1. Sự hình thành và thành phần chính của khí thải sơn phun
Quy trình sơn được sử dụng rộng rãi trong máy móc, ô tô, thiết bị điện, đồ gia dụng, tàu thuyền, đồ nội thất và các ngành công nghiệp khác.
Nguyên liệu sơn —— sơn được cấu tạo từ chất không bay hơi và dễ bay hơi, chất không bay hơi bao gồm chất tạo màng và chất tạo màng phụ trợ, chất pha loãng dễ bay hơi được sử dụng để pha loãng sơn, nhằm đạt được mục đích bề mặt sơn mịn và đẹp.
Quá trình phun sơn chủ yếu tạo ra sương sơn và khí thải hữu cơ gây ô nhiễm, sơn dưới tác động của áp suất cao thành các hạt, khi phun, một phần sơn không tiếp cận được bề mặt phun, khuếch tán với luồng không khí tạo thành sương sơn; khí thải hữu cơ từ quá trình bay hơi của chất pha loãng, dung môi hữu cơ không bám vào bề mặt sơn, quá trình sơn và đóng rắn sẽ giải phóng khí thải hữu cơ (hàng trăm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi được báo cáo, lần lượt thuộc về ankan, ankan, olefin, hợp chất thơm, rượu, anđehit, xeton, este, ete và các hợp chất khác).
2. Nguồn gốc và đặc điểm của khí thải sơn ô tô
Xưởng sơn ô tô cần thực hiện các bước tiền xử lý sơn, điện di và phun sơn lên chi tiết. Quy trình sơn bao gồm phun sơn, sấy và sấy khô, trong các quá trình này sẽ tạo ra khí thải hữu cơ (VOC) và hơi nước phun, vì vậy cần phải xử lý khí thải phòng sơn phun.
(1) Khí thải từ phòng phun sơn
Để duy trì môi trường làm việc phun sơn, theo quy định của Luật An toàn và Sức khỏe Lao động, không khí phải được thay đổi liên tục trong phòng phun sơn và tốc độ thay đổi không khí phải được kiểm soát trong phạm vi (0,25 ~ 1) m / s. Thành phần chính của khí thải không khí là dung môi hữu cơ của sơn phun, thành phần chính của nó là hydrocarbon thơm (ba benzen và hydrocarbon tổng không phải metan), ete rượu, dung môi hữu cơ este, vì thể tích khí thải của phòng phun rất lớn, do đó, tổng nồng độ khí thải hữu cơ thải ra rất thấp, thường khoảng 100 mg / m3. Ngoài ra, khí thải của phòng sơn thường chứa một lượng nhỏ sương mù sơn hoàn toàn chưa được xử lý, đặc biệt là phòng phun sơn khô, sương mù sơn trong khí thải có thể trở thành trở ngại cho việc xử lý khí thải, xử lý khí thải phải được xử lý trước.
(2) Khí thải từ phòng sấy
Sơn mặt sau khi phun trước khi khô, muốn lưu thông không khí, dung môi hữu cơ trong màng sơn ướt trong quá trình sấy khô dễ bay hơi, để ngăn ngừa sự cố nổ do kết tụ dung môi hữu cơ trong không khí, phòng khí nên có không khí liên tục, tốc độ thay đổi không khí thường kiểm soát khoảng 0,2 m/s, thành phần khí thải và thành phần khí thải phòng sơn, nhưng không chứa sương sơn, tổng nồng độ khí thải hữu cơ cao hơn phòng phun, theo thể tích khí thải, thông thường nồng độ khí thải trong phòng phun gấp khoảng 2 lần, có thể đạt tới 300 mg/m3, thường được trộn với khí thải phòng phun sau khi xử lý tập trung. Ngoài ra, phòng sơn, bể tuần hoàn nước thải sơn bề mặt cũng nên thải khí thải hữu cơ tương tự.
(3)Dkhí thải đang cháy
Thành phần khí thải sấy phức tạp hơn, ngoài dung môi hữu cơ, một phần chất hóa dẻo hoặc monome nhựa và các thành phần dễ bay hơi khác, còn chứa các sản phẩm phân hủy nhiệt và sản phẩm phản ứng. Sấy sơn lót điện di và sơn phủ dung môi có thải ra khí thải, nhưng thành phần và nồng độ chênh lệch lớn.
