בתהליך ייצור ציפוי רכב, גז פליטת הציפוי מגיע בעיקר מתהליך הריסוס והייבוש.

המזהמים הנפלטים הם בעיקר: ערפל צבע וממסים אורגניים הנוצרים מצבע ריסוס, וממסים אורגניים הנוצרים בעת ייבוש והתנדפות. ערפל צבע מגיע בעיקר מחלקו של ציפוי ממס בריסוס אוויר, והרכבו תואם את הציפוי בו נעשה שימוש. ממסים אורגניים מגיעים בעיקר מממסים ומדללים בתהליך השימוש בציפויים, רובם פליטות נדיפות, והמזהמים העיקריים שלהם הם קסילן, בנזן, טולואן וכן הלאה. לכן, המקור העיקרי לגזי פליטה מזיקים הנפלטים בציפוי הוא חדר הריסוס, חדר הייבוש וחדר הייבוש.

1. שיטת טיפול בגזי פליטה של ​​קו ייצור רכב

1.1 תוכנית טיפול בגז פסולת אורגני בתהליך הייבוש

הגז הנפלט מחדר הייבוש לאלקטרופורזה, ציפוי בינוני וציפוי פני שטח שייך לגזי פליטה בעלי טמפרטורה גבוהה וריכוז גבוה, המתאימים לשיטת השריפה. כיום, אמצעי טיפול נפוצים בגזי פליטה בתהליך הייבוש כוללים: טכנולוגיית חמצון תרמי רגנרטיבית (RTO), טכנולוגיית בעירה קטליטית רגנרטיבית (RCO), ומערכת שריפה תרמית להשבת TNV.

1.1.1 טכנולוגיית חמצון תרמי מסוג אגירה תרמית (RTO)

מחמצן תרמי (מחמצן תרמי רגנרטיבי, RTO) הוא מכשיר חוסך אנרגיה להגנת הסביבה לטיפול בגזי פסולת אורגניים נדיפים בריכוז בינוני ונמוך. מתאים לנפח גבוה וריכוז נמוך, מתאים לריכוז גזי פסולת אורגניים בין 100 PPM ל-20000 PPM. עלות התפעול נמוכה, כאשר ריכוז גזי הפסולת האורגניים מעל 450 PPM, מכשיר ה-RTO אינו זקוק להוספת דלק עזר; שיעור הטיהור גבוה, שיעור הטיהור של RTO דו-שכבתי יכול להגיע ליותר מ-98%, שיעור הטיהור של RTO תלת-שכבתי יכול להגיע ליותר מ-99%, ואין זיהום משני כגון NOX; בקרה אוטומטית, תפעול פשוט; בטיחות גבוהה.

התקן חמצון חום רגנרטיבי מאמץ את שיטת החמצון התרמי לטיפול בריכוז בינוני ונמוך של גז פסולת אורגני, ומחליף חום קרמי של מצע אגירת חום משמש להשבת החום. הוא מורכב ממצע אגירת חום קרמי, שסתום בקרה אוטומטי, תא בעירה ומערכת בקרה. המאפיינים העיקריים הם: שסתום הבקרה האוטומטי בתחתית מצע אגירת החום מחובר לצינור היניקה הראשי ולצינור הפליטה הראשי בהתאמה, ומצע אגירת החום מאוחסן על ידי חימום מוקדם של גז הפסולת האורגנית הנכנס למצע אגירת החום עם חומר אגירת חום קרמי כדי לספוג ולשחרר חום; גז הפסולת האורגנית שחומם מראש לטמפרטורה מסוימת (760℃) מתחמצן בבעירה של תא הבעירה כדי לייצר פחמן דו-חמצני ומים, ומטוהר. מבנה ראשי טיפוסי של RTO בעל שתי מיטות מורכב מתא בעירה אחד, שתי מיטות אריזה קרמיות וארבעה שסתומי מיתוג. מחליף החום הקרמי של מצע האריזה הרגנרטיבי במכשיר יכול למקסם את השבת החום ביותר מ-95%; אין צורך בדלק או נעשה שימוש מועט בדלק בעת טיפול בגז פסולת אורגני.

יתרונות: בהתמודדות עם זרימה גבוהה וריכוז נמוך של גז פסולת אורגני, עלות התפעול נמוכה מאוד.

חסרונות: השקעה חד פעמית גבוהה, טמפרטורת בעירה גבוהה, לא מתאים לטיפול בריכוז גבוה של גז פסולת אורגני, ישנם הרבה חלקים נעים, דורשים עבודות תחזוקה נוספות.

