في عملية إنتاج طلاء السيارات، يأتي غاز نفايات الطلاء بشكل رئيسي من عملية الرش والتجفيف

وتتمثل الملوثات التي يتم تصريفها بشكل رئيسي في: رذاذ الطلاء والمذيبات العضوية الناتجة عن رش الطلاء، والمذيبات العضوية الناتجة عن تجفيف التطاير. يأتي رذاذ الطلاء بشكل رئيسي من جزء طلاء المذيبات في رش الهواء، وتركيبته متوافقة مع الطلاء المستخدم. المذيبات العضوية تأتي بشكل رئيسي من المذيبات والمواد المخففة في عملية استخدام الطلاءات، ومعظمها عبارة عن انبعاثات متطايرة، وملوثاتها الرئيسية هي الزيلين والبنزين والتولوين وما إلى ذلك. ولذلك، فإن المصدر الرئيسي للغازات الضارة التي يتم تصريفها في الطلاء هو غرفة الطلاء بالرش وغرفة التجفيف وغرفة التجفيف.

1. طريقة معالجة غاز النفايات لخط إنتاج السيارات

1.1 مخطط معالجة غاز النفايات العضوية في عملية التجفيف

ينتمي الغاز الذي يتم تفريغه من غرفة التجفيف الكهربائي والطلاء المتوسط ​​وطلاء السطح إلى غاز النفايات ذو درجة الحرارة العالية والتركيز العالي، وهو مناسب لطريقة الحرق. في الوقت الحاضر، تشمل إجراءات معالجة غاز النفايات شائعة الاستخدام في عملية التجفيف: تقنية الأكسدة الحرارية المتجددة (RTO)، وتكنولوجيا الاحتراق التحفيزي التجديدي (RCO)، ونظام الترميد الحراري للاسترداد TNV

1.1.1 تقنية الأكسدة الحرارية من نوع التخزين الحراري (RTO)

المؤكسد الحراري (المؤكسد الحراري المتجدد، RTO) هو جهاز حماية البيئة موفر للطاقة لمعالجة غاز النفايات العضوية المتطايرة المتوسطة والمنخفضة التركيز. مناسبة للحجم الكبير، والتركيز المنخفض، ومناسبة لتركيز غاز النفايات العضوية بين 100 جزء في المليون - 20000 جزء في المليون. تكلفة التشغيل منخفضة، عندما يكون تركيز غاز النفايات العضوية أعلى من 450 جزء في المليون، فإن جهاز RTO لا يحتاج إلى إضافة وقود إضافي؛ معدل التنقية مرتفع، ويمكن أن يصل معدل التنقية لسريرين RTO إلى أكثر من 98%، ويمكن أن يصل معدل التنقية لثلاثة أسرة RTO إلى أكثر من 99%، ولا يوجد تلوث ثانوي مثل أكاسيد النيتروجين؛ التحكم الآلي، عملية بسيطة؛ السلامة عالية.

يعتمد جهاز الأكسدة الحرارية المتجدد طريقة الأكسدة الحرارية لمعالجة التركيز المتوسط ​​والمنخفض لغاز النفايات العضوية، ويتم استخدام المبادل الحراري لطبقة تخزين الحرارة الخزفية لاستعادة الحرارة. إنها مكونة من سرير تخزين الحرارة السيراميكي، صمام التحكم الأوتوماتيكي، غرفة الاحتراق ونظام التحكم. الميزات الرئيسية هي: يتم توصيل صمام التحكم الأوتوماتيكي الموجود في الجزء السفلي من طبقة تخزين الحرارة بأنبوب السحب الرئيسي وأنبوب العادم الرئيسي على التوالي، ويتم تخزين طبقة تخزين الحرارة عن طريق التسخين المسبق لغاز النفايات العضوية الذي يدخل إلى طبقة تخزين الحرارة مع مادة تخزين الحرارة السيراميكية لامتصاص الحرارة وإطلاقها؛ تتم أكسدة غاز النفايات العضوية المسخن مسبقًا إلى درجة حرارة معينة (760 درجة مئوية) في احتراق غرفة الاحتراق لتوليد ثاني أكسيد الكربون والماء، ويتم تنقيته. يتكون الهيكل الرئيسي النموذجي RTO المكون من سريرين من غرفة احتراق واحدة وسريرين للتعبئة من السيراميك وأربعة صمامات تبديل. يمكن للمبادل الحراري لطبقة التعبئة الخزفية المتجدد الموجود في الجهاز أن يزيد من استعادة الحرارة بنسبة تزيد عن 95%؛ لا يتم استخدام الوقود أو يتم استخدام القليل منه عند معالجة غاز النفايات العضوية.

