ניתוח הרכב גזי פליטה של ​​ציפוי צבע ריסוס

1. היווצרות ומרכיבים עיקריים של גז פליטה מצבע ריסוס

תהליך הצביעה נמצא בשימוש נרחב במכונות, רכב, ציוד חשמלי, מכשירי חשמל ביתיים, ספינות, רהיטים ותעשיות אחרות.

חומר גלם לצבע - צבע מורכב מחומרים לא נדיפים וחומרים לא נדיפים, הכוללים חומר ציפוי וחומר ציפוי עזר, חומר דילול נדיף משמש לדילול הצבע, כדי להשיג את המטרה של משטח צבע חלק ויפה.

תהליך ריסוס הצבע מייצר בעיקר זיהום של ערפל צבע וגזי פסולת אורגניים. צבע תחת פעולת לחץ גבוה הופך לחלקיקים, ובמהלך הריסוס חלק מהצבע לא מגיע למשטח הריסוס, ומתפזר עם זרימת האוויר ויוצר ערפל צבע. גזי פסולת אורגניים כתוצאה מהתנדפות המדלל והממס האורגני אינם מחוברים למשטח הצבע, ובמהלך תהליך הריסוס והייבוש ישחררו גזי פסולת אורגניים (דווח על מאות תרכובות אורגניות נדיפות, בהתאמה, השייכים לאלקנים, אלקאנים, אולפינים, תרכובות ארומטיות, אלכוהול, אלדהיד, קטונים, אסטרים, אתר ותרכובות אחרות).

2. מקור ומאפיינים של גזי פליטה של ​​ציפוי רכב

במוסך צביעת רכבים יש לבצע טיפול מקדים בצבע, אלקטרופורזה וצבע בהתזה על חומר העבודה. תהליך הצביעה כולל צביעה בהתזה, זרימה וייבוש. בתהליכים אלה ייוצרו גזי פליטה אורגניים (VOCs) וריסוס בהתזה, ולכן תהליכים אלה דורשים טיפול בגזי פליטה מחדר הצבע בהתזה.

(1) גזי פליטה מחדר צבעי הריסוס

על מנת לשמור על סביבת העבודה של הריסוס, בהתאם להוראות חוק בטיחות ובריאות בעבודה, יש להחליף את האוויר בחדר הריסוס באופן רציף, ולשלוט על מהירות החלפת האוויר בטווח של (0.25~1) מטר/שנייה. ההרכב העיקרי של גז פליטת האוויר הוא הממס האורגני של צבע ריסוס, מרכיביו העיקריים הם פחמימנים ארומטיים (שלושה בנזן ופחמימנים לא מתאן), אלכוהול אתר, ממס אורגני אסטר, מכיוון שנפח הפליטה של ​​חדר הריסוס גדול מאוד, כך שריכוז גזי הפליטה האורגניים הכולל הנפלטים נמוך מאוד, בדרך כלל כ-100 מ"ג/מ"ק. בנוסף, פליטת חדר הריסוס מכילה לעתים קרובות כמות קטנה של ערפל צבע לא מטופל לחלוטין, במיוחד בחדר הריסוס לכידת צבע יבש, ערפל הצבע בפליטה עלול להוות מכשול לטיפול בגזי פליטה, טיפול בגזי פליטה חייב להיות מקדים.

(2) גזי פליטה מחדר הייבוש

לאחר ריסוס צבע פנים לפני הייבוש, יש צורך לזרום אוויר. יש להרטיב את סרט הצבע וליצור ממס אורגני נדיף בתהליך הייבוש. על מנת למנוע התפוצצות של הצטברות ממסים אורגניים בתוך הבית, יש לאפשר אוויר רציף בחדר. מהירות האוויר צריכה להיות נשלטת בדרך כלל על כ-0.2 מטר/שנייה. הרכב גזי הפליטה של ​​חדר הצבע צריך להיות מדויק, אך ללא ערפל צבע. ריכוז גזי הפליטה הכולל בחדר הריסוס גדול פי 2, ויכול להגיע ל-300 מ"ג/מ"ק. בדרך כלל תערובת גזי הפליטה של ​​חדר הריסוס מעורבבת עם פליטת חדר הריסוס לאחר טיפול מרכזי. בנוסף, יש לפלוט גזי פסולת אורגניים דומים מחדר הצבע ובריכת השפכים של חדר הצבע.

