تجزیه و تحلیل ترکیب گاز خروجی از پوشش رنگ اسپری

۱. تشکیل و اجزای اصلی گاز پسماند رنگ اسپری

فرآیند رنگ‌آمیزی به طور گسترده در ماشین‌آلات، خودرو، تجهیزات الکتریکی، لوازم خانگی، کشتی‌ها، مبلمان و سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مواد اولیه رنگ —— رنگ از مواد غیر فرار و فرار تشکیل شده است، مواد غیر فرار شامل ماده فیلم و ماده فیلم کمکی هستند، از عامل رقیق کننده فرار برای رقیق کردن رنگ استفاده می‌شود تا به هدف سطح رنگ صاف و زیبا دست یابیم.

فرآیند اسپری رنگ عمدتاً باعث ایجاد غبار رنگ و آلودگی گازهای زائد آلی می‌شود، رنگ تحت تأثیر فشار بالا به ذرات تبدیل می‌شود، هنگام اسپری کردن، بخشی از رنگ به سطح اسپری نمی‌رسد و با جریان هوا پخش می‌شود و غبار رنگ را تشکیل می‌دهد؛ گازهای زائد آلی از تبخیر رقیق‌کننده حاصل می‌شود، حلال آلی به سطح رنگ متصل نیست، فرآیند رنگ و پخت، گازهای زائد آلی را آزاد می‌کند (صدها ترکیب آلی فرار گزارش شده است که به ترتیب متعلق به آلکان‌ها، آلکان‌ها، الفین‌ها، ترکیبات آروماتیک، الکل، آلدهیدها، کتون‌ها، استر، اتر و سایر ترکیبات هستند).

۲. منبع و ویژگی‌های پوشش گاز اگزوز خودرو

کارگاه نقاشی خودرو باید پیش‌پردازش رنگ، الکتروفورز و اسپری رنگ روی قطعه کار را انجام دهد. فرآیند رنگ‌آمیزی شامل رنگ‌آمیزی اسپری، جریان و خشک کردن است که در این فرآیندها گازهای زائد آلی (VOCs) و اسپری اسپری تولید می‌شود، بنابراین این فرآیندها نیاز به تصفیه گازهای زائد اتاق رنگ اسپری دارند.

(1) گاز خروجی از اتاق رنگ اسپری

به منظور حفظ محیط کار پاشش، طبق مفاد قانون ایمنی و بهداشت کار، هوا باید به طور مداوم در اتاق پاشش تعویض شود و سرعت تعویض هوا باید در محدوده (0.25 تا 1) متر بر ثانیه کنترل شود. ترکیب اصلی گاز خروجی هوا، حلال آلی رنگ اسپری است که اجزای اصلی آن هیدروکربن‌های آروماتیک (سه هیدروکربن کل بنزن و غیر متان)، الکل اتر، حلال آلی استر هستند. از آنجایی که حجم اگزوز اتاق پاشش بسیار زیاد است، غلظت کل گاز زائد آلی تخلیه شده بسیار کم است، معمولاً حدود 100 میلی‌گرم بر متر مکعب. علاوه بر این، اگزوز اتاق رنگ اغلب حاوی مقدار کمی مه رنگ کاملاً تصفیه نشده است، به خصوص اتاق پاشش رنگ خشک که مه رنگ را در اگزوز جمع می‌کند، ممکن است به مانعی برای تصفیه گاز زائد تبدیل شود، تصفیه گاز زائد باید پیش تصفیه شود.

(2) گاز خروجی از اتاق خشک‌کن

رنگ صورت پس از اسپری کردن و قبل از خشک شدن، باید جریان هوا برقرار باشد، فیلم رنگ مرطوب در فرآیند خشک شدن، حلال آلی را در خود نگه دارد. برای جلوگیری از تجمع حلال آلی در هوای داخل ساختمان و انفجار، باید جریان هوا به طور مداوم برقرار باشد. سرعت تغییر هوا معمولاً حدود 0.2 متر بر ثانیه است. ترکیب گازهای خروجی و ترکیب گازهای خروجی اتاق رنگ باید کنترل شود، اما نباید حاوی غبار رنگ باشد. غلظت کل گازهای زائد آلی نسبت به اتاق اسپری، با توجه به حجم گازهای خروجی، معمولاً در اتاق اسپری حدود 2 برابر است و می‌تواند به 300 میلی‌گرم بر متر مکعب برسد. معمولاً پس از تصفیه متمرکز، با گازهای خروجی اتاق اسپری مخلوط می‌شود. علاوه بر این، اتاق رنگ و استخر گردش فاضلاب رنگ سطحی نیز باید گازهای زائد آلی مشابهی را تخلیه کنند.

