Sistēma darbojas nepārtraukti un ieslēdzas automātiski. Pateicoties rotējošajam vārstam, visi keramikas pildījuma slāņi pabeidz cikla darbības – sildīšanu, dzesēšanu un attīrīšanu –, un siltumenerģiju var atgūt.
Priekšrocības: vienkārša procesa plūsma, kompakts aprīkojums, uzticama darbība; augsta attīrīšanas efektivitāte, parasti virs 98%; zema sadegšanas temperatūra; zemas vienreizējās investīcijas, zemas ekspluatācijas izmaksas, siltuma atgūšanas efektivitāte parasti var sasniegt vairāk nekā 85%; viss process bez notekūdeņu ražošanas, attīrīšanas process nerada NOX sekundāro piesārņojumu; RCO attīrīšanas iekārtas var izmantot žāvēšanas telpā, attīrīto gāzi var tieši atkārtoti izmantot žāvēšanas telpā, lai sasniegtu enerģijas taupīšanas un emisiju samazināšanas mērķi;
Trūkumi: katalītiskās sadegšanas ierīce ir piemērota tikai organisko atgāzu ar zemu viršanas temperatūru organisko komponentu un zemu pelnu saturu apstrādei, un lipīgu vielu, piemēram, eļļainu dūmu, atgāzu apstrāde nav piemērota, un katalizators ir jāsaindē; organisko atgāzu koncentrācija ir zem 20%.
1.1.3TNV pārstrādes tipa termiskās sadedzināšanas sistēma
Termiskās sadedzināšanas sistēma (vācu Thermische Nachverbrennung TNV) ir gāzes vai kurināmā tiešas sadedzināšanas izmantošana, karsējot organiskos šķīdinātājus saturošas atgāzes. Augstas temperatūras ietekmē organisko šķīdinātāju molekulas oksidējas, sadaloties ogļskābajā gāzē un ūdenī. Augstas temperatūras dūmgāzes, izmantojot daudzpakāpju siltuma pārneses ierīces, silda ražošanas procesu, kurā nepieciešams gaiss vai karsts ūdens. Organisko atgāzu siltumenerģijas pilnīga pārstrāde samazina visas sistēmas enerģijas patēriņu. Tāpēc TNV sistēma ir efektīvs un ideāls veids, kā apstrādāt organiskos šķīdinātājus saturošas atgāzes, ja ražošanas procesam nepieciešams daudz siltumenerģijas. Jaunajā elektroforētiskās krāsas ražošanas līnijā parasti tiek izmantota TNV reģenerācijas termiskās sadedzināšanas sistēma.
TNV sistēma sastāv no trim daļām: atgāzu priekšsildīšanas un sadedzināšanas sistēmas, cirkulējošā gaisa sildīšanas sistēmas un svaigā gaisa siltummaiņas sistēmas. Atgāzu sadedzināšanas centrālās apkures ierīce sistēmā ir TNV galvenā daļa, kas sastāv no krāsns korpusa, sadegšanas kameras, siltummaiņa, degļa un galvenā dūmvada regulēšanas vārsta. Tās darbības process ir šāds: ar augstspiediena galvas ventilatoru organiskās atgāzes no žāvēšanas telpas pēc atgāzu sadedzināšanas centrālās apkures ierīces iebūvētā siltummaiņa priekšsildīšanas nonāk sadegšanas kamerā un pēc tam caur degli, kas tiek uzkarsēts augstā temperatūrā (apmēram 750 ℃), nonāk organisko atgāzu oksidācijas un sadalīšanās procesā, sadalot organiskās atgāzes oglekļa dioksīdā un ūdenī. Radītās augstas temperatūras dūmgāzes caur siltummaini un galveno dūmgāzu cauruli tiek izvadītas krāsnī. Izvadītās dūmgāzes sasilda cirkulējošo gaisu žāvēšanas telpā, lai nodrošinātu žāvēšanas telpai nepieciešamo siltumenerģiju. Sistēmas galā ir uzstādīta svaigā gaisa siltuma pārneses ierīce, lai atgūtu sistēmas atgāzu siltumu galīgajai reģenerācijai. Žāvēšanas telpā uzkrātais svaigais gaiss tiek uzsildīts ar dūmgāzēm un pēc tam nosūtīts uz žāvēšanas telpu. Turklāt galvenajā dūmgāzu cauruļvadā ir arī elektriskais regulēšanas vārsts, ko izmanto, lai regulētu dūmgāzu temperatūru ierīces izejā, un dūmgāzu galīgo temperatūru var kontrolēt aptuveni 160 ℃.
Centrālās apkures iekārtas, kas paredzēta atkritumu gāzu sadedzināšanai, raksturlielumi ietver: organisko atkritumu gāzu uzturēšanās laiks sadegšanas kamerā ir 1–2 s; organisko atkritumu gāzu sadalīšanās ātrums ir vairāk nekā 99%; siltuma atgūšanas ātrums var sasniegt 76%; un degļa jaudas regulēšanas koeficients var sasniegt 26:1, līdz pat 40:1.
