تحليل تركيب غاز العادم لطلاء الرش

1. تكوين والمكونات الرئيسية لغاز نفايات طلاء الرش

تُستخدم عملية الطلاء على نطاق واسع في الآلات والسيارات والمعدات الكهربائية والأجهزة المنزلية والسفن والأثاث وغيرها من الصناعات.

مادة الطلاء الخام —— يتكون الطلاء من مواد غير متطايرة ومتطايرة، بما في ذلك مادة الفيلم ومادة الفيلم المساعدة، ويتم استخدام عامل التخفيف المتطاير لتخفيف الطلاء، لتحقيق غرض سطح الطلاء الأملس والجميل.

تنتج عملية رش الطلاء بشكل رئيسي ضباب الطلاء وتلوث الغاز العضوي ، والطلاء تحت تأثير الضغط العالي في الجسيمات ، وعند الرش ، لا يصل جزء من الطلاء إلى سطح الرش ، وينتشر مع تدفق الهواء لتشكيل ضباب الطلاء ؛ الغاز العضوي الناتج عن تطاير المخفف ، والمذيب العضوي غير مرتبط بسطح الطلاء ، فإن الطلاء وعملية المعالجة ستطلق غاز النفايات العضوية (تم الإبلاغ عن مئات المركبات العضوية المتطايرة ، تنتمي على التوالي إلى الألكان ، والألكانات ، والأوليفينات ، والمركبات العطرية ، والكحول ، والألدهيد ، والكيتونات ، والإستر ، والأثير ، والمركبات الأخرى).

2. مصدر وخصائص غاز عادم طلاء السيارات

يجب على ورشة طلاء السيارات إجراء المعالجة المسبقة للطلاء، والرحلان الكهربائي، ورش الطلاء على قطعة العمل. تشمل عملية الطلاء رش الطلاء، والتدفق، والتجفيف، حيث ينتج عن هذه العمليات غازات نفايات عضوية (مركبات عضوية متطايرة) ورش الطلاء، لذا تتطلب هذه العمليات معالجة غازات نفايات الطلاء في غرفة الرش.

(1) الغازات العادمة من غرفة رش الطلاء

من أجل الحفاظ على بيئة عمل الرش، وفقًا لأحكام قانون السلامة والصحة المهنية، يجب تغيير الهواء باستمرار في غرفة الرش، ويجب التحكم في سرعة تغيير الهواء في نطاق (0.25 ~ 1) متر/ثانية. التركيب الرئيسي لغاز عادم الهواء هو المذيب العضوي لطلاء الرش، ومكوناته الرئيسية هي الهيدروكربونات العطرية (ثلاثة بنزين وهيدروكربون إجمالي غير ميثان)، وإيثر الكحول، ومذيب عضوي إستر، نظرًا لأن حجم عادم غرفة الرش كبير جدًا، فإن التركيز الكلي لغاز النفايات العضوية المفرغة منخفض جدًا، وعادة ما يكون حوالي 100 مجم/م3. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يحتوي عادم غرفة الطلاء على كمية صغيرة من ضباب الطلاء غير المعالج تمامًا، وخاصة غرفة رش التقاط رذاذ الطلاء الجاف، وقد يصبح ضباب الطلاء في العادم عقبة أمام معالجة غاز النفايات، ويجب أن تكون معالجة غاز النفايات معالجة مسبقة.

(2) الغازات العادمة من غرفة التجفيف

بعد رش طلاء الوجه قبل التجفيف، يجب أن يكون الهواء متدفقًا، والمذيب العضوي لفيلم الطلاء الرطب أثناء عملية تجفيف المواد المتطايرة، وذلك لمنع حوادث انفجار تجمع المذيبات العضوية داخل الهواء، يجب أن تكون غرفة الهواء هواءً مستمرًا، وسرعة الهواء متغيرة بشكل عام حول 0.2 متر/ثانية، وتركيب عادم العادم وتركيب عادم غرفة الطلاء، ولكن لا يحتوي على رذاذ الطلاء، والتركيز الكلي لغازات النفايات العضوية من غرفة الرش، ووفقًا لحجم العادم، يكون تركيز غازات العادم في غرفة الرش حوالي مرتين تقريبًا، ويمكن أن يصل إلى 300 ملجم/م3، وعادةً ما يتم خلطه مع عادم غرفة الرش بعد المعالجة المركزية. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تُصدر غرفة الطلاء وحمام الصرف الصحي لطلاء السطح أيضًا غازات نفايات عضوية مماثلة.