(3)Dגזי פליטה

הרכב גזי הפליטה של ​​הייבוש מורכב יותר, בנוסף לממס אורגני, חלק מהפלסטייזר או מונומר השרף ורכיבים נדיפים אחרים, אך מכיל גם תוצרי פירוק תרמי ותוצרי תגובה. לייבוש פריימר אלקטרופורטי ושכבת עליון מסוג ממס יש פליטת גזי פליטה, אך ההבדל בהרכב ובריכוז שלהם גדול.

※סכנות של גזי פליטה של ​​צבע ריסוס:

מהניתוח ידוע כי גזי הפליטה מחדר הריסוס, חדר הייבוש, חדר ערבוב הצבע וחדר טיפול בשפכים של צבע עילי הם בעלי ריכוז נמוך וזרימה גדולה, והמרכיבים העיקריים של המזהמים הם פחמימנים ארומטיים, אתרי אלכוהול וממיסים אורגניים אסטרים. על פי "תקן פליטה מקיף לזיהום אוויר", ריכוז גזי הפליטה הללו נמצא בדרך כלל במסגרת גבול הפליטה. על מנת להתמודד עם דרישות קצב הפליטה בתקן, רוב מפעלי הרכב מאמצים את שיטת הפליטה בגובה רב. למרות ששיטה זו יכולה לעמוד בתקני הפליטה הנוכחיים, גזי הפליטה הם למעשה פליטה מדוללת שלא טופלה, והכמות הכוללת של גזים מזהמים הנפלטים על ידי קו ציפוי גדול של מרכבים עשויה להגיע למאות טונות, מה שגורם נזק חמור מאוד לאטמוספרה.

ערפל צבע בממס אורגני - בנזן, טולואן וקסילן - הוא ממס רעיל חזק, הפועל באוויר בסדנה. שאיפת דרכי הנשימה על ידי עובדים עלולה לגרום להרעלה חריפה וכרונית, בעיקר לגרום נזק למערכת העצבים המרכזית ולמערכת ההמטופויאטית. שאיפה לטווח קצר של ריכוז גבוה (מעל 1500 מ"ג/מ"ק) של אדי בנזן עלולה לגרום לאנמיה אפלסטית. שאיפה לעיתים קרובות של ריכוז נמוך של אדי בנזן עלולה גם לגרום להקאות ותסמינים נוירולוגיים כמו בלבול.

※בחירת שיטת טיפול בגזי פליטה לצבעי ריסוס וציפוי:

בבחירת שיטות טיפול אורגניות, יש לקחת בחשבון באופן כללי את הגורמים הבאים: סוג וריכוז המזהמים האורגניים, טמפרטורת הפליטה האורגנית וקצב הזרימה בפליטה, תכולת החומר החלקיקי ורמת בקרת המזהמים שיש להשיג.

1שצבע להתפלל בטמפרטורת החדר

גזי הפליטה מחדר הצביעה, חדר הייבוש, חדר ערבוב הצבע וחדר טיפול בשפכים לציפוי עליון הם גזי פליטה בטמפרטורת החדר בריכוז נמוך ובזרימה גדולה, וההרכב העיקרי של המזהמים הוא פחמימנים ארומטיים, אלכוהול ואתרים וממסים אורגניים אסטרים. על פי GB16297 "תקן פליטה מקיף לזיהום אוויר", ריכוז גזי הפליטה הללו הוא בדרך כלל במסגרת הפליטה המותרת. על מנת להתמודד עם דרישות קצב הפליטה בתקן, רוב מפעלי הרכב מאמצים את שיטת הפליטה בגובה רב. למרות ששיטה זו יכולה לעמוד בתקני הפליטה הנוכחיים, גזי הפליטה הם למעשה פליטה מדוללת ללא טיפול, והכמות הכוללת של גזים מזהמים הנפלטים על ידי קו ציפוי גדול של מרכבים עשויה להגיע למאות טונות, מה שגורם נזק חמור מאוד לאטמוספרה.

