در فرآیند تولید پوشش خودرو، گاز زائد پوشش عمدتاً از فرآیند پاشش و خشک کردن حاصل می شود

آلاینده های تخلیه شده عمدتاً عبارتند از: غبار رنگ و حلال های آلی تولید شده توسط رنگ اسپری و حلال های آلی تولید شده هنگام خشک کردن تبخیر. ماست رنگ عمدتاً از بخشی از پوشش حلال در پاشش هوا حاصل می شود و ترکیب آن با پوشش استفاده شده مطابقت دارد. حلال‌های آلی عمدتاً از حلال‌ها و رقیق‌کننده‌ها در فرآیند استفاده از پوشش‌ها به دست می‌آیند، بیشتر آنها انتشارات فرار هستند و آلاینده‌های اصلی آنها زایلن، بنزن، تولوئن و غیره است. بنابراین، منبع اصلی گازهای زائد مضر تخلیه شده در پوشش، اتاق رنگ آمیزی اسپری، اتاق خشک کن و اتاق خشک کن است.

1. روش تصفیه گاز زباله خط تولید خودرو

1.1 طرح تصفیه گاز زائد آلی در فرآیند خشک کردن

گاز تخلیه شده از اتاق خشک کن الکتروفورز، پوشش متوسط ​​و پوشش سطحی متعلق به گاز زباله با دمای بالا و غلظت بالا است که برای روش سوزاندن مناسب است. در حال حاضر، اقدامات متداول برای تصفیه گازهای زائد در فرآیند خشک کردن عبارتند از: فناوری اکسیداسیون حرارتی احیاکننده (RTO)، فناوری احتراق کاتالیستی احیاکننده (RCO) و سیستم سوزاندن حرارتی بازیابی TNV.

1.1.1 فناوری اکسیداسیون حرارتی نوع ذخیره سازی حرارتی (RTO)

اکسید کننده حرارتی (بازسازنده حرارتی احیا کننده، RTO) یک دستگاه حفاظت از محیط زیست صرفه جویی در انرژی برای تصفیه گازهای زباله آلی فرار با غلظت متوسط ​​و کم است. مناسب برای حجم بالا، غلظت کم، مناسب برای غلظت گاز زباله آلی بین 100 PPM-20000 PPM. هزینه عملیات کم است، هنگامی که غلظت گاز زباله آلی بالاتر از 450 PPM است، دستگاه RTO نیازی به اضافه کردن سوخت کمکی ندارد. نرخ تصفیه بالا است، نرخ تصفیه RTO دو بستر می تواند به بیش از 98٪ برسد، نرخ تصفیه RTO سه تخت می تواند به بیش از 99٪ برسد، و هیچ آلودگی ثانویه مانند NOX وجود ندارد. کنترل خودکار، عملیات ساده؛ ایمنی بالاست

دستگاه اکسیداسیون حرارت احیا کننده روش اکسیداسیون حرارتی را برای تصفیه غلظت متوسط ​​و کم گاز زائد آلی اتخاذ می کند و مبدل حرارتی بستر ذخیره سازی گرما سرامیکی برای بازیابی گرما استفاده می شود. از تخت ذخیره حرارت سرامیکی، شیر کنترل اتوماتیک، محفظه احتراق و سیستم کنترل تشکیل شده است. ویژگی های اصلی عبارتند از: شیر کنترل خودکار در پایین تخت ذخیره حرارت به ترتیب با لوله اصلی ورودی و لوله اصلی اگزوز متصل می شود و بستر ذخیره گرما با پیش گرم کردن گاز زائد آلی که به بستر ذخیره گرما وارد می شود ذخیره می شود. با مواد ذخیره سازی گرما سرامیکی برای جذب و انتشار گرما؛ گاز زائد آلی که از قبل تا دمای معینی (760 درجه سانتیگراد) گرم شده است در احتراق محفظه احتراق برای تولید دی اکسید کربن و آب اکسید شده و خالص می شود. ساختار اصلی RTO دو تخته معمولی شامل یک محفظه احتراق، دو تخت پکینگ سرامیکی و چهار شیر سوئیچینگ است. مبدل حرارتی بستر بسته بندی سرامیکی احیا کننده در دستگاه می تواند بازیابی حرارت را بیش از 95٪ به حداکثر برساند. هنگام تصفیه گازهای زائد آلی از سوخت استفاده نمی شود یا سوخت کمی مصرف می شود.

مزایا: در برخورد با جریان زیاد و غلظت کم گازهای زائد آلی، هزینه عملیاتی بسیار پایین است.