(3)Dغاز العادم المتصاعد

تركيب غاز العادم الناتج عن التجفيف أكثر تعقيدًا، فبالإضافة إلى المذيب العضوي، وجزء من الملدن أو مونومر الراتنج، ومكونات متطايرة أخرى، يحتوي أيضًا على نواتج تحلل حراري ونواتج تفاعل. يُطلق تجفيف البرايمر الكهربائي والطبقة النهائية من المذيب غاز عادم، إلا أن الفرق في تركيبه وتركيزه كبير.

※مخاطر غاز عادم طلاء الرش:

من المعروف من التحليل أن غازات النفايات من غرفة الرش وغرفة التجفيف وغرفة خلط الطلاء وغرفة معالجة مياه الصرف الصحي لطلاء السطح العلوي منخفضة التركيز وتدفق كبير، والمكونات الرئيسية للملوثات هي الهيدروكربونات العطرية وإثيرات الكحول والمذيبات العضوية الإسترية. وفقًا لـ "معيار الانبعاثات الشامل لتلوث الهواء"، فإن تركيز غازات النفايات هذه يكون عمومًا ضمن حد الانبعاثات. من أجل التعامل مع متطلبات معدل الانبعاثات في المعيار، تعتمد معظم مصانع السيارات طريقة الانبعاثات عالية الارتفاع. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تلبي معايير الانبعاثات الحالية، إلا أن غازات النفايات هي في الأساس انبعاثات مخففة غير معالجة، وقد يصل إجمالي كمية ملوثات الغاز التي يتم تصريفها بواسطة خط طلاء جسم كبير إلى مئات الأطنان، مما يسبب ضررًا خطيرًا للغاية للغلاف الجوي.

ضباب الطلاء في المذيب العضوي - البنزين والتولوين والزيلين هو مذيب سام قوي، يعمل في الهواء في ورشة العمل، يمكن أن يسبب استنشاق الجهاز التنفسي للعمال التسمم الحاد والمزمن، ويسبب بشكل رئيسي تلف الجهاز العصبي المركزي والجهاز المكون للدم، استنشاق تركيز عالي (أكثر من 1500 ملغ / م 3) من بخار البنزين على المدى القصير، يمكن أن يسبب فقر الدم اللاتنسجي، وغالبا ما يتم استنشاق تركيز منخفض من بخار البنزين يمكن أن يسبب أيضا القيء والأعراض العصبية مثل الارتباك.

※اختيار طريقة معالجة الغازات العادمة المستخدمة في رش الطلاء والطلاء:

عند اختيار طرق المعالجة العضوية، ينبغي النظر في العوامل التالية بشكل عام: نوع وتركيز الملوثات العضوية، ودرجة حرارة العادم العضوي ومعدل تدفق التفريغ، ومحتوى الجسيمات، ومستوى التحكم في الملوثات الذي يجب تحقيقه.

1سطلاء الصلاة عند المعالجة بدرجة حرارة الغرفة

غاز العادم من غرفة الطلاء وغرفة التجفيف وغرفة خلط الطلاء وغرفة معالجة مياه الصرف الصحي للطبقة العلوية هو غاز عادم بدرجة حرارة الغرفة منخفض التركيز وتدفق كبير، والتركيب الرئيسي للملوثات هو الهيدروكربونات العطرية والكحول والإيثرات والمذيبات العضوية الإسترية. وفقًا لـ GB16297 "معيار الانبعاثات الشامل لتلوث الهواء"، فإن تركيز غازات النفايات هذه يكون عمومًا ضمن حد الانبعاثات. من أجل التعامل مع متطلبات معدل الانبعاثات في المعيار، تعتمد معظم مصانع السيارات طريقة الانبعاثات عالية الارتفاع. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن تلبي معايير الانبعاثات الحالية، إلا أن غاز النفايات هو في الأساس انبعاثات مخففة دون معالجة، وقد يصل إجمالي كمية ملوثات الغاز التي يتم تصريفها بواسطة خط طلاء جسم كبير إلى مئات الأطنان، مما يسبب ضررًا خطيرًا للغاية للغلاف الجوي.

