1. Purškiamų dažų išmetamųjų dujų susidarymas ir pagrindinės sudedamosios dalys
Dažymo procesas plačiai naudojamas mašinų, automobilių, elektros įrangos, buitinės technikos, laivų, baldų ir kitose pramonės šakose.
Dažų žaliava — dažai sudaryti iš nelakiųjų ir lakiųjų medžiagų, įskaitant plėvelės medžiagą ir pagalbinę plėvelės medžiagą, lakusis skiediklis naudojamas dažams skiesti, kad būtų pasiektas lygus ir gražus dažų paviršius.
Dažų purškimo procese daugiausia susidaro dažų rūkas ir organinių atliekų dujų tarša, dažai, veikiami aukšto slėgio, suskaidomi į daleles, purškiant dalis dažų nepasiekia purškimo paviršiaus ir difunduoja su oro srautu, susidarant dažų rūkui; organinės atliekų dujos susidaro iš skiediklio išgaravimo, organinis tirpiklis neprisiriša prie dažų paviršiaus, dažų ir kietėjimo proceso metu išsiskiria organinės atliekų dujos (pranešama apie šimtus lakiųjų organinių junginių, atitinkamai priklausančių alkanams, alkanams, olefinams, aromatiniams junginiams, alkoholiams, aldehidams, ketonams, esteriams, eteriams ir kitiems junginiams).
2. Automobilio dangos išmetamųjų dujų šaltinis ir charakteristikos
Automobilių dažymo dirbtuvėse turėtų būti atliekamas dažų išankstinis apdorojimas, elektroforezė ir purškiami dažai ant ruošinio. Dažymo procesas apima purškimą, tekėjimą ir džiovinimą, šių procesų metu susidarys organinės išmetamosios dujos (LOJ) ir purškiamas purškimas, todėl šiems procesams reikia purškiamų dažų patalpos išmetamųjų dujų valymo.
(1) Išmetamosios dujos iš purškimo patalpos
Siekiant palaikyti purškimo darbo aplinką, pagal Darbo saugos ir sveikatos įstatymo nuostatas, purškimo patalpos oras turi būti nuolat keičiamas, o oro kaitos greitis turi būti kontroliuojamas (0,25–1) m/s diapazone. Pagrindinė oro išmetamųjų dujų sudėtis yra purškiamų dažų organinis tirpiklis, kurio pagrindiniai komponentai yra aromatiniai angliavandeniliai (trys benzeno ir nemetano bendrieji angliavandeniliai), alkoholio eteris, esterio organinis tirpiklis. Kadangi purškimo patalpos išmetamųjų dujų tūris yra labai didelis, bendra išleidžiamų organinių išmetamųjų dujų koncentracija yra labai maža, paprastai apie 100 mg/m3. Be to, dažymo patalpos išmetamosiose dujose dažnai būna nedidelis kiekis visiškai neapdoroto dažų rūko, ypač sausų dažų purškimo patalpoje, dažų rūkas išmetamosiose dujose gali tapti kliūtimi išmetamųjų dujų valymui, todėl išmetamųjų dujų valymas turi būti atliekamas iš anksto apdorojant.
(2) Džiovyklos išmetamosios dujos
Veido dažai po purškimo prieš džiovinimą turi būti ventiliuojami, o džiūvimo metu dažų plėvelėje esantys lakūs organiniai tirpikliai turi būti drėgni. Siekiant išvengti organinių tirpiklių kaupimosi sprogimo patalpose, patalpos ore turi būti nuolat vėdinamas oras, o oro greitis paprastai turi būti kontroliuojamas maždaug 0,2 m/s. Išmetamųjų dujų sudėtis turi atitikti dažymo patalpos išmetamųjų dujų sudėtį, tačiau jame neturi būti dažų rūko. Bendra organinių atliekų dujų koncentracija yra didesnė nei purškimo patalpos išmetamųjų dujų. Priklausomai nuo išmetamųjų dujų tūrio, purškimo patalpos išmetamųjų dujų koncentracija paprastai yra maždaug 2 kartus didesnė ir gali siekti 300 mg/m3. Paprastai ji sumaišoma su purškimo patalpos išmetamosiomis dujomis po centralizuoto valymo. Be to, dažymo patalpos nuotekų cirkuliacijos baseinas taip pat turėtų išleisti panašias organines atliekas.