معایب: سرمایه گذاری یک بار مصرف بالا، دمای احتراق بالا، برای درمان غلظت بالای گاز زباله آلی مناسب نیست، قطعات متحرک زیادی وجود دارد، نیاز به کار تعمیر و نگهداری بیشتری دارد.

1.1.2 فناوری احتراق کاتالیزوری حرارتی (RCO)

دستگاه احتراق کاتالیزوری احیا کننده (Regenerative Catalytic Oxidizer RCO) به طور مستقیم برای تصفیه گازهای آلی با غلظت متوسط ​​و بالا (1000 mg/m3-10000 mg/m3) استفاده می شود. فناوری تصفیه RCO به ویژه برای تقاضای بالا برای نرخ بازیابی گرما مناسب است، اما همچنین برای همان خط تولید مناسب است، زیرا به دلیل محصولات مختلف، ترکیب گاز زباله اغلب تغییر می کند یا غلظت گاز زائد به شدت نوسان می کند. این به ویژه برای نیاز به بازیابی انرژی گرمایی شرکت ها یا تصفیه گاز زباله خط لوله خشک کردن مناسب است و بازیابی انرژی را می توان برای خشک کردن خط تنه استفاده کرد تا به هدف صرفه جویی در انرژی دست یابد.

فن آوری احتراق کاتالیزوری احیا کننده یک واکنش معمولی فاز گاز-جامد است که در واقع اکسیداسیون عمیق گونه های فعال اکسیژن است. در فرآیند اکسیداسیون کاتالیزوری، جذب سطحی کاتالیزور باعث می شود که مولکول های واکنش دهنده در سطح کاتالیزور غنی شوند. اثر کاتالیزور در کاهش انرژی فعال سازی باعث تسریع واکنش اکسیداسیون و بهبود سرعت واکنش اکسیداسیون می شود. تحت عمل کاتالیزور خاص، مواد آلی بدون احتراق اکسیداسیون بدون احتراق در دمای شروع کم (250 تا 300 درجه سانتیگراد) رخ می دهد که به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود و مقدار زیادی انرژی گرمایی آزاد می کند.

دستگاه RCO عمدتاً از بدنه کوره، بدنه ذخیره حرارت کاتالیزوری، سیستم احتراق، سیستم کنترل اتوماتیک، شیر اتوماتیک و چندین سیستم دیگر تشکیل شده است. در فرآیند تولید صنعتی، گاز خروجی آلی تخلیه شده از طریق فن القایی وارد شیر دوار تجهیزات می شود و گاز ورودی و خروجی به طور کامل از طریق شیر دوار جدا می شوند. ذخیره انرژی گرمایی و تبادل حرارتی گاز تقریباً به دمای تعیین شده توسط اکسیداسیون کاتالیزوری لایه کاتالیزوری می رسد. گاز خروجی از طریق ناحیه گرمایش (از طریق گرمایش الکتریکی یا گاز طبیعی) به گرم شدن ادامه می دهد و در دمای تنظیم شده باقی می ماند. برای تکمیل واکنش اکسیداسیون کاتالیزوری وارد لایه کاتالیزوری می شود، یعنی این واکنش دی اکسید کربن و آب تولید می کند و مقدار زیادی انرژی گرمایی را برای دستیابی به اثر درمانی مورد نظر آزاد می کند. گاز کاتالیز شده توسط اکسیداسیون وارد لایه ماده سرامیکی 2 می شود و انرژی گرمایی از طریق شیر دوار به اتمسفر تخلیه می شود. پس از تصفیه، دمای اگزوز پس از تصفیه تنها کمی بالاتر از دمای قبل از تصفیه گازهای زائد است. سیستم به طور مداوم کار می کند و به طور خودکار سوئیچ می کند. از طریق کار شیر دوار، تمام لایه‌های پرکننده سرامیکی مراحل چرخه گرمایش، سرمایش و تصفیه را تکمیل می‌کنند و انرژی گرمایی قابل بازیابی است.

مزایا: جریان فرآیند ساده، تجهیزات فشرده، عملیات قابل اعتماد. راندمان تصفیه بالا، به طور کلی بیش از 98٪؛ دمای احتراق پایین؛ سرمایه گذاری کم یکبار مصرف، هزینه عملیاتی کم، راندمان بازیابی گرما به طور کلی می تواند به بیش از 85٪ برسد. کل فرآیند بدون تولید فاضلاب، فرآیند تصفیه آلودگی ثانویه NOX تولید نمی کند. تجهیزات تصفیه RCO را می توان با اتاق خشک کن استفاده کرد، گاز تصفیه شده را می توان مستقیماً در اتاق خشک کردن مجدداً مورد استفاده قرار داد تا به هدف صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار برسد.

