1. Formación y componentes principales del gas residual de pintura en aerosol
El proceso de pintura se utiliza ampliamente en maquinaria, automóviles, equipos eléctricos, electrodomésticos, barcos, muebles y otras industrias.
Materia prima de pintura: la pintura se compone de no volátiles y volátiles, no volátiles, incluida la sustancia de película y la sustancia de película auxiliar, se utiliza un agente de dilución volátil para diluir la pintura, para lograr el propósito de una superficie de pintura lisa y hermosa.
El proceso de pulverización de pintura produce principalmente niebla de pintura y contaminación de gases orgánicos residuales, la pintura bajo la acción de alta presión en partículas, al pulverizar, parte de la pintura no llega a la superficie de pulverización, difusión con el flujo de aire para formar la niebla de pintura; los gases orgánicos residuales de la volatilización del diluyente, el solvente orgánico no se adhiere a la superficie de la pintura, el proceso de pintura y curado liberará gases orgánicos residuales (se han reportado cientos de compuestos orgánicos volátiles, que pertenecen respectivamente a alcanos, alcanos, olefinas, compuestos aromáticos, alcohol, aldehído, cetonas, ésteres, éteres y otros compuestos).
2. Origen y características de los gases de escape del revestimiento de automóviles.
El taller de pintura automotriz debe realizar un pretratamiento de pintura, electroforesis y aplicación de pintura en aerosol sobre la pieza. El proceso de pintura incluye la aplicación de pintura en aerosol, el flujo y el secado. En estos procesos se generan gases residuales orgánicos (COV) y pulverización, por lo que es necesario el tratamiento de gases residuales de la sala de pintura en aerosol.
(1) Gases residuales de la sala de pintura en aerosol
Para mantener el ambiente de trabajo de pulverización, de acuerdo con las disposiciones de la Ley de Seguridad y Salud Laboral, el aire debe cambiarse continuamente en la sala de pulverización y la velocidad de cambio de aire debe controlarse dentro del rango de (0,25 ~ 1) m/s. La composición principal del gas de escape del aire es el disolvente orgánico de la pintura en aerosol, sus componentes principales son hidrocarburos aromáticos (tres benceno e hidrocarburos totales no metano), éter de alcohol, disolvente orgánico de éster, debido a que el volumen de escape de la sala de pulverización es muy grande, por lo que la concentración total del gas residual orgánico descargado es muy baja, por lo general alrededor de 100 mg/m3. Además, el escape de la sala de pintura a menudo contiene una pequeña cantidad de niebla de pintura completamente sin tratar, especialmente la sala de pulverización de captura de pintura seca, la niebla de pintura en el escape, puede convertirse en el obstáculo para el tratamiento de gases residuales, el tratamiento de gases residuales debe ser un pretratamiento.
(2) Gases residuales de la sala de secado
Después de pulverizar la pintura facial y antes de secarla, se requiere un flujo de aire para humedecer la película de pintura con disolvente orgánico durante el secado de los volátiles. Para evitar accidentes por acumulación de disolventes orgánicos en el aire interior, la sala de pintura debe tener un flujo de aire continuo, con una velocidad de cambio generalmente de alrededor de 0,2 m/s. La composición del escape y la composición del escape de la sala de pintura deben estar libres de neblina de pintura. La concentración total de gases residuales orgánicos es mayor que la de la sala de pulverización. Según el volumen de escape, la concentración de gases de escape en la sala de pulverización es generalmente el doble, pudiendo alcanzar los 300 mg/m³. Generalmente, se mezclan con los gases de escape de la sala de pulverización tras un tratamiento centralizado. Además, la sala de pintura y la piscina de circulación de aguas residuales de pintura superficial también deben descargar gases residuales orgánicos similares.
(3)Dgases de escape
La composición del gas residual de secado es más compleja. Además del disolvente orgánico, parte del plastificante o monómero de resina y otros componentes volátiles, también contiene productos de descomposición térmica y productos de reacción. El secado electroforético de imprimación y de capa de acabado con disolvente genera gases de escape, pero su composición y concentración difieren considerablemente.