المزايا: عند التعامل مع التدفق العالي والتركيز المنخفض لغاز النفايات العضوية، فإن تكلفة التشغيل منخفضة جدًا.

العيوب: ارتفاع الاستثمار لمرة واحدة، وارتفاع درجة حرارة الاحتراق، وغير مناسب لمعالجة تركيزات عالية من غاز النفايات العضوية، وهناك الكثير من الأجزاء المتحركة، وتحتاج إلى المزيد من أعمال الصيانة.

1.1.2 تقنية الاحتراق الحفاز الحراري (RCO)

يتم تطبيق جهاز الاحتراق الحفاز المتجدد (المؤكسد التحفيزي المتجدد RCO) مباشرة على تنقية غازات النفايات العضوية ذات التركيز المتوسط ​​والعالي (1000 مجم / م 3 - 10000 مجم / م 3). تعتبر تقنية المعالجة RCO مناسبة بشكل خاص للطلب المرتفع على معدل استرداد الحرارة، ولكنها مناسبة أيضًا لنفس خط الإنتاج، نظرًا لاختلاف المنتجات، غالبًا ما يتغير تكوين غاز النفايات أو يتقلب تركيز غاز النفايات بشكل كبير. إنها مناسبة بشكل خاص للحاجة إلى استعادة الطاقة الحرارية للمؤسسات أو معالجة غاز نفايات الخطوط الرئيسية، ويمكن استخدام استعادة الطاقة لتجفيف الخطوط الرئيسية، وذلك لتحقيق غرض توفير الطاقة.

تعد تقنية معالجة الاحتراق الحفاز المتجدد عبارة عن تفاعل طوري غازي صلب نموذجي، وهو في الواقع أكسدة عميقة لأنواع الأكسجين التفاعلية. في عملية الأكسدة الحفزية، يؤدي امتصاص سطح المحفز إلى إثراء الجزيئات المتفاعلة على سطح المحفز. تأثير المحفز في تقليل طاقة التنشيط يؤدي إلى تسريع تفاعل الأكسدة وتحسين معدل تفاعل الأكسدة. تحت تأثير محفز محدد، تحدث المواد العضوية دون احتراق أكسدة أقل عند درجة حرارة بداية منخفضة (250~300 درجة مئوية)، والتي تتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، وتطلق كمية كبيرة من الطاقة الحرارية.