על מנת להפחית באופן מהותי את פליטת מזהמי גזי הפליטה, ניתן להשתמש במשותף במספר שיטות טיפול בגזי פליטה, אך עלות הטיפול בגזי פליטה עם נפח אוויר גבוה גבוהה מאוד. כיום, השיטה הזרה הבוגרת יותר היא תחילה ריכוז (בעזרת גלגל ספיחה-ספיחה לריכוז הכמות הכוללת פי 15 בערך), על מנת להפחית את הכמות הכוללת לטיפול, ולאחר מכן שימוש בשיטה הרסנית לטיפול בגזי הפליטה המרוכזים. קיימות שיטות דומות בסין, הראשונות משתמשות בשיטת ספיחה (פחם פעיל או זאוליט כסופח) לספיחת גזי פליטה בצבע ריסוס בריכוז נמוך בטמפרטורת החדר, וספיחת גזי פליטה מרוכזים בטמפרטורה גבוהה באמצעות בעירה קטליטית או שיטת בעירה תרמית רגנרטיבית לטיפול. שיטת טיפול ביולוגי בגזי פליטה בצבע ריסוס בריכוז נמוך ובטמפרטורה רגילה נמצאת בפיתוח, הטכנולוגיה המקומית בשלב הנוכחי עדיין לא בוגרת, אך כדאי לשים לב אליה. על מנת להפחית באמת את זיהום הציבור מגזי פליטה של ​​ציפויים, עלינו לפתור את הבעיה גם מהמקור, כגון שימוש בכוסות סיבוביות אלקטרוסטטיות ואמצעים אחרים לשיפור שיעור הניצול של ציפויים, פיתוח ציפויים על בסיס מים וציפויים אחרים להגנת הסביבה.

2דטיפול בגזי פליטה

ייבוש גזי פליטה שייך לריכוז בינוני וגבוה של גזי פליטה בטמפרטורה גבוהה, המתאים לטיפול בשיטת בעירה. לתגובת הבעירה שלושה פרמטרים חשובים: זמן, טמפרטורה, הפרעה, כלומר, בעירה בתנאי 3T. יעילות הטיפול בגזי פליטה היא למעשה המידה המספקת של תגובת הבעירה ותלויה בבקרת תנאי 3T של תגובת הבעירה. RTO יכול לשלוט בטמפרטורת הבעירה (820~900℃) ובזמן השהייה (1.0~1.2 שניות), ולהבטיח את ההפרעה הנדרשת (תערובת מלאה של אוויר וחומר אורגני), יעילות הטיפול היא עד 99%, קצב חום הפסולת גבוה וצריכת האנרגיה התפעולית נמוכה. רוב מפעלי הרכב היפניים ביפן ובסין משתמשים בדרך כלל ב-RTO לטיפול מרכזי בגזי פליטה של ​​ייבוש (פריימר, ציפוי בינוני, ייבוש שכבה עליונה). לדוגמה, קו ציפוי Huadu של דונגפנג ניסאן, המשתמש בטיפול מרכזי בציפוי RTO, ייבוש גזי פליטה, הוא בעל אפקט טוב מאוד, ועומד במלואו בדרישות תקנות הפליטה. עם זאת, עקב ההשקעה החד-פעמית הגבוהה בציוד לטיפול בגזי פליטה מסוג RTO, טיפול בגזי פליטה עם זרימת גזי פליטה קטנה אינו כלכלי.

עבור קו ייצור הציפויים המושלם, כאשר נדרש ציוד נוסף לטיפול בגזי פליטה, ניתן להשתמש במערכת בעירה קטליטית ובמערכת בעירה תרמית רגנרטיבית. למערכת הבעירה הקטליטית יש השקעה קטנה וצריכת אנרגיה נמוכה בעירה.

