Ekstrusioonimasin: kuidas optimeerida lenduvate orgaaniliste ühendite (LOÜ) emissiooni plasttööstuses?

Modifitseeritud plastist ekstrusioonimasin

Industrialiseerimine on inimühiskonda edasi viinud ja samal ajal kui meie nautisime selle toodud dividende, tõi 1952. aasta Londoni suduintsident meid tagasi reaalsusesse.
Aja jooksul muutuvad tarbijad, töötajad ja poliitikud üha enam
teadlik tööstuslike heitgaaside suhtes.

Uute poliitikate kehtestamine on ajendanud ka modifitseeritud plastide tööstust üle minema keskkonnakaitsele.
Aga kuidas saaksime modifitseeritud plastitööstuses lenduvate orgaaniliste ühendite (LOÜ) heitkoguseid tõhusalt optimeerida?
Nüüd järgige minu samme, et vaadata tööstusharu peamisi lenduvate orgaaniliste ühendite töötlemismeetodeid ja bioloogilist protsessi.

PP/PE/PVC plastist ekstrusiooniliin: lenduvate orgaaniliste ühendite emissiooni analüüs

Lenduvad orgaanilised ühendid tekivad peamiselt ekstruuderi sulatamisprotsessis ja jahutusprotsessis segamismodifitseerimisprotsessis ning peamine saasteallikas asub ekstruuderi matriitsipea lähedal. Modifitseerimisprotsessis tekkivate heitgaaside koostis on erinevate alusmaterjalide puhul erinev.
polüetüleen(PE) tootmisheitgaasides domineerivad tahked osakesed (suits), süsivesinikud ja rasked süsivesinikud (nafta);
Polüpropüleen(PP) tootmise heitgaasides domineerivad metaanist erinevad süsivesinikud, rasked süsivesinikud, propüleen, formaldehüüd, akrüülhape, atseetaldehüüd ja atsetoon;
Polüvinüülkloriid(PVC) tootmise heitgaasides domineerib metüleenkloriid;
Polüstüreeni (HIPS) ja ABS-i tootmisel tekkivate heitgaaside erinevate saasteainete kontsentratsioon on väga madal (temperatuuril on samuti suur mõju tootmisprotsessi käigus tekkivate heitgaaside tüübile ja koguhulgale). Ühes uuringus mainiti, et polüpropüleeni homopolümeeri töötlemisel, mille tootmistemperatuurid olid vastavalt 205 °C ja 319 °C, toodeti viimasel kaheksa korda rohkem mittemetaanseid süsivesinikke kui 205 °C juures, kusjuures raskeid süsivesinikke oli 7.4 korda rohkem ja propüleeni 66.2 korda rohkem kui esimesel.