يتكون جهاز RCO بشكل أساسي من جسم الفرن، وجسم تخزين الحرارة التحفيزي، ونظام الاحتراق، ونظام التحكم الآلي، والصمام الأوتوماتيكي والعديد من الأنظمة الأخرى. في عملية الإنتاج الصناعي، يدخل غاز العادم العضوي المفرغ إلى الصمام الدوار للمعدات من خلال مروحة السحب المستحثة، ويتم فصل غاز المدخل وغاز المخرج بالكامل من خلال الصمام الدوار. يصل تخزين الطاقة الحرارية والتبادل الحراري للغاز إلى درجة الحرارة التي تحددها الأكسدة الحفزية للطبقة الحفزية؛ يستمر غاز العادم في التسخين من خلال منطقة التسخين (إما عن طريق التسخين الكهربائي أو تسخين الغاز الطبيعي) ويحافظ على درجة الحرارة المحددة؛ يدخل الطبقة الحفزية لإكمال تفاعل الأكسدة الحفزية، أي أن التفاعل يولد ثاني أكسيد الكربون والماء، ويطلق كمية كبيرة من الطاقة الحرارية لتحقيق تأثير العلاج المطلوب. يدخل الغاز المحفز بالأكسدة إلى طبقة مادة السيراميك 2، ويتم تفريغ الطاقة الحرارية إلى الغلاف الجوي من خلال الصمام الدوار. بعد التنقية، تكون درجة حرارة العادم بعد التنقية أعلى قليلاً من درجة الحرارة قبل معالجة غاز النفايات. يعمل النظام بشكل مستمر ويتحول تلقائيًا. ومن خلال عمل الصمام الدوار، تكمل جميع طبقات حشو السيراميك خطوات دورة التسخين والتبريد والتنقية، ويمكن استعادة الطاقة الحرارية.

المزايا: تدفق عملية بسيط، معدات مدمجة، تشغيل موثوق؛ كفاءة تنقية عالية، بشكل عام أكثر من 98%؛ درجة حرارة احتراق منخفضة انخفاض الاستثمار المتاح، وانخفاض تكلفة التشغيل، وكفاءة استرداد الحرارة يمكن أن تصل عموما إلى أكثر من 85٪؛ العملية برمتها دون إنتاج مياه الصرف الصحي، وعملية التنقية لا تنتج تلوث ثانوي لأكاسيد النيتروجين؛ يمكن استخدام معدات تنقية RCO مع غرفة التجفيف، ويمكن إعادة استخدام الغاز المنقى مباشرة في غرفة التجفيف، لتحقيق غرض توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات؛

العيوب: جهاز الاحتراق الحفاز مناسب فقط لمعالجة غازات النفايات العضوية ذات المكونات العضوية ذات نقطة الغليان المنخفضة ومحتوى الرماد المنخفض، ومعالجة غاز النفايات للمواد اللزجة مثل الدخان الزيتي غير مناسبة، ويجب أن يكون المحفز مسمومًا؛ تركيز غاز النفايات العضوية أقل من 20%.

1.1.3 نظام الترميد الحراري من نوع إعادة التدوير TNV

نظام الحرق الحراري من نوع إعادة التدوير (الألمانية Thermische Nachverbrennung TNV) هو استخدام الغاز أو الوقود الاحتراق المباشر لتسخين غاز النفايات المحتوي على مذيب عضوي، تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة، وتحلل أكسدة جزيئات المذيب العضوي إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، وغاز المداخن ذو درجة الحرارة العالية من خلال دعم عملية إنتاج التدفئة بجهاز نقل الحرارة متعدد المراحل، تحتاج إلى الهواء أو الماء الساخن، وإعادة التدوير الكامل لتحلل الأكسدة للطاقة الحرارية لغاز النفايات العضوية، وتقليل استهلاك الطاقة للنظام بأكمله. لذلك، يعد نظام TNV وسيلة فعالة ومثالية لمعالجة غاز النفايات المحتوي على المذيبات العضوية عندما تحتاج عملية الإنتاج إلى الكثير من الطاقة الحرارية. بالنسبة لخط إنتاج طلاء الطلاء الكهربي الجديد، يتم اعتماد نظام الترميد الحراري لاستعادة TNV بشكل عام.