معایب: دستگاه احتراق کاتالیزوری فقط برای تصفیه گازهای زائد آلی با اجزای آلی نقطه جوش پایین و محتوای خاکستر کم مناسب است و تصفیه گاز زائد مواد چسبنده مانند دود روغن مناسب نیست و کاتالیزور باید مسموم شود. غلظت گازهای زائد آلی زیر 20 درصد است.

1.1.3TNV سیستم سوزاندن حرارتی نوع بازیافت

سیستم سوزاندن حرارتی نوع بازیافت (آلمانی Thermische Nachverbrennung TNV) استفاده از گاز یا سوخت گاز زباله حرارتی احتراق مستقیم حاوی حلال آلی، تحت عمل دمای بالا، اکسیداسیون مولکول های حلال آلی به دی اکسید کربن و آب، گاز دودکش با دمای بالا است. از طریق پشتیبانی از فرآیند تولید گرمایش دستگاه انتقال حرارت چند مرحله ای نیاز به هوا یا آب گرم دارد، تجزیه اکسیداسیون کامل بازیافت انرژی گرمایی گاز زباله آلی، مصرف انرژی کل سیستم را کاهش می دهد. بنابراین، سیستم TNV یک راه کارآمد و ایده آل برای تصفیه گازهای زائد حاوی حلال های آلی در زمانی است که فرآیند تولید به انرژی گرمایی زیادی نیاز دارد. برای خط تولید پوشش رنگ الکتروفورتیک جدید، سیستم سوزاندن حرارتی بازیابی TNV به طور کلی پذیرفته شده است.

سیستم TNV از سه بخش تشکیل شده است: سیستم پیش گرمایش و سوزاندن گاز زباله، سیستم گرمایش هوای گردشی و سیستم تبادل حرارت هوای تازه. دستگاه حرارت مرکزی سوزاندن گاز زباله در سیستم، بخش اصلی TNV است که از بدنه کوره، محفظه احتراق، مبدل حرارتی، مشعل و شیر تنظیم کننده دودکش اصلی تشکیل شده است. فرآیند کار آن به این صورت است: با یک فن سر فشار بالا، گازهای آلی از اتاق خشک کن، پس از سوزاندن گاز زباله، دستگاه گرمایش مرکزی داخلی، پیش گرمایش مبدل حرارتی، به محفظه احتراق، و سپس از طریق گرمایش مشعل، در دمای بالا ( حدود 750 ℃) به تجزیه اکسیداسیون گاز زباله آلی، تجزیه گاز زباله آلی به دی اکسید کربن و آب. گاز دودکش با دمای بالا تولید شده از طریق مبدل حرارتی و لوله اصلی گاز دودکش در کوره تخلیه می شود. گاز دودکش تخلیه شده، هوای در حال گردش در اتاق خشک کن را گرم می کند تا انرژی گرمایی مورد نیاز اتاق خشک کن را تامین کند. یک دستگاه انتقال حرارت هوای تازه در انتهای سیستم تنظیم شده است تا گرمای تلف شده سیستم را برای بازیابی نهایی بازیابی کند. هوای تازه تکمیل شده توسط اتاق خشک کن با گاز دودکش گرم می شود و سپس به اتاق خشک کن فرستاده می شود. علاوه بر این، یک شیر تنظیم کننده الکتریکی نیز در خط لوله اصلی گاز دودکش وجود دارد که برای تنظیم دمای گاز دودکش در خروجی دستگاه استفاده می شود و انتشار نهایی دمای گاز دودکش را می توان در حدود 160 درجه سانتیگراد کنترل کرد.

ویژگی های دستگاه گرمایش مرکزی سوزاندن گاز زباله عبارتند از: زمان ماندن گاز زائد آلی در محفظه احتراق 1~2 ثانیه است. نرخ تجزیه گازهای زائد آلی بیش از 99٪ است. نرخ بازیابی گرما می تواند به 76٪ برسد. و نسبت تنظیم خروجی مشعل می تواند به 26 ∶ 1، تا 40 ∶ 1 برسد.

معایب: هنگام تصفیه گاز زباله آلی با غلظت کم، هزینه عملیات بالاتر است. مبدل حرارتی لوله ای فقط در حال کار مداوم است، عمر طولانی دارد.

