1. Bildning och huvudkomponenter i sprayfärgsavgaser
Målningsprocessen används ofta inom maskiner, bilar, elektrisk utrustning, hushållsapparater, fartyg, möbler och andra industrier.
Färgråvara — färgen består av icke-flyktiga och flyktiga ämnen, inklusive filmsubstans och hjälpfilmsubstans, flyktiga utspädningsmedel används för att späda ut färgen för att uppnå syftet med att uppnå en jämn och vacker färgyta.
Färgsprutningsprocessen producerar huvudsakligen färgdimma och organiska avgaser. Färgen bildar partiklar under högt tryck. Vid sprutning når en del av färgen inte sprutytan och diffunderar med luftflödet för att bilda färgdimma. Organiska avgaser från förångningen av utspädningsmedlet och det organiska lösningsmedlet fäster inte vid färgytan, vilket frigör organiska avgaser under färgen och härdningsprocessen (hundratals flyktiga organiska föreningar rapporteras tillhörande alkaner, alkaner, olefiner, aromatiska föreningar, alkoholer, aldehyder, ketoner, estrar, etrar och andra föreningar).
2. Källa och egenskaper hos avgaser från bilbeläggningar
Billackeringsverkstäder bör utföra förbehandling av lack, elektrofores och sprayfärg på arbetsstycket. Lackeringsprocessen inkluderar spraymålning, utflöde och torkning, vilket i dessa processer producerar organiska avgaser (VOC) och spraysprutning, så dessa processer behöver rening av avgaser från spraymålningsrummet.
(1) Avgaser från sprutmålningsrummet
För att bibehålla arbetsmiljön vid sprutning, enligt bestämmelserna i arbetsmiljölagen, bör luften i sprutrummet kontinuerligt bytas ut, och luftbyteshastigheten bör kontrolleras inom intervallet (0,25~1) m/s. Huvudkompositionen i avgaserna är det organiska lösningsmedlet från sprayfärg. Dess huvudsakliga komponenter är aromatiska kolväten (tre bensen och icke-metan totalt kolväten), alkoholeter, esterorganiskt lösningsmedel. Eftersom avgasvolymen från sprutrummet är mycket stor är den totala koncentrationen av organisk avgas som släpps ut mycket låg, vanligtvis cirka 100 mg/m3. Dessutom innehåller avgaserna från sprutrummet ofta en liten mängd helt obehandlad färgdimma, särskilt den torra färgen som fångas upp i sprutrummet. Färgdimman i avgaserna kan bli ett hinder för avgasreningen. Avgasreningen måste därför förbehandlas.
(2) Avgaser från torkrummet
Efter sprayning och innan torkning bör luftflödet i färgfilmen vätas. För att förhindra explosioner i luften inomhus bör luften i rummet vara kontinuerlig. Lufthastigheten bör generellt kontrolleras till cirka 0,2 m/s. Avgasernas sammansättning bör vara lika med avgasernas sammansättning som i målningsrummet. Men utan färgdimma bör den totala koncentrationen av organiska avgaser vara högre än i sprayrummet. Beroende på avgasvolymen kan avgaskoncentrationen i sprayrummet vanligtvis vara cirka 2 gånger så hög som 300 mg/m3, vanligtvis blandat med avgaserna från sprayrummet efter central behandling. Dessutom bör liknande organiska avgaser även cirkuleras från målningsrummet och avloppsvatten från ytfärg.
(3)Davgaser
Sammansättningen av den torkande avgasen är mer komplex. Förutom det organiska lösningsmedlet, en del av mjukgöraren eller hartsmonomern och andra flyktiga komponenter innehåller den även termiska nedbrytningsprodukter och reaktionsprodukter. Torkning av elektroforetisk primer och lösningsmedelsliknande täckskikt har avgasutsläpp, men skillnaden i sammansättning och koncentration är stor.