(3)Dگاز اگزوز ریینگ

ترکیب گاز زائد حاصل از خشک کردن پیچیده‌تر است، علاوه بر حلال آلی، بخشی از نرم‌کننده یا مونومر رزین و سایر اجزای فرار، حاوی محصولات تجزیه حرارتی و محصولات واکنش نیز می‌باشد. خشک کردن با پرایمر الکتروفورتیک و پوشش رویه از نوع حلال، تخلیه گاز خروجی دارد، اما ترکیب و غلظت آن تفاوت زیادی دارد.

※خطرات گاز خروجی اسپری رنگ:

از تجزیه و تحلیل مشخص شده است که گاز خروجی از اتاق اسپری، اتاق خشک‌کن، اتاق اختلاط رنگ و اتاق تصفیه فاضلاب رنگ رویه، غلظت کم و جریان زیادی دارد و اجزای اصلی آلاینده‌ها، هیدروکربن‌های آروماتیک، اترهای الکلی و حلال‌های آلی استر هستند. طبق «استاندارد جامع انتشار آلودگی هوا»، غلظت این گازهای خروجی عموماً در محدوده مجاز انتشار است. به منظور برآورده کردن الزامات نرخ انتشار در استاندارد، اکثر کارخانه‌های خودروسازی روش انتشار در ارتفاع بالا را اتخاذ می‌کنند. اگرچه این روش می‌تواند استانداردهای انتشار فعلی را برآورده کند، اما گاز خروجی اساساً انتشار رقیق شده تصفیه نشده است و مقدار کل آلاینده‌های گازی که توسط یک خط پوشش بدنه بزرگ تخلیه می‌شود، ممکن است به صدها تن برسد که آسیب بسیار جدی به جو وارد می‌کند.

مه رنگ در حلال آلی —— بنزن، تولوئن، زایلن یک حلال سمی قوی است که در هوای کارگاه عمل می‌کند و پس از استنشاق دستگاه تنفسی کارگران می‌تواند باعث مسمومیت حاد و مزمن شود که عمدتاً باعث آسیب به سیستم عصبی مرکزی و خونساز می‌شود. استنشاق کوتاه مدت غلظت بالای بخار بنزن (بیش از 1500 میلی‌گرم بر متر مکعب) می‌تواند باعث کم‌خونی آپلاستیک شود. استنشاق غلظت کم بخار بنزن اغلب می‌تواند باعث استفراغ و علائم عصبی مانند گیجی شود.

※انتخاب روش تصفیه گاز زائد برای رنگ و پوشش اسپری:

در انتخاب روش‌های تصفیه آلی، عوامل زیر باید به طور کلی در نظر گرفته شوند: نوع و غلظت آلاینده‌های آلی، دمای اگزوز آلی و سرعت جریان تخلیه، محتوای ذرات معلق و سطح کنترل آلاینده‌ای که باید به آن دست یافت.

۱سرنگ را در دمای اتاق رنگ کنید

گاز خروجی از اتاق رنگ‌آمیزی، اتاق خشک‌کن، اتاق اختلاط رنگ و اتاق تصفیه فاضلاب روکش، گاز خروجی با دمای اتاق و غلظت کم و جریان زیاد است و ترکیب اصلی آلاینده‌ها، هیدروکربن‌های آروماتیک، الکل و اترها و حلال‌های آلی استر است. طبق GB16297 "استاندارد جامع انتشار آلودگی هوا"، غلظت این گازهای زائد عموماً در محدوده انتشار است. به منظور برآورده کردن الزامات نرخ انتشار در استاندارد، اکثر کارخانه‌های خودروسازی روش انتشار در ارتفاع بالا را اتخاذ می‌کنند. اگرچه این روش می‌تواند استانداردهای انتشار فعلی را برآورده کند، اما گاز زائد اساساً انتشار رقیق شده بدون تصفیه است و مقدار کل آلاینده‌های گازی تخلیه شده توسط یک خط پوشش بدنه بزرگ ممکن است به صدها تن برسد که آسیب بسیار جدی به جو وارد می‌کند.