(3)Drūkstančios išmetamosios dujos
Džiovinimo išmetamųjų dujų sudėtis yra sudėtingesnė, be organinio tirpiklio, dalies plastifikatoriaus arba dervos monomero ir kitų lakiųjų komponentų, taip pat yra terminio skilimo produktų, reakcijos produktų. Elektroforezinio grunto ir tirpiklio tipo viršutinio sluoksnio džiovinimas turi išmetamųjų dujų išmetimą, tačiau jų sudėtis ir koncentracija skiriasi dideliu mastu.
※Purškiamų dažų išmetamųjų dujų pavojai:
Iš analizės žinoma, kad purškimo patalpos, džiovinimo patalpos, dažų maišymo patalpos ir viršutinio paviršiaus dažymo nuotekų valymo patalpos išmetamosios dujos yra mažos koncentracijos ir didelio srauto, o pagrindiniai teršalų komponentai yra aromatiniai angliavandeniliai, alkoholio eteriai ir esterių organiniai tirpikliai. Pagal „Visapusišką oro taršos išmetamųjų teršalų standartą“, šių išmetamųjų dujų koncentracija paprastai neviršija išmetamųjų teršalų ribos. Siekdamos atitikti standarte nurodytus išmetamųjų teršalų kiekio reikalavimus, dauguma automobilių gamyklų taiko didelio aukščio išmetamųjų teršalų metodą. Nors šis metodas gali atitikti dabartinius išmetamųjų teršalų standartus, išmetamosios dujos iš esmės yra neapdorotos, praskiestos emisijos, o bendras didelės kėbulo dažymo linijos išleidžiamų dujų teršalų kiekis gali siekti šimtus tonų, o tai daro labai didelę žalą atmosferai.
Dažų rūkas organiniame tirpiklyje – benzenas, toluenas, ksilenas yra stiprus toksiškas tirpiklis, patekęs į dirbtuvių orą, įkvėpus kvėpavimo takų, darbuotojams gali sukelti ūmų ir lėtinį apsinuodijimą, daugiausia centrinės nervų ir kraujodaros sistemos pažeidimus; trumpalaikis didelės koncentracijos (daugiau nei 1500 mg/m3) benzeno garų įkvėpimas gali sukelti aplazinę anemiją; dažnai įkvepiant mažos koncentracijos benzeno garus, taip pat gali atsirasti vėmimas ir neurologiniai simptomai, tokie kaip sumišimas.
※Purškiamų dažų ir dangų išmetamųjų dujų valymo metodo pasirinkimas:
Renkantis organinių teršalų apdorojimo metodus, reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius: organinių teršalų tipą ir koncentraciją, organinių teršalų temperatūrą ir išleidimo srautą, kietųjų dalelių kiekį ir teršalų kontrolės lygį, kurį reikia pasiekti.
1SDažų dažymas kambario temperatūroje
Iš dažymo patalpos, džiovyklos, dažų maišymo patalpos ir viršutinio sluoksnio nuotekų valymo patalpos išmetamosios dujos yra kambario temperatūros, mažos koncentracijos ir didelio srauto išmetamosios dujos, o pagrindinė teršalų sudėtis yra aromatiniai angliavandeniliai, alkoholis, eteriai ir esterių organiniai tirpikliai. Pagal GB16297 „Visapusišką oro taršos emisijų standartą“, šių išmetamųjų dujų koncentracija paprastai neviršija išmetamųjų teršalų ribos. Siekdamos atitikti standarto išmetamųjų teršalų kiekio reikalavimus, dauguma automobilių gamyklų taiko didelio aukščio emisijos metodą. Nors šis metodas gali atitikti dabartinius išmetamųjų teršalų standartus, išmetamosios dujos iš esmės yra praskiestos emisijos be apdorojimo, o bendras didelės kėbulo dažymo linijos išleidžiamų dujų teršalų kiekis gali siekti šimtus tonų, o tai daro labai didelę žalą atmosferai.