※Risker med avgaser från sprayfärg:
Det är känt från analyser att avgaserna från sprutrum, torkrum, färgblandningsrum och avloppsreningsrum för ytbehandlingsfärg har låg koncentration och stort flöde, och huvudkomponenterna i föroreningarna är aromatiska kolväten, alkoholetrar och esterorganiska lösningsmedel. Enligt den "omfattande utsläppsstandarden för luftföroreningar" ligger koncentrationen av dessa avgaser i allmänhet inom utsläppsgränsen. För att klara av utsläppskraven i standarden använder de flesta bilfabriker metoden med höghöjdsutsläpp. Även om denna metod kan uppfylla nuvarande utsläppsstandarder, är avgaserna i huvudsak obehandlade utspädda utsläpp, och den totala mängden gasföroreningar som släpps ut från en stor karosseribeläggningslinje kan vara så hög som hundratals ton, vilket orsakar mycket allvarliga skador på atmosfären.
Färgdimma i organiska lösningsmedel —— bensen, toluen, xylen är ett starkt giftigt lösningsmedel som sprider sig i luften i verkstaden. Inandning av luftvägarna kan orsaka akut och kronisk förgiftning av arbetare, främst skador på centrala nervsystemet och hematopoetiska systemet. Kortvarig inandning av höga koncentrationer (mer än 1500 mg/m3) av bensenånga kan orsaka aplastisk anemi. Ofta inandning av låga koncentrationer av bensenånga kan också orsaka kräkningar och neurologiska symtom som förvirring.
※Val av avgasreningsmetod för sprayfärg och ytbehandling:
Vid val av organiska behandlingsmetoder bör följande faktorer beaktas generellt: typ och koncentration av organiska föroreningar, den organiska avgastemperaturen och utloppsflödeshastigheten, partikelhalten och den föroreningskontrollnivå som behöver uppnås.
1Sbehandling med sprayfärg vid rumstemperatur
Avgaserna från målningsrummet, torkrummet, färgblandningsrummet och avloppsreningsrummet för täcklackering är avgaser med rumstemperatur, låg koncentration och stort flöde, och den huvudsakliga sammansättningen av föroreningar är aromatiska kolväten, alkoholer och etrar samt esterorganiska lösningsmedel. Enligt GB16297 "Comprehensive Emission Standard for Air Pollution" ligger koncentrationen av dessa avgaser i allmänhet inom utsläppsgränsen. För att klara av utsläppskraven i standarden använder de flesta bilfabriker metoden med höghöjdsutsläpp. Även om denna metod kan uppfylla nuvarande utsläppsstandarder, är avgaserna i huvudsak utspädda utsläpp utan behandling, och den totala mängden gasföroreningar som släpps ut från en stor karosseribeläggningslinje kan vara så hög som hundratals ton, vilket orsakar mycket allvarliga skador på atmosfären.
För att fundamentalt minska utsläppen av avgasföroreningar kan flera avgasreningsmetoder användas gemensamt för behandling, men kostnaden för avgasrening med hög luftvolym är mycket hög. För närvarande är den mer mogna utländska metoden att först koncentrera (med adsorptions-desorptionshjulet för att koncentrera den totala mängden cirka 15 gånger), för att minska den totala mängden som ska behandlas, och sedan använda den destruktiva metoden för att behandla den koncentrerade avgasen. Det finns liknande metoder i Kina, den första använder adsorptionsmetoden (aktivt kol eller zeolit som adsorbent) för adsorption av avgaser från sprayfärg vid rumstemperatur med låg koncentration, och vid gasdesorption med hög temperatur använder koncentrerad avgas katalytisk förbränning eller regenerativ termisk förbränning för behandling. Biologisk behandlingsmetod för sprayfärg vid normal temperatur med låg koncentration håller på att utvecklas, den inhemska tekniken är i nuvarande skede inte mogen, men det är värt att uppmärksamma. För att verkligen minska den offentliga föroreningen från beläggningsavgaser måste vi också lösa problemet från källan, såsom användning av elektrostatiska roterande koppar och andra metoder för att förbättra utnyttjandegraden av beläggningar, utveckling av vattenbaserade beläggningar och andra miljöskyddsbeläggningar.
