1. Sprey boya atık gazının oluşumu ve ana bileşenleri
Boyama işlemi, makine, otomobil, elektrikli ekipman, ev aletleri, gemi, mobilya ve diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Boya hammaddesi — boya, uçucu ve uçucu olmayan bileşenlerden oluşur; uçucu olmayan bileşenler arasında film maddesi ve yardımcı film maddesi bulunur; uçucu seyreltici madde ise boyayı seyreltmek ve pürüzsüz ve güzel bir boya yüzeyi elde etmek için kullanılır.
Boya püskürtme işlemi esas olarak boya sisi ve organik atık gaz kirliliğine neden olur; boya yüksek basınç altında parçacıklara ayrılır, püskürtme sırasında boyanın bir kısmı püskürtme yüzeyine ulaşmaz ve hava akımıyla yayılarak boya sisi oluşturur; organik atık gaz ise seyreltici maddenin buharlaşmasından kaynaklanır, organik çözücü boya yüzeyine yapışmaz ve boya kürleme işlemi sırasında organik atık gaz açığa çıkarır (bildirilen yüzlerce uçucu organik bileşik, sırasıyla alkanlar, olefinler, aromatik bileşikler, alkoller, aldehitler, ketonlar, esterler, eterler ve diğer bileşiklere aittir).
2. Otomobil boya egzoz gazının kaynağı ve özellikleri
Otomobil boyama atölyesinde, iş parçası üzerinde boya ön işlemi, elektroforez ve püskürtme boyama işlemleri yapılmalıdır. Boyama işlemi, püskürtme boyama, akış ve kurutma aşamalarını içerir; bu işlemler sırasında organik atık gaz (VOC'ler) ve püskürtme tozu oluşur, bu nedenle bu işlemler için püskürtme boya odası atık gaz arıtma sistemi gereklidir.
(1) Sprey boya odasından çıkan atık gaz
Püskürtme işleminin çalışma ortamını korumak için, İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu hükümlerine göre, püskürtme odasında hava sürekli olarak değiştirilmeli ve hava değişim hızı (0,25~1) m/s aralığında kontrol edilmelidir. Egzoz gazının ana bileşimi, püskürtme boyasının organik çözücüsüdür; başlıca bileşenleri aromatik hidrokarbonlar (üç benzen ve metan dışı toplam hidrokarbon), alkol eter, ester organik çözücülerdir. Püskürtme odasının egzoz hacmi çok büyük olduğundan, deşarj edilen organik atık gazın toplam konsantrasyonu çok düşüktür, genellikle yaklaşık 100 mg/m3'tür. Ayrıca, boya odasının egzozu genellikle az miktarda tamamen arıtılmamış boya buharı içerir, özellikle kuru boya püskürtme yakalama odasında, egzozdaki boya buharı atık gaz arıtımına engel olabilir, atık gaz arıtımı ön işlemden geçirilmelidir.
(2) Kurutma odasından çıkan atık gaz
Püskürtme işleminden sonra kurumadan önce, boya filminin kuruma sürecinde organik çözücülerin buharlaşması nedeniyle hava akışı sağlanmalıdır. İç mekan havasında organik çözücülerin birikerek patlama kazasını önlemek için, havalandırma sürekli olarak yapılmalı, hava değişim hızı genellikle 0,2 m/s civarında kontrol edilmelidir. Egzoz gazı bileşimi, boya odası egzoz bileşimiyle aynı olmalı, ancak boya buharı içermemelidir. Toplam organik atık gaz konsantrasyonu, egzoz hacmine göre püskürtme odasından daha yüksek olmalı, genellikle püskürtme odası egzoz gazındaki konsantrasyon yaklaşık 2 kat daha fazla olmalı ve 300 mg/m3'e ulaşmalıdır. Genellikle püskürtme odası egzoz gazıyla karıştırıldıktan sonra merkezi arıtma işlemine tabi tutulur. Ayrıca, boya odası ve yüzey boyası atık su sirkülasyon havuzunda da benzer organik atık gazlar tahliye edilmelidir.
(3)Dkuruyan egzoz gazı
Kuruma atık gazının bileşimi daha karmaşıktır; organik çözücüye, plastikleştirici veya reçine monomerinin bir kısmına ve diğer uçucu bileşenlere ek olarak, termal bozunma ürünleri ve reaksiyon ürünleri de içerir. Elektroforetik astar ve solvent tipi son kat boya kurutma işlemlerinde egzoz gazı salınımı olur, ancak bileşimi ve konsantrasyonu büyük farklılık gösterir.
