Išmetami teršalai daugiausia yra: dažų rūkas ir organiniai tirpikliai, susidarantys purškiant dažus, ir organinių tirpiklių garavimas, susidarantis džiūstant. Dažų rūkas daugiausia susidaro purškiant tirpikliu, o jo sudėtis atitinka naudojamą dangą. Organiniai tirpikliai daugiausia susidaro iš tirpiklių ir skiediklių dangų naudojimo procese, dauguma jų yra lakieji teršalai, o pagrindiniai jų teršalai yra ksilenas, benzenas, toluenas ir kt. Todėl pagrindinis kenksmingų išmetamųjų dujų šaltinis dangoje yra purškimo dažymo patalpa, džiovinimo patalpa ir džiovinimo patalpa.
1. Automobilių gamybos linijos išmetamųjų dujų valymo metodas
1.1 Organinių išmetamųjų dujų apdorojimo schema džiovinimo procese
Iš elektroforezės, terpės padengimo ir paviršiaus padengimo džiovinimo patalpos išleidžiamos dujos priklauso aukštos temperatūros ir didelės koncentracijos išmetamosioms dujoms, kurios tinkamos deginimo metodui. Šiuo metu džiovinimo procese dažniausiai naudojamos išmetamųjų dujų apdorojimo priemonės apima: regeneracinę terminio oksidavimo technologiją (RTO), regeneracinę katalizinio degimo technologiją (RCO) ir TNV regeneracinę terminio deginimo sistemą.
1.1.1 Terminio kaupimo tipo terminio oksidavimo technologija (RTO)
Terminis oksidatorius (regeneracinis terminis oksidatorius, RTO) yra energiją taupantis aplinkos apsaugos įrenginys, skirtas vidutinės ir mažos koncentracijos lakiųjų organinių atliekų dujų valymui. Tinka dideliam tūriui, mažai koncentracijai, organinių atliekų dujų koncentracijai nuo 100 PPM iki 20000 PPM. Eksploatavimo išlaidos yra mažos, kai organinių atliekų dujų koncentracija viršija 450 PPM, RTO įrenginiui nereikia pridėti papildomo kuro; valymo greitis yra didelis, dviejų sluoksnių RTO valymo greitis gali siekti daugiau nei 98 %, trijų sluoksnių RTO valymo greitis gali siekti daugiau nei 99 %, ir nėra antrinės taršos, tokios kaip NOX; automatinis valdymas, paprastas valdymas; didelis saugumas.
Regeneracinis šilumos oksidacijos įrenginys taiko terminio oksidavimo metodą vidutinės ir mažos koncentracijos organinėms atliekoms apdoroti, o šilumai atgauti naudojamas keraminis šilumos kaupimo sluoksnis. Jį sudaro keraminis šilumos kaupimo sluoksnis, automatinio valdymo vožtuvas, degimo kamera ir valdymo sistema. Pagrindinės savybės: automatinis valdymo vožtuvas šilumos kaupimo sluoksnio apačioje yra sujungtas atitinkamai su įsiurbimo ir išmetimo vamzdžiais, o šilumos kaupimo sluoksnis yra pašildomas iš anksto pašildant į šilumos kaupimo sluoksnį patenkančias organines atliekines dujas keramine šilumos kaupimo medžiaga, kad sugertų ir išskirtų šilumą; iki tam tikros temperatūros (760 ℃) pašildytos organinės atliekinės dujos degimo kameroje oksiduojamos, kad susidarytų anglies dioksidas ir vanduo, ir būtų išvalytos. Tipinę dviejų sluoksnių RTO pagrindinę konstrukciją sudaro viena degimo kamera, du keraminiai įdaro sluoksniai ir keturi perjungimo vožtuvai. Įrenginyje esantis regeneracinis keraminis įdaro sluoksnio šilumokaitis gali maksimaliai padidinti šilumos atgavimą daugiau nei 95 %; apdorojant organines atliekines dujas, sunaudojama labai mažai kuro arba visai nenaudojamas.
Privalumai: Esant dideliam organinių atliekų dujų srautui ir mažai koncentracijai, eksploatavimo išlaidos yra labai mažos.
Trūkumai: didelė vienkartinė investicija, aukšta degimo temperatūra, netinka didelės koncentracijos organinių atliekų dujų valymui, yra daug judančių dalių, reikia daugiau priežiūros darbų.