Siekiant iš esmės sumažinti išmetamųjų dujų teršalų išmetimą, valymui galima naudoti kelis išmetamųjų dujų valymo metodus kartu, tačiau išmetamųjų dujų valymo esant dideliam oro kiekiui kaina yra labai didelė. Šiuo metu labiau išplėtotas užsienio metodas yra pirmiausia koncentruoti (naudojant adsorbcijos-desorbcijos ratą, kad bendras kiekis būtų sukoncentruotas maždaug 15 kartų), siekiant sumažinti bendrą apdorojamą kiekį, o tada naudoti destruktyvų metodą koncentruotoms išmetamosioms dujoms apdoroti. Panašūs metodai yra ir Kinijoje, pirmasis naudoja adsorbcijos metodą (aktyvuota anglis arba ceolitas kaip adsorbentas) mažos koncentracijos, kambario temperatūros purškiamų dažų išmetamųjų dujų adsorbcijai, o aukštos temperatūros dujų desorbcijai koncentruotoms išmetamosioms dujoms apdoroti naudojamas katalizinis degimas arba regeneracinis terminio degimo metodas. Kuriamas mažos koncentracijos, normalios temperatūros purškiamų dažų išmetamųjų dujų biologinio valymo metodas, šiuo metu vidaus technologijos nėra subrendusios, tačiau verta į jas atkreipti dėmesį. Norint iš tikrųjų sumažinti viešąją dangų išmetamųjų dujų taršą, taip pat turime spręsti problemą nuo šaltinio, pavyzdžiui, naudoti elektrostatinius rotacinius puodelius ir kitas priemones dangų panaudojimo lygiui pagerinti, kurti vandens pagrindo dangas ir kitas aplinkai nekenksmingas dangas.
2Dišmetamųjų dujų valymas
Džiovinimo išmetamosios dujos priklauso vidutinės ir aukštos koncentracijos aukštos temperatūros išmetamosioms dujoms, tinkamoms degimo metodui valyti. Degimo reakcija turi tris svarbius parametrus: laiką, temperatūrą, trikdymą, t. y. 3T degimo sąlygas. Išmetamųjų dujų valymo efektyvumas iš esmės yra pakankamas degimo reakcijos laipsnis ir priklauso nuo 3T degimo reakcijos sąlygų valdymo. RTO gali kontroliuoti degimo temperatūrą (820–900 ℃) ir buvimo laiką (1,0–1,2 s), taip užtikrinant reikiamą trikdymą (oro ir organinių medžiagų visišką sumaišymą), valymo efektyvumas siekia iki 99 %, o šilumos išskyrimo greitis – didelis, o eksploatacinės energijos sąnaudos – mažos. Dauguma Japonijos automobilių gamyklų Japonijoje ir Kinijoje paprastai naudoja RTO centralizuotai apdoroti džiovinimo išmetamąsias dujas (gruntas, vidutinė danga, viršutinio sluoksnio džiovinimas). Pavyzdžiui, „Dongfeng Nissan“ lengvųjų automobilių „Huadu“ dengimo linijoje, naudojant RTO centralizuotą dangos džiovinimo išmetamųjų dujų apdorojimą, demonstruojamas labai geras efektas ir visiškai atitinka išmetamųjų teršalų reglamentų reikalavimus. Tačiau dėl didelių vienkartinių investicijų į RTO išmetamųjų dujų valymo įrangą, esant mažam išmetamųjų dujų srautui, ji nėra ekonomiškai naudinga valyti išmetamąsias dujas.