يتكون نظام TNV من ثلاثة أجزاء: نظام التسخين والحرق لغاز النفايات، ونظام تسخين الهواء الدائر، ونظام تبادل حرارة الهواء النقي. جهاز التسخين المركزي لحرق غاز النفايات في النظام هو الجزء الأساسي من TNV، والذي يتكون من جسم الفرن، غرفة الاحتراق، المبادل الحراري، الموقد وصمام تنظيم المداخن الرئيسي. عملية عملها هي: باستخدام مروحة رأس عالية الضغط، سيتم إرسال غاز النفايات العضوية من غرفة التجفيف، بعد حرق غاز النفايات، جهاز التسخين المركزي المدمج في مبادل حراري، إلى غرفة الاحتراق، ثم من خلال تسخين الموقد، عند درجة حرارة عالية ( حوالي 750 درجة مئوية) إلى تحلل أكسدة غاز النفايات العضوية، وتحلل غاز النفايات العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. يتم تفريغ غاز المداخن الناتج ذو درجة الحرارة العالية من خلال المبادل الحراري وأنبوب غاز المداخن الرئيسي في الفرن. يقوم غاز المداخن المفرغ بتسخين الهواء المتداول في غرفة التجفيف لتوفير الطاقة الحرارية المطلوبة لغرفة التجفيف. يتم وضع جهاز نقل حرارة الهواء النقي في نهاية النظام لاستعادة الحرارة المهدرة للنظام من أجل الاسترداد النهائي. يتم تسخين الهواء النقي المضاف إلى غرفة التجفيف بغاز المداخن ثم يتم إرساله إلى غرفة التجفيف. بالإضافة إلى ذلك، يوجد أيضًا صمام تنظيم كهربائي على خط أنابيب غاز المداخن الرئيسي، والذي يستخدم لضبط درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج الجهاز، ويمكن التحكم في الانبعاث النهائي لدرجة حرارة غاز المداخن عند حوالي 160 درجة مئوية.

تشمل خصائص جهاز التدفئة المركزية لحرق غاز النفايات ما يلي: وقت بقاء غاز النفايات العضوية في غرفة الاحتراق هو 1 ~ 2 ثانية؛ معدل تحلل غاز النفايات العضوية يزيد عن 99%؛ يمكن أن يصل معدل استرداد الحرارة إلى 76%؛ ويمكن أن تصل نسبة ضبط خرج الموقد إلى 26 ∶ 1، وتصل إلى 40 ∶ 1.

العيوب: عند معالجة غاز النفايات العضوية منخفض التركيز، تكون تكلفة التشغيل أعلى؛ المبادل الحراري الأنبوبي يعمل بشكل مستمر فقط، وله عمر خدمة طويل.

1.2 مخطط معالجة غاز النفايات العضوية في غرفة الطلاء بالرش وغرفة التجفيف

الغاز المنبعث من غرفة الطلاء بالرش وغرفة التجفيف عبارة عن تركيز منخفض ومعدل تدفق كبير وغاز نفايات بدرجة حرارة الغرفة، والتركيب الرئيسي للملوثات هو الهيدروكربونات العطرية وإثيرات الكحول والمذيبات العضوية الإسترية. في الوقت الحاضر، الطريقة الأجنبية الأكثر نضجًا هي: أول تركيز لغاز النفايات العضوية لتقليل الكمية الإجمالية لغاز النفايات العضوية، مع طريقة الامتزاز الأولى (الكربون المنشط أو الزيوليت كمادة ماصة) لتركيز منخفض لامتصاص عادم طلاء رذاذ درجة حرارة الغرفة، مع تجريد الغاز بدرجة حرارة عالية، غاز العادم المركز باستخدام طريقة الاحتراق الحفاز أو الاحتراق الحراري المتجدد.