من أجل تقليل انبعاث ملوثات غاز العادم بشكل أساسي، يمكن استخدام العديد من طرق معالجة غاز العادم بشكل مشترك للمعالجة، ولكن تكلفة معالجة غاز العادم بحجم هواء كبير مرتفعة للغاية. في الوقت الحاضر، تتمثل الطريقة الأجنبية الأكثر نضجًا في التركيز أولاً (باستخدام عجلة الامتزاز والامتصاص لتركيز الكمية الإجمالية بحوالي 15 مرة)، من أجل تقليل الكمية الإجمالية المراد معالجتها، ثم استخدام الطريقة التدميرية لمعالجة غاز النفايات المركزة. توجد طرق مماثلة في الصين، أول استخدام لطريقة الامتزاز (الكربون المنشط أو الزيوليت كمادة ماصة) لامتصاص غاز نفايات طلاء الرش منخفض التركيز في درجة حرارة الغرفة، مع امتزاز الغاز بدرجة حرارة عالية، وغاز النفايات المركز باستخدام طريقة الاحتراق الحفزي أو الاحتراق الحراري المتجدد للمعالجة. يتم تطوير طريقة المعالجة البيولوجية لغاز نفايات طلاء الرش منخفض التركيز ودرجة الحرارة العادية، والتكنولوجيا المحلية في المرحلة الحالية ليست ناضجة، ولكنها تستحق الاهتمام. من أجل تقليل التلوث العام الناجم عن غاز نفايات الطلاء حقًا، نحتاج أيضًا إلى حل المشكلة من المصدر، مثل استخدام أكواب دوارة كهروستاتيكية وغيرها من الوسائل لتحسين معدل استخدام الطلاءات، وتطوير الطلاءات القائمة على الماء وغيرها من الطلاءات لحماية البيئة.

2دمعالجة غازات النفايات الصناعية

ينتمي غاز العادم المجفف إلى غازات العادم متوسطة وعالية التركيز وعالية الحرارة، وهو مناسب للمعالجة بطريقة الاحتراق. لتفاعل الاحتراق ثلاثة معايير مهمة: الوقت، ودرجة الحرارة، والاضطراب، أي احتراق ظروف 3T. كفاءة معالجة غاز العادم هي أساسًا الدرجة الكافية لتفاعل الاحتراق وتعتمد على التحكم في ظروف 3T لتفاعل الاحتراق. يمكن لـ RTO التحكم في درجة حرارة الاحتراق (820 ~ 900 درجة مئوية) ووقت البقاء (1.0 ~ 1.2 ثانية)، وضمان الاضطراب اللازم (امتزاج الهواء والمواد العضوية بالكامل)، وتصل كفاءة المعالجة إلى 99٪، ومعدل حرارة النفايات مرتفع، واستهلاك طاقة التشغيل منخفض. تستخدم معظم مصانع السيارات اليابانية في اليابان والصين عادةً RTO لمعالجة غاز العادم المجفف مركزيًا (الطبقة التمهيدية، والطبقة المتوسطة، وتجفيف الطبقة العلوية). على سبيل المثال، فإن خط طلاء Huadu لسيارات الركاب Dongfeng Nissan باستخدام المعالجة المركزية لـ RTO لتجفيف الطلاء له تأثير جيد جدًا، ويلبي تمامًا متطلبات لوائح الانبعاثات. ومع ذلك، بسبب الاستثمار المرتفع لمرة واحدة في معدات معالجة غاز النفايات RTO، فإنه ليس من الاقتصادي معالجة غاز النفايات مع تدفق غاز النفايات الصغير.