באופן כללי, השימוש בפלטינה/כזרז יכול להפחית את טמפרטורת חמצון רוב גזי הפליטה האורגניים לכ-315 מעלות צלזיוס. ניתן להשתמש במערכת בעירה קטליטית לטיפול כללי בגזי פליטה לייבוש, והיא מתאימה במיוחד לאספקת חשמל לייבוש באמצעות חימום חשמלי, אך הבעיה הקיימת היא כיצד להימנע מכשל הרעלת זרז. מניסיון של חלק מהמשתמשים, עבור גזי פליטה לייבוש צבע על פני השטח באופן כללי, על ידי הגברת סינון גזי הפליטה ואמצעים אחרים, ניתן להבטיח את חיי הזרז ל-3-5 שנים; גזי פליטה לייבוש צבע אלקטרופורטיים עלולים לגרום להרעלת זרז בקלות, ולכן יש להיזהר בטיפול בגזי פליטה לייבוש צבע אלקטרופורטי באמצעות בעירה קטליטית. בתהליך טיפול בגזי פליטה וטרנספורמציה של קו ציפוי מרכב רכב מסחרי של דונגפנג, גזי הפליטה מייבוש פריימר אלקטרופורטי מטופלים בשיטת RTO, וגז הפליטה מייבוש צבע עליון מטופלים בשיטת בעירה קטליטית, ואפקט השימוש טוב.

※תהליך טיפול בגזי פליטה בציפוי צבע ריסוס:

תוכנית טיפול בגזי פסולת מתעשיית הריסוס משמשת בעיקר לטיפול בגזי פסולת מחדרי צביעה בהתזה, טיפול בגזי פסולת ממפעלי רהיטים, טיפול בגזי פסולת מתעשיית ייצור מכונות, טיפול בגזי פסולת ממפעלי מעקות בטיחות, ייצור רכב וטיפול בגזי פסולת מחדרי צביעה בהתזה לרכב 4S. כיום, קיימים מגוון תהליכי טיפול, כגון: שיטת עיבוי, שיטת ספיגה, שיטת בעירה, שיטה קטליטית, שיטת ספיחה, שיטה ביולוגית ושיטת יונים.

1. מערבשיטת ריסוס מים + ספיחה ודסורפציה של פחם פעיל + בעירה קטליטית

באמצעות מגדל ריסוס, ערפל הצבע והחומר המסיס במים מוסרים לאחר ייבוש המסנן, הוסיפו את הפחמן הפעיל למכשיר ספיחה, כגון ספיחה מלאה של פחם פעיל, ולאחר מכן הוסיפו את הגז (שיטת הוספה עם קיטור, חימום חשמלי, הוספת חנקן), ולאחר מכן הוסיפו את הגז (ריכוזו מוגבר פי עשרות) באמצעות מאוורר הוספה לתוך מכשיר הבעירה הקטליטי, השריפה מתרחשת בפחמן דו-חמצני ובמים, ולאחר מכן פריקה.

2. מערבתרסיס מים + ספיחה ודסורפציה של פחם פעיל + שיטת שחזור עיבוי

באמצעות מגדל ריסוס, ניתן להסיר את ערפל הצבע ואת החומר המסיס במים. לאחר ייבוש המסנן, יש לסנן את המכשיר לספיחה של פחם פעיל, כגון ספיחה מלאה של פחם פעיל, ולאחר מכן להסיר את הפחם (שיטת הספיחה כוללת קיטור, חימום חשמלי, הסרת חנקן). לאחר עיבוד ריכוז הספיחה של גזי הפליטה, ניתן לעבות את הגזים ולשחזר חומר אורגני יקר ערך באמצעות הפרדה. שיטה זו משמשת לטיפול בגזי פליטה בריכוז גבוה, בטמפרטורה נמוכה ובנפח אוויר נמוך. עם זאת, שיטה זו דורשת השקעה רבה, צריכת אנרגיה גבוהה ועלות תפעול גבוהה. ריכוז גזי פליטה של ​​צבע ריסוס כמו "שלושת הבנזן" וגזי פליטה אחרים הוא בדרך כלל נמוך מ-300 מ"ג/מ"ק, ריכוז נמוך ונפח אוויר גדול (נפח האוויר של בתי מלאכה לצבעי רכב לרוב מעל 100,000). מכיוון שרכב הממס האורגני של ציפוי הרכב, קשה להשתמש בממס למחזור, וקל לייצר זיהום משני. לכן, בדרך כלל לא משתמשים בשיטה זו בציפוי בטיפול בגזי פליטה.