1.1.2 טכנולוגיית בעירה קטליטית תרמית (RCO)

מכשיר הבעירה הקטליטי הרגנרטיבי (RCO) מיושם ישירות לטיהור גזי פסולת אורגניים בריכוז בינוני וגבוה (1000 מ"ג/מ"ק-10000 מ"ג/מ"ק). טכנולוגיית הטיפול ב-RCO מתאימה במיוחד לדרישה גבוהה לקצב השבת חום, אך מתאימה גם לאותו קו ייצור, מכיוון שבגלל המוצרים השונים, הרכב גזי הפליטה משתנה לעתים קרובות או שריכוז גזי הפליטה משתנה מאוד. הוא מתאים במיוחד לצורך בהשבת אנרגיית חום של מפעלים או לטיפול בגזי פסולת לייבוש קווי גז, וניתן להשתמש בהשבת האנרגיה לייבוש קווי גז, על מנת להשיג את מטרת החיסכון באנרגיה.

טכנולוגיית טיפול בעירה קטליטית רגנרטיבית היא תגובה טיפוסית של פאזה גז-מוצקה, שהיא למעשה חמצון עמוק של מיני חמצן ריאקטיביים. בתהליך החמצון הקטליטי, ספיחה של פני השטח של הזרז גורמת למולקולות המגיבות להעשיר את פני השטח של הזרז. השפעת הזרז על הפחתת אנרגיית השפעול מאיצה את תגובת החמצון ומשפרת את קצב תגובת החמצון. תחת פעולת זרז ספציפי, חומר אורגני מתרחש בעירה ללא חמצון בטמפרטורת התחלה נמוכה (250~300℃), אשר מתפרק לפחמן דו-חמצני ומים, ומשחרר כמות גדולה של אנרגיית חום.

התקן ה-RCO מורכב בעיקר מגוף התנור, גוף אגירת חום קטליטי, מערכת בעירה, מערכת בקרה אוטומטית, שסתום אוטומטי ומספר מערכות נוספות. בתהליך הייצור התעשייתי, גז הפליטה האורגני הנפלט נכנס לשסתום המסתובב של הציוד דרך מאוורר הזרימה המושרה, וגז הכניסה וגז היציאה מופרדים לחלוטין דרך השסתום המסתובב. אגירת אנרגיית החום וחילופי החום של הגז כמעט מגיעים לטמפרטורה שנקבעה על ידי החמצון הקטליטי של השכבה הקטליטית; גז הפליטה ממשיך להתחמם דרך אזור החימום (בין אם על ידי חימום חשמלי ובין אם על ידי חימום גז טבעי) ונשמר בטמפרטורה שנקבעה; הוא נכנס לשכבה הקטליטית כדי להשלים את תגובת החמצון הקטליטית, כלומר, התגובה מייצרת פחמן דו-חמצני ומים, ומשחררת כמות גדולה של אנרגיית חום כדי להשיג את אפקט הטיפול הרצוי. הגז המזורז על ידי החמצון נכנס לשכבת החומר הקרמי 2, ואנרגיית החום נפלטה לאטמוספרה דרך השסתום המסתובב. לאחר הטיהור, טמפרטורת הפליטה לאחר הטיהור גבוהה רק במעט מהטמפרטורה לפני טיפול בגז הפליטה. המערכת פועלת ברציפות ומסתובבת אוטומטית. באמצעות עבודת השסתום המסתובב, כל שכבות המילוי הקרמיות משלימות את שלבי המחזור של חימום, קירור וטיהור, וניתן להחזיר את אנרגיית החום.

יתרונות: זרימת תהליך פשוטה, ציוד קומפקטי, פעולה אמינה; יעילות טיהור גבוהה, בדרך כלל מעל 98%; טמפרטורת בעירה נמוכה; השקעה חד פעמית נמוכה, עלות תפעול נמוכה, יעילות שחזור חום יכולה להגיע בדרך כלל ליותר מ-85%; התהליך כולו ללא ייצור שפכים, תהליך הטיהור אינו מייצר זיהום משני של NOX; ניתן להשתמש בציוד טיהור RCO עם חדר ייבוש, ניתן לעשות שימוש חוזר בגז המטוהר ישירות בחדר הייבוש, כדי להשיג את המטרה של חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות.