به منظور کاهش اساسی انتشار آلاینده‌های گازهای خروجی، می‌توان از چندین روش تصفیه گازهای خروجی به طور مشترک برای تصفیه استفاده کرد، اما هزینه تصفیه گازهای خروجی با حجم هوای بالا بسیار زیاد است. در حال حاضر، روش خارجی بالغ‌تر، ابتدا تغلیظ (با چرخ جذب-واجذب برای تغلیظ مقدار کل حدود ۱۵ برابر) است تا مقدار کل مورد نیاز برای تصفیه کاهش یابد و سپس از روش تخریبی برای تصفیه گازهای زائد غلیظ استفاده شود. روش‌های مشابهی در چین وجود دارد، اولین روش استفاده از روش جذب (کربن فعال یا زئولیت به عنوان جاذب) برای جذب گازهای زائد رنگ اسپری با غلظت کم و دمای اتاق است، و با دفع گاز در دمای بالا، گازهای زائد غلیظ با استفاده از احتراق کاتالیزوری یا روش احتراق حرارتی احیا کننده برای تصفیه استفاده می‌شود. روش تصفیه بیولوژیکی گازهای زائد رنگ اسپری با غلظت کم و دمای معمولی در حال توسعه است، فناوری داخلی در مرحله فعلی بالغ نشده است، اما ارزش توجه دارد. برای کاهش واقعی آلودگی عمومی ناشی از گازهای زائد پوشش، باید مشکل را از منبع آن نیز حل کنیم، مانند استفاده از فنجان‌های چرخشی الکترواستاتیک و سایر روش‌ها برای بهبود میزان استفاده از پوشش‌ها، توسعه پوشش‌های پایه آب و سایر پوشش‌های محافظ محیط زیست.

2دیتصفیه گاز زائد رایینگ

گاز زائد خشک‌شده به گاز زائد با غلظت متوسط ​​و بالا با دمای بالا تعلق دارد که برای تصفیه به روش احتراق مناسب است. واکنش احتراق دارای سه پارامتر مهم است: زمان، دما، آشفتگی، یعنی احتراق در شرایط 3T. راندمان تصفیه گاز زائد اساساً درجه کافی واکنش احتراق است و به کنترل شرایط 3T واکنش احتراق بستگی دارد. RTO می‌تواند دمای احتراق (820 تا 900 درجه سانتیگراد) و زمان ماند (1.0 تا 1.2 ثانیه) را کنترل کند و از آشفتگی لازم (مخلوط کامل هوا و مواد آلی) اطمینان حاصل کند، راندمان تصفیه تا 99 درصد و نرخ گرمای زائد بالا و مصرف انرژی عملیاتی کم است. اکثر کارخانه‌های خودروسازی ژاپنی در ژاپن و چین معمولاً از RTO برای تصفیه مرکزی گاز خروجی حاصل از خشک‌کردن (پرایمر، پوشش میانی، خشک‌کردن پوشش رویه) استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، خط پوشش Huadu خودروی سواری دانگ‌فنگ نیسان با استفاده از تصفیه متمرکز RTO برای خشک‌کردن پوشش، اثر گاز خروجی بسیار خوبی دارد و کاملاً الزامات مقررات انتشار را برآورده می‌کند. با این حال، به دلیل سرمایه‌گذاری بالای یک‌باره تجهیزات تصفیه گاز زائد RTO، تصفیه گاز زائد با جریان گاز زائد کم، اقتصادی نیست.