1.2 طرح تصفیه گازهای زائد آلی در اتاق اسپری رنگ و اتاق خشک کردن

گاز تخلیه شده از اتاق اسپری رنگ و اتاق خشک کن با غلظت کم، سرعت جریان زیاد و گاز زباله در دمای اتاق است و ترکیب اصلی آلاینده ها هیدروکربن های معطر، اترهای الکلی و حلال های آلی استر است. در حال حاضر، روش بالغ‌تر خارجی عبارت است از: اولین غلظت گاز زائد آلی برای کاهش کل گاز زائد آلی، با اولین روش جذب (کربن فعال یا زئولیت به عنوان جاذب) برای غلظت کم جذب اگزوز رنگ اسپری در دمای اتاق، با حذف گاز با دمای بالا، گاز خروجی متمرکز با استفاده از احتراق کاتالیزوری یا احتراق حرارتی احیا کننده.

1.2.1 دستگاه جذب کربن فعال - دفع و تصفیه

استفاده از زغال چوب فعال لانه زنبوری به عنوان جاذب، همراه با اصول تصفیه جذب، بازسازی دفع و غلظت VOC و احتراق کاتالیزوری، حجم هوای بالا، غلظت کم گاز زائد آلی از طریق جذب کربن فعال لانه زنبوری برای رسیدن به هدف تصفیه هوا، هنگامی که کربن فعال اشباع می شود و سپس از هوای گرم برای تولید مجدد کربن فعال استفاده می کند، مواد آلی غلیظ دفع شده برای احتراق کاتالیستی به بستر احتراق کاتالیزوری فرستاده می شود، مواد آلی به دی اکسید کربن و آب بی ضرر اکسید می شود، گازهای خروجی داغ سوزانده شده را گرم می کنند. هوای سرد از طریق مبدل حرارتی، انتشار مقداری گاز خنک کننده پس از تبادل گرما، بخشی برای بازسازی جذب کننده زغال چوب فعال لانه زنبوری، برای دستیابی به هدف استفاده از گرمای هدر رفته و صرفه جویی در انرژی. کل دستگاه از پیش فیلتر، بستر جذب، بستر احتراق کاتالیزوری، بازدارندگی شعله، فن مربوطه، شیر و غیره تشکیل شده است.

دستگاه تصفیه جذب و دفع کربن فعال با توجه به دو اصل اساسی جذب و احتراق کاتالیزوری طراحی شده است، با استفاده از کار مداوم دو مسیر گاز، محفظه احتراق کاتالیزوری، دو بستر جذب به طور متناوب استفاده می شود. ابتدا گاز زائد آلی با جذب کربن فعال، زمانی که اشباع سریع جذب را متوقف می کند و سپس از جریان هوای گرم برای حذف مواد آلی از کربن فعال استفاده می کند تا کربن فعال را بازسازی کند. مواد آلی متمرکز شده است (غلظت ده ها برابر بیشتر از اصلی) و به محفظه احتراق کاتالیزوری احتراق کاتالیستی به دی اکسید کربن و تخلیه بخار آب فرستاده شده است. هنگامی که غلظت گاز زائد آلی به بیش از 2000 PPm می رسد، گاز زباله آلی می تواند احتراق خود به خود را در بستر کاتالیزوری بدون گرمایش خارجی حفظ کند. بخشی از گاز خروجی احتراق به اتمسفر تخلیه می شود و بیشتر آن به بستر جذب برای بازسازی کربن فعال فرستاده می شود. این می تواند احتراق و جذب انرژی گرمایی مورد نیاز را برای دستیابی به هدف صرفه جویی در انرژی برآورده کند. بازسازی می تواند وارد جذب بعدی شود. در دفع، عملیات تصفیه را می توان توسط بستر جذب دیگری که هم برای عملیات مداوم و هم برای عملیات متناوب مناسب است انجام داد.

عملکرد و ویژگی های فنی: عملکرد پایدار، ساختار ساده، ایمن و قابل اعتماد، صرفه جویی در انرژی و صرفه جویی در کار، بدون آلودگی ثانویه. تجهیزات فضای کوچکی را پوشش می دهند و وزن کمی دارند. بسیار مناسب برای استفاده در حجم بالا. بستر کربن فعال که گازهای زائد آلی را جذب می کند، پس از احتراق کاتالیزوری از گاز زائد برای احیای مجدد استفاده می کند و گاز سلب کننده برای خالص سازی به محفظه احتراق کاتالیزوری بدون انرژی خارجی فرستاده می شود و اثر صرفه جویی در انرژی قابل توجه است. عیب این است که کربن فعال کوتاه است و هزینه عملیاتی آن بالا است.