※Sprey boya egzoz gazının tehlikeleri:
Yapılan analizlerden, püskürtme odası, kurutma odası, boya karıştırma odası ve üst yüzey boya atıksu arıtma odasından çıkan atık gazın düşük konsantrasyonlu ve yüksek akışlı olduğu, kirleticilerin ana bileşenlerinin ise aromatik hidrokarbonlar, alkol eterleri ve ester organik çözücüler olduğu bilinmektedir. “Hava Kirliliği İçin Kapsamlı Emisyon Standardı”na göre, bu atık gazların konsantrasyonu genellikle emisyon limiti dahilindedir. Standarttaki emisyon oranı gereksinimlerini karşılamak için çoğu otomobil fabrikası yüksek irtifa emisyon yöntemini benimsemektedir. Bu yöntem mevcut emisyon standartlarını karşılayabilse de, atık gaz esasen arıtılmamış seyreltilmiş emisyondur ve büyük bir gövde boyama hattından salınan toplam gaz kirletici miktarı yüzlerce tona ulaşabilir, bu da atmosfere çok ciddi zararlar verir.
Organik çözücüler olan benzen, toluen ve ksilen içeren boya buharı, atölyedeki havaya karışarak işçilerin solunum yollarına girdiğinde akut ve kronik zehirlenmeye neden olabilir; başlıca hasar merkezi sinir sistemi ve hematopoetik sistemde görülür. Kısa süreli yüksek konsantrasyonlu (1500 mg/m3'ten fazla) benzen buharı solunması aplastik anemiye yol açabilir; sık sık düşük konsantrasyonlu benzen buharı solunması ise kusma ve kafa karışıklığı gibi nörolojik semptomlara neden olabilir.
※Sprey boya ve kaplama için atık gaz arıtma yönteminin seçimi:
Organik arıtma yöntemleri seçilirken genel olarak şu faktörler göz önünde bulundurulmalıdır: organik kirleticilerin türü ve konsantrasyonu, organik egzoz sıcaklığı ve deşarj debisi, partikül madde içeriği ve ulaşılması gereken kirletici kontrol seviyesi.
1SOda sıcaklığında boya uygulaması
Boya odası, kurutma odası, boya karıştırma odası ve son kat atık su arıtma odasından çıkan egzoz gazı, düşük konsantrasyonlu ve yüksek akışlı, oda sıcaklığındaki egzoz gazıdır ve ana kirletici bileşimi aromatik hidrokarbonlar, alkol ve eterler ile ester organik çözücülerdir. GB16297 "Hava Kirliliği İçin Kapsamlı Emisyon Standardı"na göre, bu atık gazların konsantrasyonu genellikle emisyon limiti dahilindedir. Standarttaki emisyon oranı gereksinimlerini karşılamak için çoğu otomobil fabrikası yüksek irtifa emisyon yöntemini kullanmaktadır. Bu yöntem mevcut emisyon standartlarını karşılayabilse de, atık gaz esasen arıtılmamış seyreltilmiş emisyondur ve büyük bir gövde boyama hattından salınan toplam gaz kirletici miktarı yüzlerce tona ulaşabilir, bu da atmosfere çok ciddi zararlar verir.
Egzoz gazı kirleticilerinin emisyonunu temelden azaltmak için, çeşitli egzoz gazı arıtma yöntemleri birlikte kullanılabilir, ancak yüksek hava hacimli egzoz gazı arıtmasının maliyeti çok yüksektir. Şu anda, daha olgunlaşmış yabancı yöntem, önce konsantre etmek (toplam miktarı yaklaşık 15 kat konsantre etmek için adsorpsiyon-desorpsiyon çarkı ile), böylece arıtılacak toplam miktarı azaltmak ve ardından konsantre atık gazı tahrip edici yöntemle arıtmaktır. Çin'de de benzer yöntemler mevcuttur; düşük konsantrasyonlu, oda sıcaklığındaki sprey boya atık gazı adsorpsiyonu için ilk olarak adsorpsiyon yöntemi (adsorbent olarak aktif karbon veya zeolit) kullanılır, yüksek sıcaklıkta gaz desorpsiyonu ile konsantre atık gaz, katalitik yanma veya rejeneratif termal yanma yöntemiyle arıtılır. Düşük konsantrasyonlu, normal sıcaklıktaki sprey boya atık gazı biyolojik arıtma yöntemi geliştirilmektedir, yerli teknoloji şu anki aşamada olgunlaşmamıştır, ancak dikkat çekmeye değerdir. Kaplama atık gazlarının neden olduğu halk kirliliğini gerçekten azaltmak için, elektrostatik döner kaplar ve diğer yöntemler kullanarak kaplamaların kullanım oranını artırmak, su bazlı kaplamalar ve diğer çevre dostu kaplamalar geliştirmek gibi sorunu kaynağından çözmemiz gerekiyor.