لخط إنتاج الطلاء المُكتمل، عند الحاجة إلى معدات إضافية لمعالجة غازات العادم، يُمكن استخدام نظامي الاحتراق التحفيزي والاحتراق الحراري المُتجدد. يتميز نظام الاحتراق التحفيزي بانخفاض تكلفة التشغيل وانخفاض استهلاك طاقة الاحتراق.

بشكل عام، يُمكن استخدام البلاتين كمحفز لخفض درجة حرارة أكسدة معظم غازات النفايات العضوية إلى حوالي 315 درجة مئوية. يُمكن استخدام نظام الاحتراق التحفيزي لمعالجة غازات النفايات الناتجة عن التجفيف، وهو مناسب بشكل خاص لإمدادات طاقة التجفيف التي تستخدم التدفئة الكهربائية، والمشكلة الحالية هي كيفية تجنب فشل التسمم بالمحفز. من تجربة بعض المستخدمين، بالنسبة لغازات نفايات تجفيف طلاء السطح العامة، يُمكن من خلال زيادة ترشيح غازات النفايات وإجراءات أخرى ضمان عمر المحفز من 3 إلى 5 سنوات؛ حيث يُسبب غازات نفايات تجفيف الطلاء الكهربائي التسمم بالمحفز بسهولة، لذا يجب توخي الحذر عند معالجة غازات نفايات تجفيف الطلاء الكهربائي باستخدام الاحتراق التحفيزي. في عملية معالجة غازات النفايات وتحويل خط طلاء هياكل المركبات التجارية من دونغفنغ، تتم معالجة غازات نفايات تجفيف البرايمر الكهربائي بطريقة RTO، ويتم معالجة غازات نفايات تجفيف الطلاء العلوي بطريقة الاحتراق التحفيزي، ويكون تأثير الاستخدام جيدًا.

※عملية معالجة غازات النفايات الناتجة عن طلاء الرش:

تُستخدم أنظمة معالجة غازات نفايات صناعة الرش بشكل رئيسي في معالجة غازات نفايات غرف طلاء الرش، ومصانع الأثاث، وصناعة الآلات، ومصانع الحواجز، وتصنيع السيارات، وغرف طلاء الرش في ورش السيارات. تتوفر حاليًا مجموعة متنوعة من طرق المعالجة، مثل: التكثيف، والامتصاص، والاحتراق، والتحفيز، والامتصاص، والبيولوجيا، والأيونات.

1. وطريقة رش الماء + امتصاص الكربون المنشط وامتصاصه + الاحتراق التحفيزي

باستخدام برج الرش لإزالة رذاذ الطلاء والمواد القابلة للذوبان في الماء، بعد الفلتر الجاف، في جهاز امتصاص الكربون المنشط، مثل امتصاص الكربون المنشط بالكامل، ثم التجريد (طريقة التجريد باستخدام التجريد بالبخار والتدفئة الكهربائية وتجريد النيتروجين)، بعد تجريد الغاز (زيادة التركيز عشرات المرات) عن طريق تجريد المروحة في احتراق جهاز الاحتراق الحفزي، والاحتراق في ثاني أكسيد الكربون والماء، بعد التفريغ.

2. ورش الماء + امتصاص الكربون النشط + طريقة استعادة التكثيف

باستخدام برج الرش لإزالة رذاذ الطلاء والمواد القابلة للذوبان في الماء، بعد تجفيف المرشح، في جهاز امتصاص الكربون المنشط، مثل امتزاز الكربون المنشط بالكامل، ثم إلى التجريد (طريقة التجريد باستخدام التجريد بالبخار والتسخين الكهربائي وتجريد النيتروجين)، بعد معالجة تركيز امتزاز غاز النفايات المكثف، يتم استعادة المواد العضوية القيمة عن طريق فصل المكثف. تُستخدم هذه الطريقة لمعالجة غازات النفايات ذات التركيز العالي ودرجة الحرارة المنخفضة وحجم الهواء المنخفض. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تتطلب استثمارًا كبيرًا واستهلاكًا مرتفعًا للطاقة وتكلفة تشغيل عالية، وتركيز غاز عادم طلاء الرش "ثلاثي البنزين" وغازات العادم الأخرى أقل عمومًا من 300 ملغم/م3، وتركيزًا منخفضًا وحجم هواء كبير (غالبًا ما يتجاوز حجم هواء ورشة تصنيع طلاء السيارات 100000). ولأن تركيبة المذيب العضوي لعادم طلاء السيارات، يصعب استخدام المذيب المعاد تدويره، ويسهل إنتاج التلوث الثانوي، لذلك لا تُستخدم هذه الطريقة عادةً في معالجة غازات النفايات.