1.2.2 چرخ انتقال زئولیت دستگاه تصفیه جذب - دفع

اجزای اصلی زئولیت عبارتند از: سیلیکون، آلومینیوم، با ظرفیت جذب، می تواند به عنوان جاذب استفاده شود. رانر زئولیت استفاده از ویژگی های دیافراگم مخصوص زئولیت با ظرفیت جذب و دفع برای آلاینده های آلی است، به طوری که گاز خروجی VOC با غلظت کم و غلظت بالا، می تواند هزینه عملیات تجهیزات تصفیه نهایی را کاهش دهد. ویژگی های دستگاه آن برای درمان جریان زیاد، غلظت کم، حاوی انواع اجزای آلی مناسب است. نقطه ضعف آن این است که سرمایه گذاری اولیه زیاد است.

دستگاه جذب - تصفیه زئولیت رانر یک دستگاه تصفیه گاز است که می تواند به طور مداوم عملیات جذب و دفع را انجام دهد. دو طرف چرخ زئولیت توسط دستگاه آب بندی مخصوص به سه ناحیه تقسیم می شود: ناحیه جذب، ناحیه دفع (باززایی) و ناحیه خنک کننده. فرآیند کار سیستم به این صورت است: چرخ چرخان زئولیت به طور مداوم با سرعت کم می چرخد، گردش در ناحیه جذب، ناحیه دفع (باززایی) و منطقه خنک کننده. هنگامی که گاز خروجی با غلظت کم و حجم تند به طور مداوم از ناحیه جذب رانر عبور می کند، VOC موجود در گاز خروجی توسط زئولیت چرخ دوار جذب می شود، انتشار مستقیم پس از جذب و تصفیه. حلال آلی جذب شده توسط چرخ با چرخش چرخ به منطقه دفع (باززایی) فرستاده می شود، سپس با حجم کم هوا، هوا را به طور مداوم از طریق ناحیه دفع گرم می کند، VOC جذب شده به چرخ در منطقه دفع بازسازی می شود. گاز خروجی VOC همراه با هوای گرم تخلیه می شود. چرخ به منطقه خنک کننده برای خنک کننده خنک کننده می تواند دوباره جذب شود، با چرخش ثابت چرخ دوار، جذب، دفع و چرخه خنک کننده انجام می شود، از عملکرد مداوم و پایدار تصفیه گاز زباله اطمینان حاصل کنید.

دستگاه زئولیت رانر اساساً یک متمرکز کننده است و گاز خروجی حاوی حلال آلی به دو بخش تقسیم می شود: هوای تمیز که می تواند مستقیماً تخلیه شود و هوای بازیافتی حاوی غلظت بالایی از حلال آلی. هوای تمیزی که می تواند مستقیماً تخلیه شود و در سیستم تهویه تهویه مطبوع رنگ شده بازیافت شود. غلظت بالای گاز VOC حدود 10 برابر غلظت VOC قبل از ورود به سیستم است. گاز غلیظ با سوزاندن دمای بالا از طریق سیستم سوزاندن حرارتی بازیابی TNV (یا سایر تجهیزات) تصفیه می شود. گرمای تولید شده توسط سوزاندن به ترتیب گرمایش اتاق خشک کردن و گرمایش حذف زئولیت است و انرژی گرمایی به طور کامل برای دستیابی به اثر صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار استفاده می شود.

عملکرد و ویژگی های فنی: ساختار ساده، تعمیر و نگهداری آسان، عمر طولانی. راندمان جذب و جداسازی بالا، تبدیل حجم اصلی باد بالا و گاز ضایعات VOC با غلظت کم به حجم هوای کم و گاز زباله با غلظت بالا، کاهش هزینه تجهیزات تصفیه نهایی پس زمینه. افت فشار بسیار کم، می تواند مصرف انرژی برق را تا حد زیادی کاهش دهد. آماده سازی کلی سیستم و طراحی مدولار، با حداقل فضای مورد نیاز، و ارائه حالت کنترل مداوم و بدون سرنشین. می تواند به استاندارد انتشار ملی برسد. جاذب از زئولیت غیر قابل احتراق استفاده می کند، استفاده ایمن تر است. نقطه ضعف آن سرمایه گذاری یکباره با هزینه بالا است.