1.2.1 جهاز امتصاص وتنقية الكربون المنشط

استخدام الفحم المنشط على شكل قرص العسل كمادة ماصة، جنبًا إلى جنب مع مبادئ تنقية الامتزاز، وتجديد الامتزاز وتركيز المركبات العضوية المتطايرة والاحتراق الحفاز، وحجم الهواء العالي، والتركيز المنخفض لغاز النفايات العضوية من خلال امتصاص الكربون المنشط على شكل قرص العسل لتحقيق غرض تنقية الهواء، عندما يتم تشبع الكربون المنشط ثم يستخدم الهواء الساخن لتجديد الكربون المنشط، يتم إرسال المادة العضوية المركزة الممتصة إلى طبقة الاحتراق الحفاز من أجل الاحتراق الحفاز، وتتأكسد المادة العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء غير الضار، وتقوم غازات العادم الساخنة المحروقة بتسخين الهواء البارد من خلال مبادل حراري، انبعاث بعض غاز التبريد بعد التبادل الحراري، جزء من تجديد الفحم المنشط على شكل قرص العسل، لتحقيق غرض استخدام الحرارة المهدرة وتوفير الطاقة. يتكون الجهاز بأكمله من مرشح أولي، وسرير امتزاز، وسرير احتراق حفاز، ومثبطات اللهب، ومروحة ذات صلة، وصمام، وما إلى ذلك.

تم تصميم جهاز تنقية امتصاص وامتصاص الكربون المنشط وفقًا للمبدأين الأساسيين للامتزاز والاحتراق الحفاز، وذلك باستخدام العمل المستمر لمسار الغاز المزدوج، وغرفة الاحتراق الحفاز، ويتم استخدام سريري الامتزاز بالتناوب. أول غاز النفايات العضوية مع امتصاص الكربون المنشط، عندما يتوقف التشبع السريع عن الامتزاز، ثم استخدم تدفق الهواء الساخن لإزالة المواد العضوية من الكربون المنشط لتجديد الكربون المنشط؛ تم تركيز المادة العضوية (تركيز أعلى بعشرات المرات من التركيز الأصلي) وإرسالها إلى غرفة الاحتراق التحفيزي، حيث يتم الاحتراق التحفيزي لتفريغ ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. عندما يصل تركيز غاز النفايات العضوية إلى أكثر من 2000 جزء في المليون، يمكن لغاز النفايات العضوية الحفاظ على الاحتراق التلقائي في الطبقة الحفازة بدون تسخين خارجي. يتم تفريغ جزء من غاز عادم الاحتراق في الغلاف الجوي، ويتم إرسال معظمه إلى طبقة الامتزاز لتجديد الكربون المنشط. وهذا يمكن أن يلبي احتراق وامتصاص الطاقة الحرارية المطلوبة، لتحقيق غرض توفير الطاقة. يمكن أن يدخل التجديد في الامتزاز التالي؛ في الامتزاز، يمكن إجراء عملية التنقية بواسطة سرير امتزاز آخر، مناسب لكل من التشغيل المستمر والتشغيل المتقطع.

الأداء والخصائص التقنية: أداء مستقر، هيكل بسيط، آمن وموثوق، موفر للطاقة وموفر للعمالة، لا يوجد تلوث ثانوي. المعدات تغطي مساحة صغيرة ولها وزن خفيف. مناسب جدًا للاستخدام بكميات كبيرة. تستخدم طبقة الكربون المنشط التي تمتص غاز النفايات العضوية غاز النفايات بعد الاحتراق الحفاز لتجديد التجريد، ويتم إرسال غاز التجريد إلى غرفة الاحتراق الحفاز للتنقية، بدون طاقة خارجية، وتأثير توفير الطاقة كبير. العيب هو أن الكربون المنشط قصير وتكلفة تشغيله مرتفعة.

1.2.2 جهاز امتزاز عجلة نقل الزيوليت - جهاز تنقية الامتزاز

المكونات الرئيسية للزيوليت هي: السيليكون، والألمنيوم، مع قدرة الامتصاص، ويمكن استخدامها كمادة ماصة؛ عداء الزيوليت هو استخدام خصائص فتحة الزيوليت المحددة مع قدرة الامتزاز والامتصاص للملوثات العضوية، بحيث يمكن لغاز عادم المركبات العضوية المتطايرة ذات التركيز المنخفض والتركيز العالي، تقليل تكلفة تشغيل معدات المعالجة النهائية الخلفية. خصائص الجهاز مناسبة لمعالجة التدفق الكبير، التركيز المنخفض، الذي يحتوي على مجموعة متنوعة من المكونات العضوية. العيب هو أن الاستثمار المبكر مرتفع.