※Peligros de los gases de escape de la pintura en aerosol:
Se sabe a partir del análisis que el gas residual de la sala de pulverización, la sala de secado, la sala de mezcla de pintura y la sala de tratamiento de aguas residuales de pintura de acabado es de baja concentración y gran flujo, y los principales componentes de los contaminantes son hidrocarburos aromáticos, éteres de alcohol y disolventes orgánicos de éster. Según el "Estándar Integral de Emisiones para la Contaminación del Aire", la concentración de estos gases residuales está generalmente dentro del límite de emisión. Para hacer frente a los requisitos de tasa de emisión en el estándar, la mayoría de las fábricas de automóviles adoptan el método de emisión a gran altitud. Si bien este método puede cumplir con los estándares de emisión actuales, pero el gas residual es esencialmente emisión diluida sin tratar, y la cantidad total de contaminantes gaseosos descargados por una gran línea de recubrimiento de carrocería puede ser tan alta como cientos de toneladas, lo que causa daños muy graves a la atmósfera.
Niebla de pintura en el disolvente orgánico - benceno, tolueno, xileno es un disolvente tóxico fuerte, operando en el aire en el taller, los trabajadores después de la inhalación del tracto respiratorio puede causar intoxicación aguda y crónica, principalmente causar daño al sistema nervioso central y hematopoyético, la inhalación a corto plazo de alta concentración (más de 1500 mg/m3) de vapor de benceno, puede causar anemia aplásica, a menudo inhalada baja concentración de vapor de benceno también puede causar vómitos, síntomas neurológicos como confusión.
※Selección del método de tratamiento de gases residuales para pintura en aerosol y revestimiento:
Al elegir los métodos de tratamiento orgánico, se deben considerar en general los siguientes factores: el tipo y la concentración de contaminantes orgánicos, la temperatura del escape orgánico y el caudal de descarga, el contenido de partículas y el nivel de control de contaminantes que se debe lograr.
1STratamiento de pintura a temperatura ambiente
Los gases de escape de las salas de pintura, secado, mezcla y tratamiento de aguas residuales son gases de escape a temperatura ambiente de baja concentración y gran caudal, con una composición principal de contaminantes compuesta por hidrocarburos aromáticos, alcoholes, éteres y disolventes orgánicos de ésteres. Según la norma GB16297, «Estándar integral de emisiones para la contaminación atmosférica», la concentración de estos gases residuales se encuentra generalmente dentro del límite de emisión. Para cumplir con los requisitos de la norma sobre emisiones, la mayoría de las fábricas de automóviles adoptan el método de emisiones a gran altitud. Si bien este método cumple con los estándares de emisiones actuales, los gases residuales son esencialmente emisiones diluidas sin tratamiento, y la cantidad total de contaminantes gaseosos emitidos por una gran línea de pintura puede alcanzar cientos de toneladas, lo que causa graves daños a la atmósfera.
Para reducir drásticamente las emisiones de contaminantes de los gases de escape, se pueden utilizar conjuntamente varios métodos de tratamiento de gases de escape, pero el coste del tratamiento de gases de escape con un gran volumen de aire es muy elevado. Actualmente, el método extranjero más consolidado consiste en concentrar primero (utilizando una rueda de adsorción-desorción para concentrar la cantidad total unas 15 veces), con el fin de reducir la cantidad total a tratar, y luego utilizar el método destructivo para tratar el gas residual concentrado. Existen métodos similares en China: el primero utiliza el método de adsorción (carbón activado o zeolita como adsorbente) para la adsorción de gases residuales de pintura en aerosol a baja concentración y temperatura ambiente, y el segundo, la desorción de gases a alta temperatura para el tratamiento de gases residuales concentrados mediante combustión catalítica o combustión térmica regenerativa. Se está desarrollando un método biológico para el tratamiento de gases residuales de pintura en aerosol a baja concentración y temperatura normal. La tecnología nacional, por el momento, no está madura, pero merece la pena prestarle atención. Para reducir realmente la contaminación pública de los gases residuales de recubrimiento, también debemos resolver el problema desde la fuente, como el uso de copas rotatorias electrostáticas y otros medios para mejorar la tasa de utilización de recubrimientos, el desarrollo de recubrimientos a base de agua y otros recubrimientos de protección ambiental.