1.1.2 Terminio katalizinio degimo technologija (RCO)
Regeneracinio katalizinio degimo įrenginys (regeneracinis katalizinis oksidatorius RCO) yra tiesiogiai taikomas vidutinės ir didelės koncentracijos (1000 mg/m3–10000 mg/m3) organinių atliekų dujų valymui. RCO valymo technologija ypač tinka esant dideliam šilumos atgavimo greičiui, tačiau taip pat tinka ir tai pačiai gamybos linijai, nes dėl skirtingų produktų išmetamųjų dujų sudėtis dažnai kinta arba išmetamųjų dujų koncentracija labai svyruoja. Jis ypač tinka įmonių šilumos energijos atgavimo poreikiams arba džiovinant magistralinių linijų išmetamąsias dujas, o energijos atgavimas gali būti naudojamas magistralinių linijų džiovinimui, siekiant energijos taupymo tikslo.
Regeneracinė katalizinio degimo technologija yra tipinė dujų ir kietosios fazės reakcija, kuri iš tikrųjų yra gilus reaktyviųjų deguonies formų oksidavimas. Katalizinio oksidavimo metu adsorbcija ant katalizatoriaus paviršiaus prisotina reagento molekules katalizatoriaus paviršiuje. Katalizatoriaus poveikis mažinant aktyvacijos energiją pagreitina oksidacijos reakciją ir pagerina oksidacijos reakcijos greitį. Veikiant specifiniam katalizatoriui, organinės medžiagos, esančios žemoje pradinėje temperatūroje (250–300 ℃), suskyla į anglies dioksidą ir vandenį, išskirdamos didelį kiekį šilumos energijos.
RCO įrenginį daugiausia sudaro krosnies korpusas, katalizinis šilumos kaupimo korpusas, degimo sistema, automatinė valdymo sistema, automatinis vožtuvas ir kelios kitos sistemos. Pramoninės gamybos procese išleidžiamos organinės išmetamosios dujos patenka į įrangos sukamąjį vožtuvą per dirbtinės traukos ventiliatorių, o įleidžiamos ir išleidžiamos dujos yra visiškai atskirtos per sukamąjį vožtuvą. Dujų šilumos energijos kaupimas ir šilumos mainai beveik pasiekia katalizinio sluoksnio katalizinio oksidavimo nustatytą temperatūrą; išmetamosios dujos toliau kaitinamos per šildymo sritį (elektriniu arba gamtinių dujų šildymu) ir palaiko nustatytą temperatūrą; jos patenka į katalizinį sluoksnį, kad užbaigtų katalizinio oksidavimo reakciją, būtent, reakcijos metu susidaro anglies dioksidas ir vanduo, ir išskiriamas didelis šilumos energijos kiekis, kad būtų pasiektas norimas apdorojimo efektas. Oksidacijos katalizuojamos dujos patenka į keraminės medžiagos sluoksnį 2, o šilumos energija išleidžiama į atmosferą per sukamąjį vožtuvą. Po valymo išmetamųjų dujų temperatūra yra tik šiek tiek aukštesnė nei temperatūra prieš išmetamųjų dujų valymą. Sistema veikia nuolat ir įsijungia automatiškai. Dėl besisukančio vožtuvo veikimo visi keraminiai užpildymo sluoksniai užbaigia šildymo, vėsinimo ir valymo ciklo etapus, o šilumos energija gali būti atgaujama.
Privalumai: paprastas proceso srautas, kompaktiška įranga, patikimas veikimas; didelis valymo efektyvumas, paprastai didesnis nei 98 %; žema degimo temperatūra; mažos investicijos į atliekas, mažos eksploatavimo išlaidos, šilumos atgavimo efektyvumas paprastai gali siekti daugiau nei 85 %; visas procesas vyksta be nuotekų susidarymo, valymo procesas nesukelia antrinės NOX taršos; RCO valymo įranga gali būti naudojama džiovykloje, išvalytos dujos gali būti tiesiogiai pakartotinai panaudotos džiovykloje, siekiant taupyti energiją ir mažinti išmetamųjų teršalų kiekį;
Trūkumai: katalizinio degimo įrenginys tinka tik organinėms atliekoms, kurių organiniai komponentai yra žemos virimo temperatūros ir mažai pelenų, valyti, o lipnių medžiagų, tokių kaip aliejiniai dūmai, valymas išmetamosiose dujose netinka, todėl katalizatorius turi būti užnuodytas; organinių atliekų dujų koncentracija yra mažesnė nei 20%.