2Dbehandling av avgaser
Torkning av avgaser tillhör den medelhöga och höga koncentrationen av högtemperaturavgaser, lämplig för förbränningsmetodbehandling. Förbränningsreaktionen har tre viktiga parametrar: tid, temperatur, störning, det vill säga förbränning under 3T-förhållanden. Effektiviteten i avgasbehandlingen är i huvudsak den tillräckliga graden av förbränningsreaktionen och beror på 3T-förhållandena för förbränningsreaktionen. RTO kan styra förbränningstemperaturen (820~900 ℃) och uppehållstiden (1,0~1,2 s), och säkerställa att nödvändig störning (luft och organiskt material blandas helt), behandlingseffektiviteten är upp till 99%, spillvärmehastigheten är hög och energiförbrukningen vid drift är låg. De flesta japanska bilfabriker i Japan och Kina använder vanligtvis RTO för att centralt behandla avgaserna från torkning (primer, mediumbeläggning, toppskiktstorkning). Till exempel använder Dongfeng Nissans personbils Huadu-beläggningslinje RTO centraliserad behandling av beläggningens torkningseffekt mycket bra och uppfyller helt kraven i utsläppsföreskrifterna. På grund av den höga engångsinvesteringen i RTO-avgasreningsutrustning är det dock inte ekonomiskt lönsamt för avgasrening med litet avgasflöde.
För den färdiga produktionslinjen för beläggning, när ytterligare utrustning för avgasrening behövs, kan det katalytiska förbränningssystemet och det regenerativa termiska förbränningssystemet användas. Det katalytiska förbränningssystemet har en liten investering och låg förbränningsenergiförbrukning.
Generellt sett kan användningen av platina/som katalysator sänka temperaturen för oxidation av de flesta organiska avgaser till cirka 315 ℃. Katalytiska förbränningssystem kan användas för generell torkning av avgaser, särskilt lämpliga för torkningskraftförsörjning med elvärme. Det befintliga problemet är hur man undviker felaktig katalysatorförgiftning. Enligt vissa användares erfarenhet kan man, för generell yttorkning av avgaser, genom att öka filtreringen av avgaser och andra åtgärder, säkerställa att katalysatorns livslängd är 3–5 år. Elektroforetisk färgtorkning av avgaser orsakar lätt katalysatorförgiftning, så behandlingen av elektroforetisk färgtorkning av avgaser bör vara försiktig med katalytisk förbränning. Vid behandling och omvandling av avgaser i Dongfengs kommersiella fordonslackeringslinje behandlas avgaserna från den elektroforetiska primertorkningen med RTO-metoden, och avgaserna från den yttorkning av färgen behandlas med katalytisk förbränning, vilket ger god användningseffekt.
※Process för behandling av avgaser med sprayfärg:
Avgasreningssystem från sprutindustrin används huvudsakligen för avgasrening från sprutmålningsrum, möbelfabriker, maskintillverkningsindustrin, skyddsräckesfabriker, biltillverkning och avgasrening från sprutmålningsrum i 4S-verkstäder. För närvarande finns det en mängd olika behandlingsprocesser, såsom kondensationsmetod, absorptionsmetod, förbränningsmetod, katalytisk metod, adsorptionsmetod, biologisk metod och jonketod.
1. Vvattenspraymetod + adsorption och desorption av aktivt kol + katalytisk förbränning
Använd ett spruttorn för att avlägsna färgdimma och vattenlösligt material. Efter torrfiltret adsorberas färgen med aktivt kol i en adsorptionsanordning, såsom full adsorption av aktivt kol, och därefter avlägsnas gasen (ångavdrivning, elvärme och kvävestrippning). Efter avdrivning förs gasen (koncentrationen ökas dussintals gånger) in i en katalytisk förbränningsanordning med hjälp av en fläkt, för att förbränna koldioxid och vatten och sedan tömmas.