חסרונות: התקן בעירה קטליטי מתאים רק לטיפול בגז פסולת אורגני עם רכיבים אורגניים בעלי נקודת רתיחה נמוכה ותכולת אפר נמוכה, וטיפול בגז פסולת של חומרים דביקים כמו עשן שמנוני אינו מתאים, ויש להרעיל את הזרז; ריכוז גז הפסולת האורגני נמוך מ-20%.

מערכת שריפה תרמית מסוג מיחזור 1.1.3TNV

מערכת שריפה תרמית מסוג מיחזור (Thermische Nachverbrennung TNV בגרמנית) היא מערכת שריפה תרמית מסוג מיחזור באמצעות בעירה ישירה של גז או דלק לחימום גזי פסולת המכילים ממס אורגני. תחת פעולת טמפרטורה גבוהה, מולקולות הממס האורגני מתפרקות לפחמן דו-חמצני ומים. תהליך הייצור דורש אוויר או מים חמים באמצעות מכשיר העברת חום רב-שלבי, אשר מחמם את גזי הפליטה בטמפרטורה גבוהה ומחמצן את אנרגיית החום, ומפחיתה את צריכת האנרגיה של המערכת כולה. לכן, מערכת TNV היא דרך יעילה ואידיאלית לטיפול בגזי פסולת המכילים ממסים אורגניים כאשר תהליך הייצור דורש אנרגיית חום רבה. עבור קו הייצור החדש של ציפוי צבע אלקטרופורטי, בדרך כלל מאומצת מערכת שריפה תרמית להשבת TNV.

מערכת TNV מורכבת משלושה חלקים: מערכת חימום מקדים ושריפה של גזי פליטה, מערכת חימום אוויר במחזור ומערכת חילופי חום באוויר צח. התקן החימום המרכזי לשריפת גזי פליטה במערכת הוא החלק המרכזי של TNV, המורכב מגוף הכבשן, תא הבעירה, מחליף חום, מבער ושסתום ויסות ארובה ראשי. תהליך העבודה הוא: בעזרת מאוורר בלחץ גבוה, גזי פליטה אורגניים מועברים מחדר הייבוש, לאחר חימום מקדים של מחליף חום מובנה של התקן החימום המרכזי לשריפת גזי פליטה, לתא הבעירה, ומשם דרך חימום המבער, בטמפרטורה גבוהה (כ-750 מעלות צלזיוס) לפירוק גזי פליטה אורגניים בחמצון, ופירוק גזי הפליטה האורגניים לפחמן דו-חמצני ומים. גזי הפליטה בטמפרטורה גבוהה שנוצרים משוחררים דרך מחליף החום וצינור גזי הפליטה הראשי בכבשן. גזי הפליטה הנפלטים מחממים את האוויר במחזור בחדר הייבוש כדי לספק את אנרגיית החום הנדרשת לחדר הייבוש. התקן העברת חום לאוויר צח ממוקם בקצה המערכת כדי לשחזר את חום הפסולת של המערכת לצורך השחזרה סופית. האוויר הצח המועבר מחדר הייבוש מחומם באמצעות גז פליטה ולאחר מכן נשלח לחדר הייבוש. בנוסף, ישנו גם שסתום ויסות חשמלי על צינור גז הפליטה הראשי, המשמש להתאמת טמפרטורת גז הפליטה ביציאת המכשיר, וניתן לשלוט בטמפרטורת פליטת גז הפליטה הסופית בכ-160 מעלות צלזיוס.

המאפיינים של מכשיר חימום מרכזי לשריפת גזי פסולת כוללים: זמן שהייה של גזי פסולת אורגניים בתא הבעירה הוא 1~2 שניות; קצב הפירוק של גזי פסולת אורגניים הוא יותר מ-99%; שיעור שחזור החום יכול להגיע ל-76%; ויחס ההתאמה של תפוקת המבער יכול להגיע ל-26 ∶ 1, עד 40 ∶ 1.

חסרונות: בעת טיפול בגז פסולת אורגני בריכוז נמוך, עלות התפעול גבוהה יותר; מחליף החום הצינורי פועל באופן רציף בלבד, ויש לו אורך חיים ארוך.