2Dkuru atık gaz arıtma
Kurutma atık gazı, orta ve yüksek konsantrasyonlu yüksek sıcaklık atık gazı sınıfına girer ve yakma yöntemiyle arıtılmaya uygundur. Yanma reaksiyonunun üç önemli parametresi vardır: süre, sıcaklık ve karıştırma; yani 3T koşullarında yanma. Atık gaz arıtımının verimliliği esasen yanma reaksiyonunun yeterlilik derecesine bağlıdır ve yanma reaksiyonunun 3T koşullarının kontrolüne bağlıdır. RTO, yanma sıcaklığını (820~900℃) ve bekleme süresini (1,0~1,2 s) kontrol edebilir ve gerekli karıştırmayı (hava ve organik maddenin tamamen karışması) sağlayabilir; bu sayede arıtma verimliliği %99'a kadar ulaşır, atık ısı oranı yüksektir ve işletme enerji tüketimi düşüktür. Japonya ve Çin'deki çoğu Japon otomobil fabrikası, kurutma (astar, ara kat, son kat kurutma) egzoz gazını merkezi olarak arıtmak için genellikle RTO kullanır. Örneğin, Dongfeng Nissan binek otomobil Huadu kaplama hattında RTO ile merkezi olarak arıtılan kaplama kurutma egzoz gazının etkisi çok iyidir ve emisyon yönetmeliklerinin gerekliliklerini tamamen karşılamaktadır. Ancak, RTO atık gaz arıtma ekipmanının yüksek tek seferlik yatırım maliyeti nedeniyle, küçük atık gaz debilerine sahip atık gazların arıtılması ekonomik değildir.
Tamamlanmış kaplama üretim hattı için, ilave atık gaz arıtma ekipmanına ihtiyaç duyulduğunda, katalitik yanma sistemi ve rejeneratif termal yanma sistemi kullanılabilir. Katalitik yanma sistemi düşük yatırım maliyetine ve düşük yanma enerjisi tüketimine sahiptir.
Genel olarak, platinin katalizör olarak kullanılması, çoğu organik atık gazın oksidasyon sıcaklığını yaklaşık 315℃'ye düşürebilir. Katalitik yanma sistemi, özellikle elektrikli ısıtma kullanan kurutma güç kaynağı durumlarında uygun olan genel kurutma atık gazı arıtımında kullanılabilir; mevcut sorun, katalizör zehirlenmesinin nasıl önleneceğidir. Bazı kullanıcıların deneyimlerinden, genel yüzey boyası kurutma atık gazı için, atık gaz filtrasyonunu ve diğer önlemleri artırarak katalizörün ömrünün 3-5 yıl olmasını sağlamak mümkündür; elektroforetik boya kurutma atık gazı katalizör zehirlenmesine kolayca neden olur, bu nedenle elektroforetik boya kurutma atık gazının katalitik yanma kullanılarak arıtılmasında dikkatli olunmalıdır. Dongfeng ticari araç gövde kaplama hattının atık gaz arıtma ve dönüştürme sürecinde, elektroforetik astar kurutma atık gazı RTO yöntemiyle, son kat boya kurutma atık gazı ise katalitik yanma yöntemiyle arıtılmakta ve kullanım etkisi iyidir.
※Püskürtme boya atık gazı arıtma süreci:
Püskürtme endüstrisi atık gaz arıtma sistemi, esas olarak püskürtme boyama odası atık gaz arıtımı, mobilya fabrikası atık gaz arıtımı, makine imalat sanayi atık gaz arıtımı, bariyer fabrikası atık gaz arıtımı, otomobil imalatı ve otomobil 4S atölyesi püskürtme boyama odası atık gaz arıtımı için kullanılır. Şu anda, yoğunlaşma yöntemi, emme yöntemi, yanma yöntemi, katalitik yöntem, adsorpsiyon yöntemi, biyolojik yöntem ve iyon yöntemi gibi çeşitli arıtma süreçleri mevcuttur.
1. WSu püskürtme yöntemi + aktif karbon adsorpsiyonu ve desorpsiyonu + katalitik yanma
Boya buharını ve suda çözünen maddeleri püskürtme kulesi kullanarak uzaklaştırdıktan sonra, kuru filtreden geçirilerek aktif karbon adsorpsiyon cihazında, aktif karbon adsorpsiyonu tamamlandıktan sonra (buharla sıyırma, elektrikli ısıtma, azotla sıyırma yöntemleriyle), sıyırma işleminden sonra (konsantrasyonu onlarca kat artırılmış) sıyırma fanı yardımıyla katalitik yanma cihazına gönderilerek yakılır, karbondioksit ve suya dönüştürülür ve deşarj edilir.