Trūkumi: apstrādājot zemas koncentrācijas organiskās atkritumgāzes, ekspluatācijas izmaksas ir augstākas; cauruļveida siltummainis darbojas tikai nepārtraukti, tam ir ilgs kalpošanas laiks.
1.2 Organisko atkritumgāzu attīrīšanas shēma krāsošanas telpā un žāvēšanas telpā
No smidzināšanas krāsas telpas un žāvēšanas telpas izvadītā gāze ir zemas koncentrācijas, liela plūsmas ātruma un istabas temperatūras atgāze, un galvenais piesārņotāju sastāvs ir aromātiskie ogļūdeņraži, spirta ēteri un esteru organiskie šķīdinātāji. Pašlaik ārzemēs nobriedušāka metode ir: pirmā organisko atgāzu koncentrācija, lai samazinātu kopējo organisko atgāzu daudzumu, ar pirmo adsorbcijas metodi (aktivētā ogle vai ceolīts kā adsorbents) zemas koncentrācijas istabas temperatūras smidzināšanas krāsas izplūdes gāzu adsorbcijai ar augstas temperatūras gāzes atdalīšanu, koncentrētas izplūdes gāzes, izmantojot katalītisku sadegšanu vai reģeneratīvu termisko sadegšanas metodi.
1.2.1 Aktivētās ogles adsorbcijas-desorbcijas un attīrīšanas ierīce
Izmantojot šūnveida aktivēto ogli kā adsorbentu, apvienojumā ar adsorbcijas attīrīšanas, desorbcijas reģenerācijas un GOS koncentrācijas un katalītiskās sadegšanas principiem, liels gaisa tilpums, zema organisko atgāzu koncentrācija, izmantojot šūnveida aktivētās ogles adsorbciju, lai sasniegtu gaisa attīrīšanas mērķi. Kad aktivētā ogle ir piesātināta un pēc tam izmanto karstu gaisu aktivētās ogles reģenerācijai, desorbētās koncentrētās organiskās vielas tiek nosūtītas uz katalītiskās sadegšanas slāni katalītiskai sadegšanai. Organiskās vielas tiek oksidētas līdz nekaitīgam oglekļa dioksīdam un ūdenim. Sadedzinātās karstās izplūdes gāzes sasilda auksto gaisu caur siltummaini. Daļa dzesēšanas gāzes emisijas pēc siltumapmaiņas. Daļa no šūnveida aktivētās ogles desorbcijas reģenerācijas, lai sasniegtu siltuma zudumu izmantošanas un enerģijas taupīšanas mērķi. Visa ierīce sastāv no priekšfiltra, adsorbcijas slāņa, katalītiskās sadegšanas slāņa, liesmas slāpēšanas, saistītā ventilatora, vārsta utt.
Aktivētās ogles adsorbcijas-desorbcijas attīrīšanas ierīce ir konstruēta saskaņā ar diviem pamatprincipiem - adsorbciju un katalītisko sadegšanu, izmantojot nepārtrauktu darbu ar dubultu gāzes ceļu, katalītiskās sadegšanas kameru un divām adsorbcijas slāņiem. Vispirms organiskās atgāzes tiek adsorbētas ar aktivēto ogli, kad notiek ātra piesātināšanās, adsorbcija tiek apturēta, un pēc tam ar karstā gaisa plūsmu tiek atdalītas organiskās vielas no aktivētās ogles, lai veiktu aktivētās ogles reģenerāciju; organiskās vielas tiek koncentrētas (koncentrācija desmitiem reižu augstāka nekā sākotnējā) un nosūtītas uz katalītiskās sadegšanas kameru, lai katalītiski sadedzinātu oglekļa dioksīdu un ūdens tvaiku izvadīšanā. Kad organiskās atgāzes koncentrācija sasniedz vairāk nekā 2000 PPm, organiskā atgāze var uzturēt spontānu sadegšanu katalītiskajā slānī bez ārējas sildīšanas. Daļa no sadegšanas izplūdes gāzēm tiek izvadīta atmosfērā, un lielākā daļa tiek nosūtīta uz adsorbcijas slāni aktivētās ogles reģenerācijai. Tas var nodrošināt nepieciešamo siltumenerģiju sadegšanai un adsorbcijai, lai sasniegtu enerģijas taupīšanas mērķi. Reģenerācija var pāriet uz nākamo adsorbciju; desorbcijas laikā attīrīšanas darbību var veikt ar citu adsorbcijas slāni, kas ir piemērots gan nepārtrauktai darbībai, gan periodiskai darbībai.