برای خط تولید پوشش تکمیل‌شده، زمانی که به تجهیزات تصفیه گاز زائد اضافی نیاز باشد، می‌توان از سیستم احتراق کاتالیزوری و سیستم احتراق حرارتی احیاکننده استفاده کرد. سیستم احتراق کاتالیزوری سرمایه‌گذاری کمی دارد و مصرف انرژی احتراق آن کم است.

به طور کلی، استفاده از پلاتینیوم به عنوان کاتالیزور می‌تواند دمای اکسیداسیون اکثر گازهای زائد آلی را تا حدود ۳۱۵ درجه سانتیگراد کاهش دهد. سیستم احتراق کاتالیزوری می‌تواند برای تصفیه عمومی گازهای زائد خشک شونده استفاده شود، به خصوص برای منبع تغذیه خشک کننده با استفاده از گرمایش الکتریکی، مشکل موجود چگونگی جلوگیری از خرابی ناشی از مسمومیت کاتالیزور است. از تجربه برخی از کاربران، برای گازهای زائد خشک شونده رنگ سطحی عمومی، با افزایش فیلتراسیون گازهای زائد و سایر اقدامات، می‌توان اطمینان حاصل کرد که عمر کاتالیزور ۳ تا ۵ سال است. گازهای زائد خشک شونده رنگ الکتروفورتیک به راحتی باعث مسمومیت کاتالیزور می‌شوند، بنابراین تصفیه گازهای زائد خشک شونده رنگ الکتروفورتیک باید با استفاده از احتراق کاتالیزوری با دقت انجام شود. در فرآیند تصفیه و تبدیل گازهای زائد خط پوشش بدنه خودروهای تجاری دانگ فنگ، گازهای زائد خشک شدن پرایمر الکتروفورتیک با روش RTO تصفیه می‌شوند و گازهای زائد خشک شدن رنگ رویه با روش احتراق کاتالیزوری تصفیه می‌شوند و اثر استفاده خوب است.

※فرآیند تصفیه گازهای زائد با پوشش رنگ اسپری:

طرح تصفیه گاز پسماند صنعت اسپری عمدتاً برای تصفیه گاز پسماند اتاق رنگ‌آمیزی اسپری، تصفیه گاز پسماند کارخانه مبلمان، تصفیه گاز پسماند صنعت تولید ماشین‌آلات، تصفیه گاز پسماند کارخانه گاردریل، تصفیه گاز پسماند اتاق رنگ‌آمیزی اسپری کارگاه 4S خودرو استفاده می‌شود. در حال حاضر، انواع فرآیندهای تصفیه مانند: روش تراکم، روش جذب، روش احتراق، روش کاتالیزوری، روش جذب سطحی، روش بیولوژیکی و روش یونی وجود دارد.

۱. دبلیوروش اسپری آتر + جذب و دفع کربن فعال + احتراق کاتالیزوری

با استفاده از برج اسپری برای حذف غبار رنگ و مواد محلول در آب، پس از فیلتر خشک، در دستگاه جذب کربن فعال، مانند جذب کربن فعال کامل، سپس سلب کردن (روش سلب کردن با سلب بخار، گرمایش الکتریکی، سلب نیتروژن)، پس از سلب کردن گاز (غلظت ده‌ها برابر افزایش می‌یابد) با سلب کردن فن به داخل دستگاه احتراق کاتالیزوری، احتراق به دی اکسید کربن و آب، پس از تخلیه.