جهاز تنقية الامتزاز عداء الزيوليت هو جهاز تنقية الغاز الذي يمكنه إجراء عملية الامتزاز والامتصاص بشكل مستمر. يتم تقسيم جانبي عجلة الزيوليت إلى ثلاث مناطق بواسطة جهاز الختم الخاص: منطقة الامتزاز، منطقة الامتزاز (التجديد) ومنطقة التبريد. عملية عمل النظام هي: تدور عجلة الزيوليت الدوارة بشكل مستمر بسرعة منخفضة، وتدور عبر منطقة الامتزاز، ومنطقة الامتزاز (التجديد) ومنطقة التبريد؛ عندما يمر غاز العادم ذو التركيز المنخفض وحجم العاصفة بشكل مستمر عبر منطقة الامتزاز للعداء، يتم امتصاص المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في غاز العادم بواسطة زيوليت العجلة الدوارة، والانبعاث المباشر بعد الامتزاز والتنقية؛ يتم إرسال المذيب العضوي الممتز بواسطة العجلة إلى منطقة الامتزاز (التجديد) مع دوران العجلة، ثم مع حجم هواء صغير يسخن الهواء بشكل مستمر عبر منطقة الامتزاز، يتم تجديد المركبات العضوية المتطايرة الممتزة بالعجلة في منطقة الامتزاز، يتم تفريغ غاز عادم المركبات العضوية المتطايرة مع الهواء الساخن؛ يمكن إعادة امتصاص العجلة إلى منطقة التبريد لتبريد التبريد، مع الدوران المستمر للعجلة الدوارة، يتم تنفيذ دورة الامتزاز والامتزاز والتبريد، مما يضمن التشغيل المستمر والمستقر لمعالجة غاز النفايات.

جهاز تشغيل الزيوليت هو في الأساس مكثف، وينقسم غاز العادم الذي يحتوي على مذيب عضوي إلى قسمين: الهواء النظيف الذي يمكن تفريغه مباشرة، والهواء المعاد تدويره الذي يحتوي على تركيز عالٍ من المذيب العضوي. الهواء النظيف الذي يمكن تفريغه مباشرة ويمكن إعادة تدويره في نظام تهوية تكييف الهواء المطلي؛ يبلغ التركيز العالي لغاز المركبات العضوية المتطايرة حوالي 10 أضعاف تركيز المركبات العضوية المتطايرة قبل دخول النظام. تتم معالجة الغاز المركز عن طريق الترميد بدرجة حرارة عالية من خلال نظام الترميد الحراري لاستعادة TNV (أو معدات أخرى). الحرارة الناتجة عن الحرق هي تسخين غرفة التجفيف وتسخين تجريد الزيوليت على التوالي، ويتم استخدام الطاقة الحرارية بالكامل لتحقيق تأثير توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات.

الأداء والخصائص التقنية: هيكل بسيط، سهولة الصيانة، عمر خدمة طويل؛ كفاءة عالية في الامتصاص والتجريد، وتحويل حجم الرياح العالي الأصلي وغاز نفايات المركبات العضوية المتطايرة منخفض التركيز إلى حجم هواء منخفض وغاز نفايات عالي التركيز، مما يقلل من تكلفة معدات المعالجة النهائية الخلفية؛ انخفاض الضغط المنخفض للغاية، يمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة؛ الإعداد الشامل للنظام والتصميم المعياري، مع الحد الأدنى من متطلبات المساحة، وتوفير وضع التحكم المستمر وغير المأهول؛ يمكن أن تصل إلى معيار الانبعاثات الوطنية. يستخدم الممتز الزيوليت غير القابل للاحتراق، والاستخدام أكثر أمانا؛ العيب هو الاستثمار لمرة واحدة بتكلفة عالية.