2Dtratamiento de gases residuales de secado
El gas residual de secado pertenece a la concentración media y alta de gas residual de alta temperatura, adecuado para el tratamiento del método de combustión. La reacción de combustión tiene tres parámetros importantes: tiempo, temperatura, perturbación, es decir, la combustión de las condiciones 3T. La eficiencia del tratamiento de gases residuales es esencialmente el grado suficiente de la reacción de combustión y depende del control de la condición 3T de la reacción de combustión. RTO puede controlar la temperatura de combustión (820~900 ℃) y el tiempo de permanencia (1.0~1.2 s), y asegurar la perturbación necesaria (aire y materia orgánica se mezclan completamente), la eficiencia del tratamiento es de hasta el 99%, y la tasa de calor residual es alta, y el consumo de energía de operación es bajo. La mayoría de las fábricas de automóviles japonesas en Japón y China suelen utilizar RTO para tratar centralmente los gases de escape de secado (imprimación, recubrimiento medio, secado de capa superior). Por ejemplo, la línea de recubrimiento de automóviles de pasajeros Dongfeng Nissan Huadu que utiliza el tratamiento centralizado RTO del efecto del secado de recubrimiento de los gases de escape es muy bueno, cumpliendo plenamente con los requisitos de las regulaciones de emisiones. Sin embargo, debido a la alta inversión única en equipos de tratamiento de gases residuales RTO, no resulta económico para el tratamiento de gases residuales con un pequeño flujo de gases residuales.
Para la línea de producción de recubrimientos completa, cuando se requiere equipo adicional para el tratamiento de gases residuales, se pueden utilizar sistemas de combustión catalítica y de combustión térmica regenerativa. El sistema de combustión catalítica requiere una inversión mínima y un bajo consumo de energía.
En términos generales, el uso de platino como catalizador puede reducir la temperatura de oxidación de la mayoría de los gases residuales orgánicos a aproximadamente 315 ℃. El sistema de combustión catalítica se puede utilizar para el tratamiento general de gases residuales de secado, especialmente adecuado para el suministro de energía de secado que utiliza ocasiones de calefacción eléctrica, el problema existente es cómo evitar la falla del envenenamiento del catalizador. Según la experiencia de algunos usuarios, para el gas residual de secado de pintura de superficie general, al aumentar la filtración de gases residuales y otras medidas, se puede asegurar que la vida útil del catalizador sea de 3 a 5 años; el gas residual de secado de pintura electroforética es fácil de causar envenenamiento del catalizador, por lo que el tratamiento de gas residual de secado de pintura electroforética debe ser cuidadoso con la combustión catalítica. En el proceso de tratamiento y transformación de gases residuales de la línea de recubrimiento de carrocerías de vehículos comerciales de Dongfeng, el gas residual del secado de imprimación electroforética se trata mediante el método RTO, y el gas residual del secado de pintura superior se trata mediante el método de combustión catalítica, con un buen efecto de uso.
※Proceso de tratamiento de gases residuales de recubrimiento con pintura en aerosol:
El sistema de tratamiento de gases residuales de la industria de pulverización se utiliza principalmente en salas de pintura, fábricas de muebles, industrias de fabricación de maquinaria, fábricas de barandillas, industrias automotrices y talleres 4S de pintura. Actualmente, existen diversos procesos de tratamiento, como condensación, absorción, combustión, catalítico, adsorción, biológico e iónico.
1. WMétodo de pulverización de agua + adsorción y desorción con carbón activado + combustión catalítica
Utilizando una torre de pulverización para eliminar la niebla de pintura y el material soluble en agua, después del filtro seco, en un dispositivo de adsorción de carbón activado, como la adsorción de carbón activado completa, luego se realiza la extracción (método de extracción con extracción con vapor, calentamiento eléctrico, extracción con nitrógeno), después del gas de extracción (concentración aumentada docenas de veces) mediante el ventilador de extracción en la combustión del dispositivo de combustión catalítica, la combustión en dióxido de carbono y agua, después de la descarga.