1.1.3TNV perdirbimo tipo terminio deginimo sistema
Perdirbimo tipo terminio deginimo sistema (vokiečių k. „Thermische Nachverbrennung TNV“) – tai dujų arba kuro tiesioginio degimo sistema, kai kaitinamos organinius tirpiklius turinčios išmetamosios dujos. Aukštos temperatūros veikiamos organinių tirpiklių molekulės oksiduojasi ir suskaidomos į anglies dioksidą ir vandenį. Aukštos temperatūros dūmų dujos, šildomos daugiapakopiu šilumos perdavimo įrenginiu, šildo gamybos procesą, kuriam reikalingas oras arba karštas vanduo. Visiškai perdirbamos oksidacijos ir skaidymo metu susidarančios organinės išmetamosios dujos, sumažinamos visos sistemos energijos sąnaudos. Todėl TNV sistema yra efektyvus ir idealus būdas apdoroti organinius tirpiklius turinčias išmetamąsias dujas, kai gamybos procesui reikia daug šilumos energijos. Naujoje elektroforezinės dažų dangos gamybos linijoje paprastai naudojama TNV regeneravimo terminio deginimo sistema.
TNV sistemą sudaro trys dalys: išmetamųjų dujų pašildymo ir deginimo sistema, cirkuliacinio oro šildymo sistema ir gryno oro šilumos mainų sistema. Sistemoje esantis centrinio dūmtraukio reguliavimo įtaisas, skirtas išmetamųjų dujų deginimui, yra pagrindinė TNV dalis, kurią sudaro krosnies korpusas, degimo kamera, šilumokaitis, degiklis ir pagrindinis dūmtraukio reguliavimo vožtuvas. Jo veikimo procesas yra toks: aukšto slėgio ventiliatoriaus galvutės pagalba organinės išmetamosios dujos iš džiovyklos, po to, kai išmetamųjų dujų deginimo centrinio šildymo įrenginyje įmontuotas šilumokaitis pašildytas, patenka į degimo kamerą, o tada per degiklį, kaitinant aukštoje temperatūroje (apie 750 ℃), jos oksiduojasi ir skaidosi, suskaidomos į anglies dioksidą ir vandenį. Susidariusios aukštos temperatūros dūmų dujos per šilumokaitį ir pagrindinį dūmų vamzdį išleidžiamos į krosnį. Išleidžiamos dūmų dujos šildo cirkuliuojantį orą džiovykloje, kad būtų užtikrinta reikiama šilumos energija džiovyklei. Sistemos gale sumontuotas gryno oro šilumos perdavimo įtaisas, skirtas atgauti sistemos išmetamąją šilumą galutiniam regeneravimui. Džiovyklos papildytas grynas oras pašildomas dūmų dujomis ir tada tiekiamas į džiovyklą. Be to, pagrindiniame dūmų vamzdyne yra elektrinis reguliavimo vožtuvas, kuris naudojamas dūmų dujų temperatūrai įrenginio išleidimo angoje reguliuoti, o galutinę išmetamųjų dujų temperatūrą galima kontroliuoti maždaug 160 ℃.
Centrinio šildymo įrenginio, skirto deginti išmetamąsias dujas, charakteristikos apima: organinių atliekų dujų buvimo laikas degimo kameroje yra 1–2 s; organinių atliekų dujų skilimo greitis yra didesnis nei 99 %; šilumos atgavimo greitis gali siekti 76 %; degiklio galios reguliavimo santykis gali siekti nuo 26:1 iki 40:1.
Trūkumai: apdorojant mažos koncentracijos organines atliekines dujas, eksploatavimo išlaidos yra didesnės; vamzdinis šilumokaitis veikia tik nuolat, todėl yra ilgaamžis.
1.2 Organinių atliekų dujų valymo schema purškimo dažymo patalpoje ir džiovinimo patalpoje
Iš purškimo dažų kambario ir džiovinimo kambario išleidžiamos dujos yra mažos koncentracijos, didelio srauto ir kambario temperatūros išmetamosios dujos, o pagrindinė teršalų sudėtis yra aromatiniai angliavandeniliai, alkoholio eteriai ir esterio organiniai tirpikliai. Šiuo metu užsienio labiau subrendęs metodas yra: pirmasis organinių išmetamųjų dujų koncentracijos mažinimas, siekiant sumažinti bendrą organinių išmetamųjų dujų kiekį, pirmasis adsorbcijos metodas (aktyvuota anglis arba ceolitas kaip adsorbentas) mažos koncentracijos kambario temperatūros purškimo dažų išmetamųjų dujų adsorbcijai, su aukštos temperatūros dujų pašalinimu, koncentruotos išmetamosios dujos naudojant katalizinį degimą arba regeneracinį terminio degimo metodą.