Tavalised heitgaaside töötlemise protsessid

1. Kasutage madala monomeerijäägiga vaiku
Võimaluse korral tuleks valida vaik, milles on suhteliselt vähe jääkmonomeere. Näiteks meditsiinilises PVC-vaigus on VC-monomeeri sisaldus väga madal ja VC-sisaldus võib ulatuda 1 ppm-ni (mg/kg) (normaalväärtus on 5); autode sisepaneelides kasutatava PP puhul tuleks kindlasti valida vaik, milles on vähe väikemolekulilisi lenduvaid ühendeid.
2. Suurema molekulmassiga lisandite kasutamine
Võimaluse korral kasutage suure molekulmassiga lisandeid, eelistatavalt polümeerlisandeid, et tagada nende lenduvuse vältimine töötlemistemperatuuril ja välispidise migratsiooni vältimine.
(1) Kui sidestusaine muudetakse sobitusaineks, täpsemalt poogitud polümeeriks või poogitud polümeeriks, kuid maleiinanhüdriidi poogitud osal on teatud lõhn.
(2) Polüpentaerütritoolstearaadiga (PETS) jne määrdeaine; polüetüleenvaha (PE-WAX) molekulmassiga üle 5000 dispergeeriva aine valik.
(3) Kasutada võimalikult palju leegiaeglustajat, näiteks polümeeritüüpi, näiteks broomitud polüstüreeni, broomitud epoksüvaiku jne.
3. Adsorbendi lisamine
See viitab adsorbentide kasutamisele vaigu maatriksis olevate orgaaniliste jääkmolekulide püüdmiseks või adsorbeerimiseks, et saavutada lenduvate orgaaniliste ühendite sisalduse kontrolli nõue. Adsorptsioonimeetod jaguneb kahte kategooriasse: keemilise reaktsiooni adsorptsioon ja füüsikaline adsorptsioon. Levinud füüsikalise adsorptsiooni materjalid on poorsed materjalid, näiteks: tseoliit, aktiivsüsi, molekulaarsõel, diatomiit jne.
Keemilise reaktsiooni adsorptsioon on meetod lenduvate orgaaniliste ühendite (LOÜ) eemaldamiseks materjalidest, lisades lisaaineid, mis reageerivad lenduvate orgaaniliste ühenditega, moodustades suurema suhtelise molekulmassiga ühendi, mis tavapärastes kasutustingimustes (nt alla 100 °C) ei lendu, või tootes lenduvamat gaasi.
4. Töötlemistingimuste kontroll
(1) Madala temperatuuriga tootmine: toodete täieliku plastifitseerimise eelduseks on madalam töötlemistemperatuur, mis vähendab väikeste molekulide lagunemisainete teket.
(2) Mitmeastmeline evakueerimine: suurendage evakueerimise arvu, mis võib ulatuda 3 või isegi 4 etapini, et eemaldada aja jooksul tekkivad väikemolekulilised lenduvad ühendid.

5. Vähendage orgaaniliste lahustipõhiste materjalide kasutamist
(1) Veebaasil katted: orgaaniliste lenduvate lahustite asemel kasutatakse dispersioonikeskkonnana vett. Praegune tehnoloogia peab ikkagi sisaldama umbes 20% eetri- ja alkoholilahusteid. Neid võib pidada ainult madala lenduvate orgaaniliste ühendite sisaldusega kateteks, mitte lenduvate orgaaniliste ühendite vabadeks kateteks.
(2) Tahke pulbervärv: ilma orgaaniliste lahustiteta, lenduvate orgaaniliste ühendite emissioon null.
(3) valguskõvenevate kattekihtide puhul: kilet moodustavad materjalid põhinevad valguskõveneval reaktsioonivormimisel, mis võib vähendada orgaaniliste lahustite kasutamist, kuid sageli peavad need sisaldama umbes 30% orgaanilisi lahusteid.
(4) Veepõhised liimid ja veepõhised vormimäärded: praegu saadaval olevad tooted on madala orgaaniliste lahustite sisaldusega.
6.Kõrge temperatuuriga kuiv aurutamine
Pärast seda, kui plastmaatriks läbib kahe kruviga ekstruuderi ja graanulite valmistamise seadme, transporditakse see lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) töötlussüsteemi, kus seda kuumutatakse temperatuurini 80–120 °C, et muuta plastosakestesse adsorbeerunud lenduvad orgaaniliste ühendite (benseen, tolueen, etüülbenseen ja muud süsivesinikud) võimalikult puhtaks. Kuivaurustamise aeg sõltub temperatuurist, mis on kõrge või madal, tavaliselt umbes 3 tundi. Praegu kasutavad seda meetodit peamiselt suured modifikatsiooniettevõtted.

Bioloogilise heitgaasi töötlemise protsess

Bioloogiline lähenemine on teostatav kahel põhjusel:
1 Heitgaasi kontsentratsioon on väga madal ja valitud lõhna kontsentratsioon väheneb oluliselt pärast seda, kui bioloogiline meetod eemaldab heitgaasist kõrge biolagunevusega saasteained, nii et heitgaasinormi saab täita;
② Väikesed kogused lühikese ahelaga süsivesinikke ja metüleenkloriidi adsorbeeruvad täiteaines olevate materjalide, näiteks bambussüsi poolt, ning mikroorganismid võivad neid aeglaselt osaliselt või täielikult lagundada.