2. BSu püskürtme + aktif karbon adsorpsiyonu ve desorpsiyonu + yoğunlaşma geri kazanım yöntemi
Boya buharını ve suda çözünen maddeleri uzaklaştırmak için püskürtme kulesi kullanılır, kuru filtreden sonra aktif karbon adsorpsiyon cihazında, örneğin aktif karbon adsorpsiyonu tamamlandıktan sonra, sıyırma işlemine (buharlı sıyırma, elektrikli ısıtma, azotlu sıyırma gibi sıyırma yöntemleri) geçilir, atık gaz adsorpsiyon ve yoğunlaştırma işleminden sonra, yoğuşma sıvısı değerli organik maddelerin ayrıştırılmasıyla geri kazanılır. Bu yöntem, yüksek konsantrasyonlu, düşük sıcaklıklı ve düşük hava hacimli atık gaz arıtımında kullanılır. Ancak bu yöntemin yatırım maliyeti, enerji tüketimi ve işletme maliyeti yüksektir; boya püskürtme gazındaki "üç benzen" ve diğer egzoz gazlarının konsantrasyonu genellikle 300 mg/m3'ün altındadır, konsantrasyon düşüktür, hava hacmi büyüktür (otomobil üretim boya atölyelerinin hava hacmi genellikle 100.000'in üzerindedir) ve otomobil boya egzozunun organik çözücü bileşimi nedeniyle, çözücünün geri dönüşümü zordur ve ikincil kirliliğe neden olma olasılığı yüksektir; bu nedenle boya atık gaz arıtımında genellikle bu yöntem kullanılmaz.
3. Bgaz adsorpsiyon yöntemi
Sprey boya atık gazı arıtma adsorpsiyonu kimyasal adsorpsiyon ve fiziksel adsorpsiyon olarak ikiye ayrılabilir, ancak "üç benzen" atık gazının kimyasal aktivitesi düşüktür, bu nedenle genellikle kimyasal adsorpsiyon kullanılmaz. Fiziksel adsorbe edici sıvı daha az uçucu maddeyi emer ve ısıtma, soğutma ve yeniden kullanım için daha yüksek afiniteye sahip bileşenleri emer, doygunluk adsorpsiyonunu analiz eder. Bu yöntem hava yer değiştirme, düşük sıcaklık ve düşük konsantrasyon için kullanılır. Kurulumu karmaşık, yatırımı büyük, adsorbe edici sıvının seçimi daha zor ve iki kirlilik riski vardır.
4. Aaktif karbon adsorpsiyonu + UV fotokatalitik oksidasyon ekipmanı
(1): Aktif karbonun organik gazı doğrudan adsorbe etmesi yoluyla %95 oranında arıtma sağlanır; ekipman basittir, yatırım azdır, kullanımı kolaydır, ancak aktif karbonun sık sık değiştirilmesi gerekir, kirletici madde konsantrasyonu düşüktür ve geri kazanımı yoktur. (2) Adsorpsiyon yöntemi: Organik gazın aktif karbona adsorbe edilmesi, aktif karbonun hava ile doyurulması ve desorpsiyonu ve rejenerasyonu.
5.Aaktif karbon adsorpsiyonu + düşük sıcaklık plazma ekipmanı
Önce aktif karbon adsorpsiyonundan sonra, düşük sıcaklık plazma ekipmanı ile atık gaz işlenerek standart gaz deşarjı işlemi gerçekleştirilir. İyon yöntemi, organik atık gazın plazma (iyon plazma) ile bozunmasını, kötü kokuyu gidermeyi, bakteri ve virüsleri öldürmeyi ve havayı temizlemeyi amaçlayan, uluslararası karşılaştırmalı yüksek teknoloji ürünü bir yöntemdir ve yurt içi ve yurt dışındaki uzmanlar tarafından 21. yüzyılın dört büyük çevre bilim teknolojisinden biri olarak kabul edilmektedir. Teknolojinin anahtarı, yüksek voltajlı darbe ortamı blok deşarjı yoluyla çok sayıda aktif iyon oksijen (plazma) oluşturmak, gazı aktive etmek ve OH, HO2, O gibi çeşitli aktif serbest radikaller üretmektir. Bu radikaller, benzen, toluen, ksilen, amonyak, alkan ve diğer organik atık gazların bozunması, oksidasyonu ve diğer karmaşık fiziksel ve kimyasal reaksiyonlara neden olur ve yan ürün olarak toksik değildir, böylece ikincil kirlilik önlenir. Teknoloji, son derece düşük enerji tüketimi, az yer kaplama, basit kullanım ve bakım özelliklerine sahiptir ve özellikle çeşitli bileşenli gazların işlenmesi için uygundur.
BKısa özet:
Günümüzde piyasada birçok farklı arıtma yöntemi bulunmaktadır. Ulusal ve yerel arıtma standartlarını karşılamak için genellikle atık gazı arıtmak amacıyla birkaç arıtma yöntemini bir arada kullanırız; bu seçim, kendi gerçek arıtma sürecimize uygun olmalıdır.
Gönderim zamanı: 28 Aralık 2022