Užbaigtai dangų gamybos linijai, kai reikia papildomos išmetamųjų dujų valymo įrangos, galima naudoti katalizinio degimo sistemą ir regeneracinę terminio degimo sistemą. Katalizinio degimo sistema reikalauja mažų investicijų ir sunaudoja mažai energijos.
Apskritai, naudojant platiną kaip katalizatorių, daugelio organinių išmetamųjų dujų oksidacijos temperatūra gali sumažėti iki maždaug 315 ℃. Katalizinio degimo sistema gali būti naudojama bendram džiovinimo išmetamųjų dujų valymui, ypač tinka džiovinimo maitinimo šaltiniams naudojant elektrinį šildymą, tačiau esama problema yra tai, kaip išvengti katalizatoriaus apsinuodijimo gedimu. Remiantis kai kurių naudotojų patirtimi, bendrų paviršių dažų džiovinimo išmetamųjų dujų atveju, padidinus išmetamųjų dujų filtravimą ir kitomis priemonėmis, galima užtikrinti, kad katalizatoriaus tarnavimo laikas būtų 3–5 metai; elektroforezinio dažų džiovinimo išmetamosios dujos lengvai apsinuodija katalizatoriumi, todėl jas apdorojant reikia būti atsargiems ir naudoti katalizinį degimą. „Dongfeng“ komercinių transporto priemonių kėbulų dengimo linijos išmetamųjų dujų valymo ir transformavimo procese elektroforezinio grunto džiovinimo išmetamosios dujos apdorojamos RTO metodu, o viršutinių dažų džiovinimo išmetamosios dujos apdorojamos katalizinio degimo metodu, todėl naudojimo efektas yra geras.
※Purškiamų dažų dengimo išmetamųjų dujų valymo procesas:
Purškimo pramonės išmetamųjų dujų valymo schema daugiausia naudojama purškimo dažymo patalpų išmetamųjų dujų valymui, baldų gamyklų išmetamųjų dujų valymui, mašinų gamybos pramonės išmetamųjų dujų valymui, apsauginių turėklų gamyklų išmetamųjų dujų valymui, automobilių gamybos ir automobilių 4S dirbtuvių purškimo dažymo patalpų išmetamųjų dujų valymui. Šiuo metu yra įvairių valymo procesų, tokių kaip: kondensacijos metodas, absorbcijos metodas, degimo metodas, katalizinis metodas, adsorbcijos metodas, biologinis metodas ir jonų metodas.
1. VVandens purškimo metodas + aktyvuotos anglies adsorbcija ir desorbcija + katalizinis degimas
Dažų rūkas ir vandenyje tirpi medžiaga pašalinama purškimo bokšte, po to, kai filtras yra sausas, aktyvuotos anglies adsorbcijos įrenginyje, pvz., pilnai adsorbuojant aktyvuotą anglį, po to pašalinama dalelių pašalinimas (garų šalinimo, elektrinio kaitinimo, azoto šalinimo metodas), po to, kai dalelių pašalinimo dujos (koncentracija padidėjo dešimtis kartų) pašalinamos ventiliatoriumi į katalizinio degimo įrenginį, degimas sudeginamas į anglies dioksidą ir vandenį, po išleidimo.
2. VVandens purškimas + aktyvuotos anglies adsorbcija ir desorbcija + kondensacijos regeneravimo metodas
Dažų rūkas ir vandenyje tirpios medžiagos pašalinamos purškimo bokštu, po to per sausą filtrą, naudojant aktyvuotos anglies adsorbcijos įrenginį, pvz., pilną aktyvuotos anglies adsorbciją, o tada pašalinamos dalelės (valymo būdas su garų šalinimu, elektriniu šildymu, azoto šalinimu). Po išmetamųjų dujų adsorbcijos koncentracijos kondensacijos ir kondensato atskyrimo būdu išgaunamos vertingos organinės medžiagos. Šis metodas naudojamas išmetamosioms dujoms valyti esant didelei koncentracijai, žemai temperatūrai ir mažam oro kiekiui. Tačiau šis metodas reikalauja investicijų, didelių energijos sąnaudų ir eksploatavimo išlaidų, purškiamų dažų išmetamosiose dujose „trijų benzenų“ ir kitų išmetamųjų dujų koncentracija paprastai yra mažesnė nei 300 mg/m3, maža koncentracija, didelis oro tūris (automobilių gamybos dažymo dirbtuvių oro tūris dažnai viršija 100 000), o dėl automobilių dangų išmetamųjų dujų sudėties ir perdirbamų tirpiklių sudėties sunku naudoti ir lengva sukelti antrinę taršą, todėl šis metodas paprastai nenaudojamas dengiant išmetamąsias dujas.