Tehniskā veiktspēja un raksturlielumi: stabila veiktspēja, vienkārša konstrukcija, droša un uzticama, enerģiju un darbu taupoša, nav sekundāra piesārņojuma. Iekārta aptver nelielu platību un ir viegla. Ļoti piemērota lietošanai lielos apjomos. Aktivētās ogles slānis, kas adsorbē organiskās atkritumgāzes, izmanto katalītiskās sadegšanas atkritumgāzes attīrīšanas reģenerācijai, un attīrīšanas gāze tiek nosūtīta uz katalītiskās sadegšanas kameru attīrīšanai bez ārējas enerģijas, un enerģijas taupīšanas efekts ir ievērojams. Trūkums ir tāds, ka aktivētā ogle ir īsa un tās ekspluatācijas izmaksas ir augstas.
1.2.2 Ceolīta pārneses riteņa adsorbcijas-desorbcijas attīrīšanas ierīce
Ceolīta galvenās sastāvdaļas ir silīcijs un alumīnijs ar adsorbcijas spēju, ko var izmantot kā adsorbentu; ceolīta uztvērējam ir īpašas atveres ar organisko piesārņotāju adsorbcijas un desorbcijas spēju, lai GOS izplūdes gāzes ar zemu un augstu koncentrāciju varētu samazināt gala attīrīšanas iekārtu ekspluatācijas izmaksas. Tās ierīces īpašības ir piemērotas lielas plūsmas, zemas koncentrācijas un dažādu organisko komponentu saturošu vielu attīrīšanai. Trūkums ir augstas sākotnējās investīcijas.
Ceolīta rullīša adsorbcijas-attīrīšanas ierīce ir gāzes attīrīšanas ierīce, kas var nepārtraukti veikt adsorbcijas un desorbcijas darbību. Ceolīta riteņa abas puses ar speciālu blīvēšanas ierīci ir sadalītas trīs zonās: adsorbcijas zona, desorbcijas (reģenerācijas) zona un dzesēšanas zona. Sistēmas darbības process ir šāds: ceolīta rotējošais ritenis nepārtraukti griežas ar mazu ātrumu, cirkulācija caur adsorbcijas zonu, desorbcijas (reģenerācijas) zonu un dzesēšanas zonu; kad zemas koncentrācijas un liela tilpuma izplūdes gāzes nepārtraukti iziet cauri rullīša adsorbcijas zonai, izplūdes gāzēs esošie GOS tiek adsorbēti rotējošā riteņa ceolītā, tieša emisija pēc adsorbcijas un attīrīšanas; riteņa adsorbētais organiskais šķīdinātājs tiek nosūtīts uz desorbcijas (reģenerācijas) zonu, riteņa rotācijas laikā, pēc tam ar nelielu gaisa tilpumu nepārtraukti sildot gaisu caur desorbcijas zonu, uz riteņa adsorbētie GOS tiek reģenerēti desorbcijas zonā, GOS izplūdes gāzes tiek izvadītas kopā ar karsto gaisu; Dzesēšanas zonā dzesēšanas dzesēšanas riteni var atkārtoti adsorbēt. Ar rotējošā riteņa pastāvīgu rotāciju tiek veikta adsorbcijas, desorbcijas un dzesēšanas cikls, nodrošinot nepārtrauktu un stabilu izplūdes gāzu attīrīšanas darbību.
Ceolīta slāpēšanas ierīce būtībā ir koncentrators, un izplūdes gāzes, kas satur organisko šķīdinātāju, tiek sadalītas divās daļās: tīrs gaiss, ko var tieši izvadīt, un pārstrādāts gaiss, kas satur augstu organiskā šķīdinātāja koncentrāciju. Tīrs gaiss, ko var tieši izvadīt un pārstrādāt krāsotā gaisa kondicionēšanas ventilācijas sistēmā; augstā GOS gāzes koncentrācija ir aptuveni 10 reizes lielāka par GOS koncentrāciju pirms nonākšanas sistēmā. Koncentrētā gāze tiek apstrādāta ar augstas temperatūras sadedzināšanu, izmantojot TNV reģenerācijas termiskās sadedzināšanas sistēmu (vai citu aprīkojumu). Sadedzināšanas laikā radītais siltums tiek izmantots attiecīgi žāvēšanas telpas apsildīšanai un ceolīta noņemšanas sildīšanai, un siltumenerģija tiek pilnībā izmantota, lai panāktu enerģijas taupīšanas un emisiju samazināšanas efektu.
Tehniskie rādītāji un raksturlielumi: vienkārša konstrukcija, viegla apkope, ilgs kalpošanas laiks; augsta absorbcijas un attīrīšanas efektivitāte, pārveido sākotnējo lielo vēja apjomu un zemas koncentrācijas GOS atgāzi par mazu gaisa apjomu un augstu koncentrācijas atgāzi, samazinot gala apstrādes iekārtu izmaksas; ārkārtīgi zems spiediena kritums, var ievērojami samazināt enerģijas patēriņu; kopējā sistēmas sagatavošana un modulāra konstrukcija ar minimālām vietas prasībām un nepārtrauktas un bezpilota vadības režīmu; tā var sasniegt valsts emisijas standartu; adsorbents izmanto nedegošu ceolītu, lietošana ir drošāka; trūkums ir vienreizēji ieguldījumi ar augstām izmaksām.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 3. janvāris