2. Vvattenspray + adsorption och desorption av aktivt kol + kondensåtervinningsmetod
För att avlägsna färgdimma och vattenlösligt material använder man ett spruttorn. Efter torrfiltret används en adsorptionsanordning för aktivt kol, såsom full adsorption av aktivt kol, och därefter avdrivningsmetoden (ångavdrivning, elvärme, kvävgasavdrivning). Efter adsorption av avgaskoncentrationen kondenseras och värdefullt organiskt material återvinns genom separation. Denna metod används för avgasrening med hög koncentration, låg temperatur och låg luftvolym. Men denna metod har höga investeringar, hög energiförbrukning, höga driftskostnader och koncentrationen av "trebensen" och andra avgaser är generellt lägre än 300 mg/m3, har låg koncentration och stor luftvolym (luftvolymen i biltillverkningsverkstäder överstiger ofta 100 000). På grund av den organiska lösningsmedlets sammansättning i bilbeläggningsavgaserna är det svårt att använda återvinningsmedel och det finns lätt sekundära föroreningar. Därför används vanligtvis inte beläggning vid avgasrening.
3. Vaste gasadsorptionsmetod
Adsorption av avgasbehandling från sprayfärg kan delas in i kemisk adsorption och fysisk adsorption, men den kemiska aktiviteten hos "tre bensen"-avgaserna är låg och kemisk absorption används generellt sett inte. Den fysikaliskt absorberande vätskan absorberar mindre flyktiga ämnen och absorberar komponenterna med högre affinitet för uppvärmning, kylning och återanvändning för att analysera mättnadsabsorption. Denna metod används för luftförträngning, låg temperatur och låg koncentration. Installationen är komplex, investeringen stor, valet av absorptionsvätska är svårare och det finns två typer av föroreningar.
4. EnUtrustning för adsorption av aktiverat kol + UV-fotokatalytisk oxidation
(1): Direkt adsorption av organisk gas via aktivt kol, för att uppnå en reningsgrad på 95 %, enkel utrustning, liten investering, bekväm drift, men behovet av att ofta byta ut aktivt kol, låg koncentration av föroreningar, ingen återvinning. (2) Adsorptionsmetod: adsorption av organisk gas i aktivt kol, desorption och regenerering av aktivt kol genom mättad luft.
5.Enaktiverad koladsorption + lågtemperaturplasmautrustning
Efter adsorption med aktivt kol, bearbetas avfallsgasen först med lågtemperaturplasmautrustning för att behandla standardgasutsläpp. Jonmetoden är att använda plasmaplasma (ION plasma) för nedbrytning av organisk avfallsgas, ta bort stank, döda bakterier, virus och rensa luften. Detta är en högteknologisk internationell jämförelse. Experter i hemlandet och utomlands kallas en av de fyra största miljövetenskapliga teknologierna under 2000-talet. Nyckeln till tekniken är att genom högspänningspulsmediumblockurladdning i form av ett stort antal aktiva joner av syre (plasma), gasaktivering, producera alla möjliga aktiva fria radikaler, såsom OH, HO2, O, etc., bensen, toluen, xylen, ammoniak, alkaner och andra organiska avfallsgaser, nedbrytning, oxidation och andra komplexa fysikaliska och kemiska reaktioner, och biprodukter är giftfria och undviker sekundär förorening. Tekniken har egenskaper som extremt låg energiförbrukning, litet utrymme, enkel drift och underhåll, och är särskilt lämplig för behandling av olika komponentgaser.
Bsammanfattning av rif:
Nu finns det många typer av behandlingsmetoder på marknaden, och för att uppfylla nationella och lokala behandlingsstandarder väljer vi vanligtvis flera behandlingsmetoder i kombination för att behandla avgaserna, för att välja i linje med deras egen faktiska behandlingsprocess.
Publiceringstid: 28 december 2022