1.2.1 Aktyvuotos anglies adsorbcijos-desorbcijos ir gryninimo įrenginys
Naudojant korio struktūros aktyvuotą anglį kaip adsorbentą, derinant adsorbcinio valymo, desorbcinės regeneracijos ir lakiųjų organinių junginių koncentracijos bei katalizinio degimo principus, didelis oro tūris, maža organinių atliekų dujų koncentracija per korio struktūros aktyvuotos anglies adsorbciją, siekiant oro valymo tikslo. Kai aktyvuota anglis prisotinama ir tada naudojama karštas oras aktyvuotai angliai regeneruoti, desorbuotos koncentruotos organinės medžiagos siunčiamos į katalizinio degimo sluoksnį kataliziniam degimui. Organinės medžiagos oksiduojamos į nekenksmingą anglies dioksidą ir vandenį. Sudegusios karštos išmetamosios dujos šildo šaltą orą per šilumokaitį. Po šilumos mainų išsiskiria dalis aušinimo dujų. Dalis korio struktūros aktyvuotos anglies desorbcinės regeneracijos. Siekiant pasiekti šilumos panaudojimo ir energijos taupymo tikslą. Visas įrenginys sudarytas iš išankstinio filtro, adsorbcinio sluoksnio, katalizinio degimo sluoksnio, liepsnos atsparumo, susijusio ventiliatoriaus, vožtuvo ir kt.
Aktyvuotos anglies adsorbcijos-desorbcijos valymo įrenginys suprojektuotas pagal du pagrindinius adsorbcijos ir katalizinio degimo principus, naudojant dvigubą dujų kelią nuolatiniam darbui, katalizinio degimo kameroje pakaitomis naudojami du adsorbcijos sluoksniai. Pirmiausia organinės atliekos adsorbuojamos aktyvuotos anglies būdu, kai greitas prisotinimas sustabdo adsorbciją, o tada karšto oro srautu pašalinamos organinės medžiagos iš aktyvuotos anglies, kad būtų galima regeneruoti aktyvuotą anglį; organinės medžiagos sukoncentruojamos (koncentracija dešimtis kartų didesnė nei pradinė) ir siunčiamos į katalizinio degimo kamerą kataliziniam degimui į anglies dioksidą ir vandens garus. Kai organinių atliekų dujų koncentracija pasiekia daugiau nei 2000 PPm, organinės atliekos gali palaikyti savaiminį degimą kataliziniame sluoksnyje be išorinio šildymo. Dalis degimo išmetamųjų dujų išleidžiama į atmosferą, o didžioji jų dalis siunčiama į adsorbcijos sluoksnį aktyvuotos anglies regeneracijai. Tai gali patenkinti degimui ir adsorbcijai reikalingą šilumos energiją, kad būtų pasiektas energijos taupymo tikslas. Regeneracija gali pereiti į kitą adsorbcijos sluoksnį; desorbcijos metu valymo operaciją galima atlikti kitu adsorbcijos sluoksniu, tinkančiu tiek nuolatiniam, tiek pertraukiamam veikimui.
Techninės charakteristikos ir charakteristikos: stabilus veikimas, paprasta konstrukcija, saugus ir patikimas, taupantis energiją ir darbą, nėra antrinės taršos. Įranga apima nedidelį plotą ir yra lengva. Labai tinka naudoti dideliais kiekiais. Aktyvuotos anglies sluoksnis, kuris adsorbuoja organines išmetamąsias dujas, panaudoja katalizinio degimo išmetamąsias dujas desorbavimo regeneracijai, o desorbavimo dujos siunčiamos į katalizinio degimo kamerą valymui be išorinės energijos, o energijos taupymo efektas yra didelis. Trūkumas yra tas, kad aktyvuotos anglies yra trumpos, o jos eksploatavimo išlaidos yra didelės.