3. وطريقة امتصاص الغازات

يمكن تقسيم امتصاص غازات نفايات طلاء الرش إلى امتصاص كيميائي وامتصاص فيزيائي، إلا أن النشاط الكيميائي لغازات نفايات "البنزين الثلاثي" منخفض، ولا يُستخدم عادةً الامتصاص الكيميائي. يتميز سائل الامتصاص الفيزيائي بانخفاض تطايره، ويمتص المكونات ذات الألفة العالية للتسخين والتبريد، وإعادة استخدامه لتحليل امتصاص التشبع. تُستخدم هذه الطريقة في حالات إزاحة الهواء، وانخفاض درجة الحرارة، وانخفاض التركيز. التركيب معقد، والاستثمار كبير، واختيار سائل الامتصاص أكثر صعوبة، وهناك نوعان من التلوث.

4. أجهاز امتصاص الكربون المنشط + جهاز الأكسدة الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية

(1): مباشرة من خلال امتصاص الكربون المنشط المباشر للغاز العضوي، لتحقيق معدل تنقية 95٪، معدات بسيطة، استثمار صغير، عملية مريحة، ولكن تحتاج إلى استبدال الكربون المنشط في كثير من الأحيان، تركيز منخفض من الملوثات، لا استرداد. (2) طريقة الامتزاز: الغاز العضوي في امتصاص الكربون المنشط، الكربون المنشط المشبع امتصاص الهواء والتجديد.

5.أامتصاص الكربون المنشط + معدات البلازما منخفضة الحرارة

بعد امتصاص الكربون المنشط أولاً، ثم باستخدام معدات البلازما منخفضة الحرارة لمعالجة غازات النفايات، سيتم معالجة معيار تفريغ الغاز. تعتمد طريقة الأيون على استخدام بلازما البلازما (أيون بلازما) لتحلل غازات النفايات العضوية، وإزالة الروائح الكريهة، وقتل البكتيريا والفيروسات، وتنقية الهواء. تُعدّ هذه الطريقة مقارنة دولية عالية التقنية، ويُعتبر الخبراء المحليون والأجانب إحدى تقنيات علوم البيئة الرئيسية الأربع في القرن الحادي والعشرين. يكمن سر هذه التقنية في تفريغ كتلة وسط نبضي عالي الجهد على شكل كمية كبيرة من الأكسجين الأيوني النشط (البلازما)، وتنشيط الغاز، وإنتاج جميع أنواع الجذور الحرة النشطة، مثل OH وHO2 وO2، وغيرها، والبنزين والتولوين والزيلين والأمونيا والألكانات، وتحلل غازات النفايات العضوية الأخرى، والأكسدة، وغيرها من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية المعقدة، والمنتجات الثانوية غير سامة، وتجنب التلوث الثانوي. تتميز هذه التقنية بانخفاض استهلاك الطاقة للغاية، وصغر المساحة، وسهولة التشغيل والصيانة، وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة غازات المكونات المختلفة.

Bملخص موجز:

الآن هناك العديد من أنواع طرق المعالجة في السوق، من أجل تلبية معايير المعالجة الوطنية والمحلية، فإننا عادة ما نختار عدة طرق معالجة مجتمعة لمعالجة غاز النفايات، للاختيار بما يتماشى مع عملية المعالجة الفعلية الخاصة بنا للعلاج.