۲. دبلیواسپری آتر + جذب و واجذب کربن فعال + روش بازیابی تراکم

با استفاده از برج اسپری برای حذف غبار رنگ و مواد محلول در آب، پس از فیلتر خشک، در دستگاه جذب کربن فعال، مانند جذب کامل کربن فعال، سپس به سلب کردن (روش سلب کردن با بخار سلب کردن، گرمایش الکتریکی، سلب کردن نیتروژن)، پس از پردازش، غلظت جذب گاز زائد، تراکم، میعانات با جداسازی، بازیابی مواد آلی ارزشمند. این روش برای تصفیه گاز زائد با غلظت بالا، دمای پایین و حجم هوای کم استفاده می‌شود. اما این روش سرمایه‌گذاری، مصرف انرژی بالا، هزینه عملیاتی، غلظت گاز خروجی اسپری رنگ "سه بنزن" و سایر گازهای خروجی به طور کلی کمتر از 300 میلی‌گرم در متر مکعب، غلظت کم، حجم هوای زیاد (حجم هوای کارگاه رنگ‌آمیزی خودرو اغلب بالای 100000 است) است، و از آنجا که پوشش اگزوز خودرو از ترکیب حلال آلی تشکیل شده است، استفاده از حلال بازیافتی دشوار است و به راحتی آلودگی ثانویه ایجاد می‌کند، بنابراین پوشش در تصفیه گاز زائد معمولاً از این روش استفاده نمی‌کند.

۳. دبلیوروش جذب گاز استئارات

جذب گاز پساب حاصل از اسپری رنگ را می‌توان به جذب شیمیایی و جذب فیزیکی تقسیم کرد، اما فعالیت شیمیایی گاز پساب "سه بنزن" کم است، به طور کلی از جذب شیمیایی استفاده نمی‌شود. سیال جاذب فیزیکی، فراریت کمتری را جذب می‌کند و اجزایی را که میل ترکیبی بیشتری برای گرمایش، سرمایش و استفاده مجدد برای تجزیه و تحلیل جذب اشباع دارند، جذب می‌کند. این روش برای جابجایی هوا، دمای پایین و غلظت کم استفاده می‌شود. نصب پیچیده است، سرمایه‌گذاری زیاد است، انتخاب سیال جاذب دشوارتر است، دو نوع آلودگی وجود دارد.

۴. الفجذب کربن فعال + تجهیزات اکسیداسیون فوتوکاتالیستی UV

(1): جذب مستقیم گاز آلی از طریق کربن فعال، برای دستیابی به نرخ تصفیه 95٪، تجهیزات ساده، سرمایه‌گذاری کم، عملکرد راحت، اما نیاز به جایگزینی مکرر کربن فعال، غلظت کم آلاینده‌ها، بدون نیاز به بازیابی. (2) روش جذب: گاز آلی در کربن فعال جذب، کربن فعال اشباع شده و دفع و بازسازی می‌شود.

5.الفجذب کربن فعال + تجهیزات پلاسمای دمای پایین

پس از جذب کربن فعال، ابتدا با تجهیزات پلاسمای دمای پایین، گاز زائد را پردازش می‌کنند و استاندارد تخلیه گاز را تصفیه می‌کنند. روش یون استفاده از پلاسما (پلاسمای ION) برای تخریب گاز زائد آلی، حذف بوی بد، از بین بردن باکتری‌ها، ویروس‌ها و تصفیه هوا است. این یک مقایسه بین‌المللی با فناوری پیشرفته است که متخصصان داخلی و خارجی آن را یکی از چهار فناوری اصلی علوم محیطی در قرن بیست و یکم می‌نامند. کلید این فناوری از طریق تخلیه بلوک متوسط ​​پالس ولتاژ بالا به شکل تعداد زیادی اکسیژن فعال یون (پلاسما)، فعال‌سازی گاز، تولید انواع رادیکال‌های آزاد فعال مانند OH، HO2، O و غیره، بنزن، تولوئن، زایلن، آمونیاک، آلکان و سایر گازهای زائد آلی، اکسیداسیون و سایر واکنش‌های فیزیکی و شیمیایی پیچیده و غیرسمی بودن محصول جانبی و جلوگیری از آلودگی ثانویه است. این فناوری دارای ویژگی‌های مصرف انرژی بسیار کم، فضای کوچک، عملکرد و نگهداری ساده است و به ویژه برای تصفیه گازهای مختلف مناسب است.

Bخلاصه ریف:

اکنون انواع مختلفی از روش‌های تصفیه در بازار وجود دارد، به منظور رعایت استانداردهای تصفیه ملی و محلی، ما معمولاً چندین روش تصفیه ترکیبی را برای تصفیه گاز زائد انتخاب می‌کنیم تا مطابق با فرآیند تصفیه واقعی خود، آن را انتخاب کنیم.