※Mối nguy hiểm của khí thải sơn phun:
Qua phân tích, khí thải từ phòng phun sơn, phòng sấy, phòng trộn sơn và phòng xử lý nước thải sơn mặt trên có nồng độ thấp và lưu lượng lớn, thành phần ô nhiễm chủ yếu là hydrocarbon thơm, ete rượu và dung môi hữu cơ este. Theo “Tiêu chuẩn Khí thải Toàn diện về Ô nhiễm Không khí”, nồng độ của các loại khí thải này nhìn chung nằm trong giới hạn phát thải. Để đáp ứng các yêu cầu về tốc độ phát thải trong tiêu chuẩn, hầu hết các nhà máy ô tô đều áp dụng phương pháp thải khí ở độ cao lớn. Mặc dù phương pháp này có thể đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải hiện hành, nhưng khí thải về cơ bản là khí thải pha loãng chưa qua xử lý, tổng lượng khí ô nhiễm thải ra từ một dây chuyền sơn thân xe lớn có thể lên tới hàng trăm tấn, gây ra tác hại rất nghiêm trọng đến bầu khí quyển.
Sương sơn trong dung môi hữu cơ —— benzen, toluen, xylen là dung môi độc mạnh, khi hoạt động trong không khí trong xưởng, công nhân hít phải qua đường hô hấp có thể gây ngộ độc cấp tính và mãn tính, chủ yếu gây tổn thương hệ thần kinh trung ương và hệ tạo máu, hít phải hơi benzen nồng độ cao trong thời gian ngắn (trên 1500 mg/m3) có thể gây thiếu máu bất sản, thường hít phải hơi benzen nồng độ thấp cũng có thể gây nôn mửa, các triệu chứng thần kinh như lú lẫn.
※Lựa chọn phương pháp xử lý khí thải cho ngành phun sơn và phủ sơn:
Khi lựa chọn phương pháp xử lý hữu cơ, cần xem xét chung các yếu tố sau: loại và nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ, nhiệt độ khí thải hữu cơ và lưu lượng xả thải, hàm lượng hạt và mức độ kiểm soát chất ô nhiễm cần đạt được.
1Ssơn cầu nguyện ở nhiệt độ phòng
Khí thải từ phòng sơn, phòng sấy, phòng trộn sơn và phòng xử lý nước thải sơn phủ là khí thải ở nhiệt độ phòng, nồng độ thấp và lưu lượng lớn, thành phần ô nhiễm chủ yếu là hydrocarbon thơm, cồn, ete và dung môi hữu cơ este. Theo GB16297 "Tiêu chuẩn khí thải toàn diện về ô nhiễm không khí", nồng độ của các loại khí thải này nhìn chung nằm trong giới hạn phát thải. Để đáp ứng các yêu cầu về tốc độ phát thải trong tiêu chuẩn, hầu hết các nhà máy ô tô đều áp dụng phương pháp phát thải ở độ cao lớn. Mặc dù phương pháp này có thể đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải hiện hành, nhưng khí thải về cơ bản là khí thải pha loãng mà không qua xử lý, và tổng lượng khí ô nhiễm thải ra từ một dây chuyền sơn phủ thân xe lớn có thể lên tới hàng trăm tấn, gây ra tác hại rất nghiêm trọng đến bầu khí quyển.
Để giảm thiểu cơ bản lượng khí thải gây ô nhiễm, có thể kết hợp sử dụng một số phương pháp xử lý khí thải, nhưng chi phí xử lý khí thải với lượng không khí lớn rất cao. Hiện nay, phương pháp nước ngoài đã hoàn thiện hơn là cô đặc trước (sử dụng bánh xe hấp phụ-tách hấp phụ để cô đặc tổng lượng khoảng 15 lần), để giảm tổng lượng cần xử lý, sau đó sử dụng phương pháp phá hủy để xử lý khí thải đã cô đặc. Có những phương pháp tương tự ở Trung Quốc, trước tiên sử dụng phương pháp hấp phụ (than hoạt tính hoặc zeolit làm chất hấp phụ) để hấp phụ khí thải phun sơn ở nhiệt độ phòng, nồng độ thấp, với phương pháp tách hấp phụ ở nhiệt độ cao, khí thải cô đặc sử dụng phương pháp đốt xúc tác hoặc đốt nhiệt tái sinh để xử lý. Phương pháp xử lý sinh học khí thải phun sơn ở nhiệt độ thường, nồng độ thấp đang được phát triển, công nghệ trong nước ở giai đoạn hiện tại chưa hoàn thiện, nhưng rất đáng chú ý. Để thực sự giảm thiểu ô nhiễm công cộng do khí thải sơn, chúng ta cũng cần giải quyết vấn đề từ nguồn, chẳng hạn như sử dụng cốc quay tĩnh điện và các phương tiện khác để cải thiện tỷ lệ sử dụng sơn, phát triển sơn gốc nước và các loại sơn bảo vệ môi trường khác.