Heitgaaside kogumine → pihustustorn → elektrostaatiline rasvaeemaldus → ventilaator → bioloogiline filtreerimine / aktiivsüsi → vastab heitkoguste standardile

Pärast orgaanilise heitgaasi kogumist kogumissüsteemiga siseneb see pesuritorni, kus heitgaasi temperatuuri alandatakse tsirkuleeriva vee pihustamise abil, samal ajal eemaldades suurema osa heitgaasis sisalduvatest osakestest ja kõrge keemistemperatuuriga saasteainetest (näiteks rasketest süsivesinikest). Pärast heitgaasi väljumist pesuritornist siseneb see elektrostaatilisse õli eemaldamise seadmesse, mis eemaldab edasi heitgaasis sisalduvad osakesed ja rasked süsivesinikud (õli) ning loob tingimused järgnevaks protsessiks.
Seejärel suunatakse heitgaas bioloogilisse seadmesse, kus see pärast eelpesupaaki, edasist jahutamist ja niisutamist siseneb biofiltrisse ning läbib niisutatud, poorse ja aktiivsete mikroobidega täidetud filtrikihi, kus kihis olevad mikroorganismid adsorbeerivad, absorbeerivad ja lagundavad orgaanilises heitgaasis olevaid saasteaineid, lagundades need süsinikdioksiidiks, veeks ja muudeks anorgaanilisteks aineteks.
(1) Jahutustorn
Pihustusprotsessi peamine eesmärk on ühelt poolt heitgaasi temperatuuri alandamine, et gaasi temperatuur vastaks bioloogilise puhastuse sisselaskenõuetele; teiselt poolt, temperatuuri langedes muundatakse enamik gaasifaasis olevatest rasketest süsivesinikest, akrüülhappest, atsetoonist, metüleenkloriidist ja muudest ainetest vedelaks, vähendades seeläbi reostuskoormust.



(2) Elektrostaatiline õli eemaldamise seade
Pihustustorni heitgaasist tuleb enne õlieemaldusseadmesse sisenemist eemaldada võimalikult palju niiskust. Õli eemaldamise protsess eemaldab heitgaasist peamiselt järelejäänud õlipiisad, kasutades peamiselt elektrostaatilist õlieemaldusmeetodit. Tööpõhimõte on see, et heitgaas juhitakse kõrgepinge elektrivälja, mis paneb heitgaasis olevad õlipiisad laenguga kokku puutuma. Laetud õlipiisad liiguvad elektrivälja jõul tolmukogumisposti poole ja ladestuvad, eemaldades õlipiisad heitgaasist. Elektrostaatilise õli eemaldamise eelised on kõrge puhastustõhusus, väike takistuskadu ja suur gaasitöötlusulatus.

(3) Biofiltratsiooniseade
Bioloogiline filtreerimine on ohutu, usaldusväärne ja keskkonnasõbralik puhastusmeetod, mille põhimõte on koguda erinevatest saasteallikatest pärinevat heitgaasi ja suunata see tsentraalselt biofiltrisse. Pärast heitgaasi niisutamist ja tolmust puhastamist läbib see märja, poorse ja aktiivse mikroobse täiteaine kihi. Esiteks adsorbeerivad täiteaine ja biokile saasteained, seejärel neelavad ja lagundavad täiteaine sees ja väljaspool kinnitunud spetsiaalsed mikroorganismid saasteaineid, lagundades saasteained CO2-ks, H2O-ks, SO42-ks, NO3-ks ja muudeks mittetoksilisteks ja ohututeks lihteanorgaanilisteks aineteks, SO42-ks, NO3-ks ja muudeks mittetoksilisteks ja ohututeks lihteanorgaanilisteks aineteks.
Madal lenduvate orgaaniliste ühendite sisaldus ei ole mitte ainult töötajate tervise kaitse, vaid ka üks hea tehase kriteeriume.
„Roheline vesi ja roheline mägi on hõbedane kuldmägi“, usun, et keskkonnakaitse teadlikkuse kasvades jätkab modifitseeritud plastide tööstus üleminekut rohelisele.