1.2.2 Ceolito perdavimo rato adsorbcijos-desorbcijos gryninimo įrenginys
Pagrindiniai ceolito komponentai yra silicis ir aliuminis, pasižymintys adsorbcijos geba ir gali būti naudojami kaip adsorbentai; ceolito latakas skirtas naudoti su specifinėmis ceolito angomis, pasižyminčiomis organinių teršalų adsorbcijos ir desorbcijos gebėjimu, kad mažos ir didelės koncentracijos lakiųjų organinių junginių (LOJ) išmetamosiose dujose būtų sumažintos galutinio valymo įrangos eksploatavimo išlaidos. Jo įrenginio charakteristikos yra tinkamos dideliam srautui, mažai koncentracijai, kurioje yra įvairių organinių komponentų. Trūkumas yra tas, kad pradinės investicijos yra didelės.
Ceolito tekinimo vamzdelio adsorbcijos-valymo įrenginys yra dujų valymo įrenginys, galintis nuolat atlikti adsorbcijos ir desorbcijos operacijas. Ceolito rato dvi pusės specialiu sandarinimo įtaisu yra padalintos į tris zonas: adsorbcijos sritį, desorbcijos (regeneracijos) sritį ir aušinimo sritį. Sistemos veikimo procesas yra toks: besisukantis ceolito ratas nuolat sukasi mažu greičiu, cirkuliuoja per adsorbcijos sritį, desorbcijos (regeneracijos) sritį ir aušinimo sritį; kai mažos koncentracijos ir didelio tūrio išmetamosios dujos nuolat praeina per tekinimo vamzdelio adsorbcijos sritį, išmetamosiose dujose esantys LOJ adsorbuojami besisukančio rato ceolito, po adsorbcijos ir valymo jie tiesiogiai išmetami; rato adsorbuotas organinis tirpiklis sukant ratą siunčiamas į desorbcijos (regeneracijos) zoną, tada nedideliu oro kiekiu nuolat kaitinamas oras per desorbcijos sritį. Ant rato adsorbuoti LOJ regeneruojami desorbcijos zonoje, LOJ išmetamosios dujos išleidžiamos kartu su karštu oru; Ratas, nukreiptas į aušinimo zoną aušinimui, gali būti pakartotinai adsorbuojamas. Nuolat sukant besisukantį ratą, atliekamas adsorbcijos, desorbcijos ir aušinimo ciklas, užtikrinantis nuolatinį ir stabilų išmetamųjų dujų valymo veikimą.
Ceolito tekinimo įrenginys iš esmės yra koncentratorius, o išmetamosios dujos, kuriose yra organinių tirpiklių, yra padalintos į dvi dalis: švarų orą, kurį galima tiesiogiai išvesti, ir perdirbtą orą, kuriame yra didelė organinių tirpiklių koncentracija. Švarų orą galima tiesiogiai išvesti ir perdirbti dažytoje oro kondicionavimo vėdinimo sistemoje; didelė lakiųjų organinių junginių dujų koncentracija yra maždaug 10 kartų didesnė nei LOJ koncentracija prieš patekiant į sistemą. Koncentruotos dujos apdorojamos aukštoje temperatūroje deginant, naudojant TNV regeneravimo terminio deginimo sistemą (arba kitą įrangą). Deginimo metu susidaranti šiluma atitinkamai šildoma džiovykloje ir ceolito šalinimo šiluma, o šiluminė energija yra visiškai panaudojama energijos taupymo ir išmetamųjų teršalų mažinimo efektui pasiekti.
Techninės charakteristikos ir charakteristikos: paprasta konstrukcija, lengva priežiūra, ilgas tarnavimo laikas; didelis sugerties ir šalinimo efektyvumas, paverčia pradines didelio vėjo tūrio ir mažos koncentracijos lakiųjų organinių junginių atliekas mažo oro tūrio ir didelės koncentracijos atliekomis, sumažina galutinio apdorojimo įrangos kainą; itin mažas slėgio kritimas, gali gerokai sumažinti energijos suvartojimą; bendras sistemos paruošimas ir modulinė konstrukcija, reikalaujanti minimalaus vietos, užtikrina nuolatinį ir nepilotuojamą valdymo režimą; gali atitikti nacionalinį išmetamųjų teršalų standartą; adsorbentas naudoja nedegų ceolitą, todėl jį naudoti saugiau; trūkumas yra vienkartinės investicijos ir didelės išlaidos.
Įrašo laikas: 2023 m. sausio 3 d.