2Dxử lý khí thải đang cháy
Sấy khí thải thuộc về khí thải nhiệt độ cao có nồng độ trung bình và cao, thích hợp cho phương pháp xử lý đốt. Phản ứng đốt có ba thông số quan trọng: thời gian, nhiệt độ, nhiễu loạn, tức là quá trình đốt cháy trong điều kiện 3T. Hiệu quả xử lý khí thải về cơ bản là mức độ đủ của phản ứng đốt cháy và phụ thuộc vào việc kiểm soát điều kiện 3T của phản ứng đốt cháy. RTO có thể kiểm soát nhiệt độ đốt cháy (820 ~ 900 ℃) và thời gian lưu lại (1,0 ~ 1,2 giây) và đảm bảo nhiễu loạn cần thiết (không khí và chất hữu cơ được trộn đều hoàn toàn), hiệu suất xử lý lên đến 99% và tỷ lệ nhiệt thải cao và mức tiêu thụ năng lượng vận hành thấp. Hầu hết các nhà máy ô tô Nhật Bản tại Nhật Bản và Trung Quốc thường sử dụng RTO để xử lý tập trung khí thải sau khi sấy (sơn lót, sơn phủ trung gian, sấy lớp phủ trên cùng). Ví dụ, dây chuyền sơn xe du lịch Dongfeng Nissan Huadu sử dụng RTO xử lý tập trung hiệu quả sấy lớp phủ rất tốt, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của quy định về khí thải. Tuy nhiên, do chi phí đầu tư một lần cho thiết bị xử lý khí thải RTO cao nên việc xử lý khí thải có lưu lượng khí thải nhỏ là không kinh tế.
Đối với dây chuyền sản xuất sơn hoàn thiện, khi cần thêm thiết bị xử lý khí thải, có thể sử dụng hệ thống đốt xúc tác và hệ thống đốt nhiệt tái sinh. Hệ thống đốt xúc tác có chi phí đầu tư thấp và mức tiêu thụ năng lượng đốt cháy thấp.
Nói chung, việc sử dụng / bạch kim làm chất xúc tác có thể làm giảm nhiệt độ oxy hóa hầu hết khí thải hữu cơ xuống khoảng 315℃. Hệ thống đốt xúc tác có thể được sử dụng để xử lý khí thải sấy khô thông thường, đặc biệt phù hợp với nguồn điện sấy sử dụng các trường hợp sưởi ấm bằng điện, vấn đề hiện tại là làm thế nào để tránh sự cố ngộ độc chất xúc tác. Theo kinh nghiệm của một số người dùng, đối với khí thải sấy sơn bề mặt thông thường, bằng cách tăng cường lọc khí thải và các biện pháp khác, có thể đảm bảo tuổi thọ của chất xúc tác là 3 ~ 5 năm; khí thải sấy sơn điện di dễ gây ngộ độc chất xúc tác, vì vậy việc xử lý khí thải sấy sơn điện di cần cẩn thận khi sử dụng đốt xúc tác. Trong quá trình xử lý và chuyển đổi khí thải của dây chuyền sơn phủ thân xe thương mại Dongfeng, khí thải của quá trình sấy sơn lót điện di được xử lý bằng phương pháp RTO và khí thải của quá trình sấy sơn phủ được xử lý bằng phương pháp đốt xúc tác, và hiệu quả sử dụng là tốt.
※Quy trình xử lý khí thải bằng sơn phun:
Hệ thống xử lý khí thải công nghiệp phun sơn chủ yếu được sử dụng để xử lý khí thải phòng phun sơn, xử lý khí thải nhà máy sản xuất đồ nội thất, xử lý khí thải công nghiệp sản xuất máy móc, xử lý khí thải nhà máy lan can, sản xuất ô tô và xử lý khí thải phòng phun sơn xưởng 4S ô tô. Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý khác nhau, chẳng hạn như: phương pháp ngưng tụ, phương pháp hấp thụ, phương pháp đốt cháy, phương pháp xúc tác, phương pháp hấp phụ, phương pháp sinh học và phương pháp ion.
1. TâyPhương pháp phun sương + hấp phụ và giải hấp than hoạt tính + đốt cháy xúc tác
Sử dụng tháp phun để loại bỏ sương sơn và vật liệu hòa tan trong nước, sau khi lọc khô, trong thiết bị hấp phụ than hoạt tính, chẳng hạn như hấp phụ than hoạt tính đầy đủ, sau đó tách (phương pháp tách bằng hơi nước, gia nhiệt điện, tách nitơ), sau khi tách khí (nồng độ tăng hàng chục lần) bằng quạt tách vào thiết bị đốt xúc tác, đốt cháy thành carbon dioxide và nước, sau khi xả.