1.2 תוכנית טיפול בגז פליטה אורגני בחדר צבע ריסוס ובחדר ייבוש

הגז הנפלט מחדר צבעי הריסוס ומחדר הייבוש הוא בעל ריכוז נמוך, קצב זרימה גבוה וגזי פליטה בטמפרטורת החדר, וההרכב העיקרי של המזהמים הוא פחמימנים ארומטיים, אתרי אלכוהול וממיסים אורגניים אסטרים. כיום, שיטה זרה בוגרת יותר היא: ריכוז גזי פליטה אורגניים הראשון להפחתת הכמות הכוללת של גזי פליטה אורגניים, באמצעות שיטת ספיחה ראשונה (פחמן פעיל או זאוליט כחומר סופח) לספיחת פליטות צבעי ריסוס בריכוז נמוך בטמפרטורת החדר, באמצעות הסרת גז בטמפרטורה גבוהה, וגזי פליטה מרוכזים באמצעות בעירה קטליטית או שיטת בעירה תרמית רגנרטיבית.

1.2.1 מכשיר ספיחה, דה-סורפציה וטיהור של פחם פעיל

שימוש בפחם פעיל בצורת חלת דבש כחומר סופח, בשילוב עם עקרונות טיהור ספיחה, התחדשות ספיחה וריכוז של תרכובות נדיפות נדיפות (VOC) ובעירה קטליטית, נפח אוויר גבוה, ריכוז נמוך של גז פסולת אורגני באמצעות ספיחת פחם פעיל בצורת חלת דבש להשגת מטרת טיהור האוויר. כאשר הפחם הפעיל רווי ולאחר מכן משתמש באוויר חם כדי להתחדש את הפחם הפעיל, חומר אורגני מרוכז שנספג נשלח למצע בעירה קטליטית לבעירה קטליטית. חומר אורגני מתחמצן לפחמן דו חמצני ומים בלתי מזיקים. גזי פליטה חמים שנשרפו מחממים את האוויר הקר דרך מחליף חום. פליטה של ​​גז קירור לאחר חילופי החום, חלק משמש להתחדשות ספיחה של פחם פעיל בצורת חלת דבש, כדי להשיג את מטרת ניצול חום פסולת וחיסכון באנרגיה. המכשיר כולו מורכב ממסנן מקדים, מצע ספיחה, מצע בעירה קטליטית, מעכב בעירה, מאוורר, שסתום וכו'.

מכשיר טיהור ספיחה-ספיחה של פחם פעיל מתוכנן על פי שני עקרונות בסיסיים של ספיחה ובעירה קטליטית, תוך שימוש בנתיב גז כפול ורציף, תא בעירה קטליטי ושני מצע ספיחה משמשים לסירוגין. ראשית, גז פסולת אורגני עם ספיחה של פחם פעיל, כאשר הרוויה המהירה מפסיקה את הספיחה, ולאחר מכן זרימת אוויר חם מסירה חומר אורגני מהפחם הפעיל כדי לבצע התחדשות של הפחם הפעיל; החומר האורגני מרוכז (ריכוז גבוה פי עשרות מהמקורי) ונשלח לתא הבעירה הקטליטי לבעירה קטליטית לפליטה של ​​פחמן דו-חמצני ואדי מים. כאשר ריכוז גז הפסולת האורגני מגיע ליותר מ-2000 PPm, גז הפסולת האורגני יכול לשמור על בעירה ספונטנית במצע הקטליטי ללא חימום חיצוני. חלק מגזי הפליטה של ​​הבעירה משוחררים לאטמוספרה, ורובם נשלחים למצע הספיחה להתחדשות הפחם הפעיל. זה יכול לעמוד בדרישות הבעירה והספיחה של אנרגיית החום, כדי להשיג את מטרת החיסכון באנרגיה. ההתחדשות יכולה להיכנס לשלב הספיחה הבא; בדהסורפציה, ניתן לבצע את פעולת הטיהור על ידי מצע ספיחה נוסף, המתאים הן לפעולה רציפה והן לפעולה לסירוגין.

ביצועים ומאפיינים טכניים: ביצועים יציבים, מבנה פשוט, בטוח ואמין, חיסכון באנרגיה ובעבודה, ללא זיהום משני. הציוד מכסה שטח קטן ובעל משקל קל. מתאים מאוד לשימוש בנפח גבוה. מצע הפחם הפעיל, הסופג גז פסולת אורגני, משתמש בגז הפסולת לאחר הבעירה הקטליטית לצורך התחדשות הסרת הפחם, וגז ההסרת הפחם נשלח לתא הבעירה הקטליטי לטיהור, ללא אנרגיה חיצונית, ואפקט חיסכון האנרגיה משמעותי. החיסרון הוא שהפחם הפעיל קצר ועלות התפעול שלו גבוהה.