3. מערבשיטת ספיחה של גז אסטה

ניתן לחלק את ספיחה של גזי פליטה מצבע ריסוס לספיחה כימית וספיחה פיזיקלית, אך הפעילות הכימית של גזי פליטה של ​​"שלושת הבנזנים" נמוכה, ובדרך כלל לא משתמשים בספיגה כימית. נוזל הספיגה הפיזיקלי סופג פחות נדיף, והוא סופג את הרכיבים בעלי זיקה גבוהה יותר לחימום, קירור ושימוש חוזר לניתוח ספיגת רוויה. שיטה זו משמשת לתזוזת אוויר, טמפרטורה נמוכה וריכוז נמוך. ההתקנה מורכבת, ההשקעה גדולה, בחירת נוזל הספיגה קשה יותר, וישנן שתי תופעות זיהום...

4. אציוד ספיחת פחמן פעיל + חמצון פוטוקטליטי UV

(1): ספיחה ישירה של גז אורגני דרך פחם פעיל, כדי להשיג שיעור טיהור של 95%, ציוד פשוט, השקעה קטנה, תפעול נוח, אך יש צורך להחליף לעתים קרובות את הפחם הפעיל, ריכוז מזהמים נמוך, ללא התאוששות. (2) שיטת ספיחה: ספיחה של גז אורגני בפחם פעיל, ספיחה של אוויר רווי בפחם פעיל והתחדשות.

5.אספיחה פעילה של פחמן + ציוד פלזמה בטמפרטורה נמוכה

לאחר ספיחה ראשונה של פחם פעיל, לאחר מכן עיבוד גזי פסולת באמצעות ציוד פלזמה בטמפרטורה נמוכה, יטפלו בסטנדרט של פריקת גז. שיטת יונים היא שימוש בפלזמה פלזמה (ION plasma) לפירוק גזי פסולת אורגניים, הסרת צחנה, הריגת חיידקים, וירוסים וטיהור האוויר. זוהי השוואה בינלאומית לטכנולוגיה מתקדמת. מומחים בארץ ובחו"ל מכונים אחת מארבע טכנולוגיות מדעיות הסביבה העיקריות במאה ה-21. המפתח לטכנולוגיה הוא באמצעות פריקת יוני חמצן פעילים (פלזמה) במתח גבוה, הפעלת הגז, לייצר כל מגוון הרדיקלים החופשיים הפעילים, כגון OH, HO2, O וכו', בנזן, טולואן, קסילן, אמוניה, אלקאנים וגזי פסולת אורגניים אחרים, חמצון ותגובות פיזיקליות וכימיות מורכבות אחרות, ותוצרי לוואי אינם רעילים, ונמנעים מזיהום משני. לטכנולוגיה מאפיינים של צריכת אנרגיה נמוכה במיוחד, שטח קטן, תפעול ותחזוקה פשוטים, והיא מתאימה במיוחד לטיפול בגזים מרכיבים שונים.

Bסיכום ריף:

כיום קיימות בשוק שיטות טיפול רבות, על מנת לעמוד בתקני הטיפול הלאומיים והמקומיים, בדרך כלל נבחר מספר שיטות טיפול משולבות לטיפול בגזי הפליטה, בהתאם לתהליך הטיפול בפועל.