3. VAste dujų adsorbcijos metodas
Purškiamų dažų išmetamųjų dujų adsorbciją galima suskirstyti į cheminę ir fizikinę adsorbciją, tačiau „trijų benzeno“ išmetamųjų dujų cheminis aktyvumas yra mažas, todėl cheminė absorbcija paprastai nenaudojama. Fizikinė absorbcinė skystis sugeria mažiau lakiųjų medžiagų ir sugeria didesnio afiniteto komponentus, skirtus šildymui, aušinimui ir pakartotiniam naudojimui, siekiant analizuoti prisotinimo absorbciją. Šis metodas naudojamas oro išstūmimui, žemai temperatūrai ir mažai koncentracijai. Įrengimas yra sudėtingas, investicijos didelės, absorbcinio skysčio pasirinkimas sudėtingesnis, yra dvi taršos rūšys.
4. AAktyvuotos anglies adsorbcijos + UV fotokatalizinio oksidavimo įranga
(1): tiesiogiai adsorbuojant organines dujas aktyvuotos anglies pagalba, pasiekiamas 95 % grynumo lygis, paprasta įranga, nedidelės investicijos, patogus valdymas, tačiau dažnai reikia keisti aktyvuotą anglį, maža teršalų koncentracija, nereikia regeneruoti. (2) Adsorbcijos metodas: organinių dujų adsorbcija aktyvuotoje anglyje, desorbcija aktyvuotoje anglyje prisotintame ore ir regeneracija.
5.AAktyvuotos anglies adsorbcija + žemos temperatūros plazmos įranga
Pirmiausia adsorbuojant aktyvuotą anglį, o po to žemos temperatūros plazmos įranga apdorojant išmetamąsias dujas, bus apdorojamos standartinės dujų išleidimo sritys. Jonų metodas – tai plazmos plazmos (ION plazmos) naudojimas organinių išmetamųjų dujų skaidymui, smarvės pašalinimui, bakterijų ir virusų naikinimui, oro valymui. Tai aukštųjų technologijų tarptautinis palyginimas, kurį vietiniai ir užsienio ekspertai vadina viena iš keturių pagrindinių XXI amžiaus aplinkosaugos mokslų technologijų. Technologijos raktas yra aukštos įtampos impulsų terpės blokavimas, kurio metu išleidžiamas didelis kiekis aktyvių jonų deguonies (plazma), aktyvuojant dujas, susidaro įvairūs aktyvūs laisvieji radikalai, tokie kaip OH, HO2, O ir kt., benzenas, toluenas, ksilenas, amoniakas, alkanas ir kitos organinės išmetamosios dujos, vyksta oksidacija ir kitos sudėtingos fizikinės bei cheminės reakcijos, o šalutiniai produktai yra netoksiški, išvengiama antrinės taršos. Ši technologija pasižymi itin mažu energijos suvartojimu, maža erdve, paprastu valdymu ir priežiūra, todėl ypač tinka įvairių komponentinių dujų apdorojimui.
Bsantrauka:
Dabar rinkoje yra daug įvairių apdorojimo metodų, todėl, siekdami atitikti nacionalinius ir vietinius apdorojimo standartus, paprastai renkamės kelis apdorojimo metodus kartu, kad galėtume apdoroti išmetamąsias dujas, atsižvelgdami į savo faktinį apdorojimo procesą.
Įrašo laikas: 2022 m. gruodžio 28 d.