1.2.2 מכשיר טיהור ספיחה-דסורפציה באמצעות גלגל העברה של זאוליט

המרכיבים העיקריים של זאוליט הם: סיליקון ואלומיניום, בעלי יכולת ספיחה, שניתן להשתמש בהם כחומר סופח; רץ זאוליט משתמש במאפיינים של פתח ספציפי של זאוליט עם יכולת ספיחה ודסורפציה של מזהמים אורגניים, כך שגזי פליטה של ​​תרכובות נדיפות נדיפות (VOC) בריכוז נמוך וריכוז גבוה יכולים להפחית את עלות התפעול של ציוד טיפול סופי. מאפייני המכשיר שלו מתאימים לטיפול בזרימות גדולות, ריכוז נמוך, המכילות מגוון רכיבים אורגניים. החיסרון הוא שההשקעה המוקדמת גבוהה.

מכשיר ספיחה וטיהור גזים במסנן זאוליט הוא מכשיר לטיהור גזים שיכול לבצע פעולות ספיחה ודסורפציה באופן רציף. שני צידי גלגל הזאוליט מחולקים לשלושה אזורים באמצעות מכשיר איטום מיוחד: אזור ספיחה, אזור דסורפציה (התחדשות) ואזור קירור. תהליך העבודה של המערכת הוא: גלגל הזאוליט המסתובב מסתובב באופן רציף במהירות נמוכה, זרימת האוויר עוברת דרך אזור הספיחה, אזור הדסורפציה (התחדשות) ואזור הקירור; כאשר גז הפליטה בריכוז נמוך ובנפח רוח עובר באופן רציף דרך אזור הספיחה של המסנן, ה-VOC בגזי הפליטה נספגים על ידי הזאוליט של הגלגל המסתובב, פליטה ישירה לאחר הספיחה והטהור; הממס האורגני הנספג על ידי הגלגל נשלח לאזור הדסורפציה (התחדשות) עם סיבוב הגלגל, לאחר מכן, עם נפח אוויר קטן, האוויר מחמם באופן רציף דרך אזור הדסורפציה, ה-VOC הנספגים לגלגל מתחדשים באזור הדסורפציה, גז הפליטה של ​​ה-VOC נפלט יחד עם האוויר החם; ניתן לספוח מחדש את הגלגל לאזור הקירור לצורך קירור. עם סיבוב קבוע של הגלגל המסתובב, מתבצע מחזור ספיחה, דסורפציה וקירור, על מנת להבטיח פעולה רציפה ויציבה של טיפול בגזי הפליטה.

התקן רץ הזאוליט הוא למעשה מרכז, וגז הפליטה המכיל ממס אורגני מחולק לשני חלקים: אוויר נקי שניתן לפלוט ישירות, ואוויר ממוחזר המכיל ריכוז גבוה של ממס אורגני. אוויר נקי שניתן לפלוט ישירות וניתן למחזר אותו במערכת אוורור מיזוג אוויר צבועה; הריכוז הגבוה של גז נדיפים נדיפים הוא פי 10 בערך מריכוז הנדיפים הנדיפים לפני הכניסה למערכת. הגז המרוכז מטופל על ידי שריפה בטמפרטורה גבוהה באמצעות מערכת שריפה תרמית לשיקום TNV (או ציוד אחר). החום הנוצר על ידי השריפה הוא חימום בחדר ייבוש וחימום הסרת זאוליט בהתאמה, ואנרגיית החום מנוצלת במלואה כדי להשיג את האפקט של חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות.

ביצועים ומאפיינים טכניים: מבנה פשוט, תחזוקה קלה, חיי שירות ארוכים; יעילות ספיגה והסרת חומרים גבוהים, המרת גז פליטה VOC מקורי בעל נפח רוח גבוה וריכוז נמוך לגז פליטה בעל נפח אוויר נמוך וריכוז גבוה, הפחתת עלות ציוד טיפול סופי; ירידת לחץ נמוכה במיוחד, יכולה להפחית משמעותית את צריכת האנרגיה; הכנת המערכת הכוללת ועיצוב מודולרי, עם דרישות שטח מינימליות, ומספקת מצב בקרה רציף ולא מאויש; זה יכול לעמוד בתקן הפליטה הלאומי; חומר הספיחה משתמש בזאוליט שאינו דליק, השימוש בטוח יותר; החיסרון הוא השקעה חד פעמית בעלות גבוהה.