2. WMétodo de adsorción y desorción por pulverización de agua + carbón activado + recuperación de condensación
Utilizando una torre de pulverización para eliminar la niebla de pintura y el material soluble en agua, después del filtro seco, en un dispositivo de adsorción de carbón activado, como la adsorción de carbón activado completa, luego a la extracción (método de extracción con extracción de vapor, calentamiento eléctrico, extracción de nitrógeno), después de procesar la condensación de concentración de adsorción de gases residuales, condensado por recuperación de separación de materia orgánica valiosa. Este método se utiliza para el tratamiento de gases residuales con alta concentración, baja temperatura y bajo volumen de aire. Pero este método inversión, alto consumo de energía, costo de operación, gas de escape de pintura en aerosol "tres benceno" y otros gases de escape concentración es generalmente inferior a 300 mg / m3, baja concentración, gran volumen de aire (volumen de aire del taller de pintura de fabricación de automóviles a menudo en más de 100000), y debido a la composición del disolvente orgánico de escape de recubrimiento de automóviles, el disolvente de reciclaje es difícil de usar y fácil de producir contaminación secundaria, por lo que el recubrimiento en el tratamiento de gases residuales generalmente no utiliza este método.
3. Wmétodo de adsorción de gases de escape
La adsorción para el tratamiento de gases residuales de pintura en aerosol se puede dividir en adsorción química y adsorción física. Sin embargo, la actividad química de los gases residuales de "tres bencenos" es baja, por lo que generalmente no se utiliza la absorción química. El fluido absorbente físico absorbe menos volátiles y absorbe los componentes con mayor afinidad para el calentamiento, enfriamiento y reutilización, para analizar la absorción de saturación. Este método se utiliza para desplazamiento de aire, baja temperatura y baja concentración. La instalación es compleja, la inversión es elevada y la elección del fluido de absorción es más difícil, lo que implica dos factores de contaminación.
4. AEquipo de adsorción de carbón activado + oxidación fotocatalítica UV
(1): directamente a través de la adsorción directa de gas orgánico con carbón activado, para lograr una tasa de purificación del 95%, equipo simple, pequeña inversión, operación conveniente, pero es necesario reemplazar a menudo el carbón activado, baja concentración de contaminantes, sin recuperación. (2) Método de adsorción: gas orgánico en la adsorción de carbón activado, desorción y regeneración de aire saturado de carbón activado.
5.AEquipo de adsorción de carbón activado + plasma de baja temperatura
Después de la adsorción de carbón activado primero, luego con equipo de plasma de baja temperatura que procesa el gas residual, tratará el estándar de descarga de gas, el método de iones es usar plasma Plasma (plasma ION) degradación de gases residuales orgánicos, eliminar el mal olor, matar bacterias, virus, purificar el aire es una comparación internacional de alta tecnología, los expertos nacionales e internacionales se denominan una de las cuatro principales tecnologías de ciencia ambiental en el siglo XXI. La clave de la tecnología es a través de la descarga de bloque medio de pulso de alto voltaje en forma de una gran cantidad de oxígeno iónico activo (plasma), la activación del gas, produce toda la variedad de radicales libres activos, como OH, HO2, O, etc., benceno, tolueno, xileno, amoníaco, alcano y otra degradación de gases residuales orgánicos, oxidación y otras reacciones físicas y químicas complejas, y subproducto no tóxico, evita la contaminación secundaria. La tecnología tiene las características de consumo de energía extremadamente bajo, espacio reducido, operación y mantenimiento sencillos, y es especialmente adecuada para el tratamiento de varios gases componentes.
BBreve resumen:
Actualmente, existen muchos tipos de métodos de tratamiento en el mercado, y para cumplir con los estándares de tratamiento nacionales y locales, generalmente elegiremos varios métodos de tratamiento combinados para tratar el gas residual, para elegir de acuerdo con su propio proceso de tratamiento real.
Hora de publicación: 28 de diciembre de 2022