2. TâyPhương pháp phun sương + hấp phụ và giải hấp than hoạt tính + thu hồi ngưng tụ
Sử dụng tháp phun để loại bỏ sương sơn và vật liệu hòa tan trong nước, sau khi lọc khô, trong thiết bị hấp phụ than hoạt tính, chẳng hạn như hấp phụ than hoạt tính đầy đủ, sau đó để tước (phương pháp tước bằng phương pháp tước hơi nước, gia nhiệt bằng điện, tước nitơ), sau khi xử lý nồng độ hấp phụ khí thải ngưng tụ, ngưng tụ bằng cách tách thu hồi các chất hữu cơ có giá trị. Phương pháp này được sử dụng để xử lý khí thải có nồng độ cao, nhiệt độ thấp và thể tích không khí thấp. Nhưng phương pháp này đầu tư, tiêu thụ năng lượng cao, chi phí vận hành, khí thải sơn phun "ba benzen" và nồng độ khí thải khác thường thấp hơn 300 mg / m3, nồng độ thấp, thể tích không khí lớn (thể tích không khí xưởng sản xuất sơn ô tô thường ở trên 100000), và vì thành phần dung môi hữu cơ thải ra của lớp phủ ô tô, dung môi tái chế khó sử dụng và dễ tạo ra ô nhiễm thứ cấp, vì vậy lớp phủ trong xử lý khí thải thường không sử dụng phương pháp này.
3. Tâyphương pháp hấp phụ khí aste
Hấp phụ xử lý khí thải sơn phun có thể được chia thành hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý, nhưng hoạt tính hóa học của khí thải "ba benzen" thấp, thường không sử dụng hấp thụ hóa học. Chất lỏng hấp thụ vật lý hấp thụ ít bay hơi hơn, hấp thụ các thành phần có ái lực cao hơn đối với việc gia nhiệt, làm mát và tái sử dụng để phân tích hấp thụ bão hòa. Phương pháp này được sử dụng cho các trường hợp dịch chuyển không khí, nhiệt độ thấp và nồng độ thấp. Việc lắp đặt phức tạp, đầu tư lớn, việc lựa chọn chất lỏng hấp thụ khó khăn hơn, có hai loại ô nhiễm.
4. Mộtthiết bị oxy hóa quang xúc tác UV + hấp phụ carbon hoạt hóa
(1): trực tiếp thông qua than hoạt tính hấp phụ trực tiếp khí hữu cơ, đạt được tỷ lệ làm sạch 95%, thiết bị đơn giản, đầu tư nhỏ, vận hành thuận tiện, nhưng cần thường xuyên thay thế than hoạt tính, nồng độ chất ô nhiễm thấp, không thu hồi. (2) Phương pháp hấp phụ: khí hữu cơ trong than hoạt tính hấp phụ, than hoạt tính bão hòa không khí giải hấp và tái sinh.
5.MỘThấp phụ carbon kích hoạt + thiết bị plasma nhiệt độ thấp
Sau khi hấp phụ than hoạt tính đầu tiên, sau đó với thiết bị plasma nhiệt độ thấp xử lý khí thải, sẽ xử lý tiêu chuẩn xả khí, phương pháp ion là sử dụng plasma Plasma (plasma ION) phân hủy khí thải hữu cơ, loại bỏ mùi hôi, tiêu diệt vi khuẩn, vi rút, làm sạch không khí là một so sánh quốc tế công nghệ cao, các chuyên gia trong và ngoài nước được gọi là một trong bốn công nghệ khoa học môi trường lớn trong thế kỷ 21. Chìa khóa của công nghệ này là thông qua khối xung điện áp cao xả dưới dạng một số lượng lớn ion oxy hoạt động (plasma), hoạt hóa khí, tạo ra tất cả các loại gốc tự do hoạt động, chẳng hạn như OH, HO2, O, v.v., benzen, toluen, xylen, amoniac, ankan và các loại khí thải hữu cơ khác phân hủy, oxy hóa và các phản ứng vật lý và hóa học phức tạp khác, và sản phẩm phụ không độc hại, tránh ô nhiễm thứ cấp. Công nghệ này có đặc điểm là tiêu thụ năng lượng cực thấp, không gian nhỏ, vận hành và bảo trì đơn giản và đặc biệt thích hợp để xử lý các loại khí thành phần khác nhau.
Btóm tắt rief:
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại phương pháp xử lý, để đáp ứng các tiêu chuẩn xử lý quốc gia và địa phương, chúng ta thường sẽ lựa chọn kết hợp một số phương pháp xử lý để xử lý khí thải, lựa chọn phù hợp với quy trình xử lý thực tế của mình để xử lý.
Thời gian đăng: 28-12-2022
