Ekstruzijski stroj: Kako optimizirati emisije HOS v industriji plastike?

Modificiran stroj za ekstrudiranje plastike

Industrializacija je človeško družbo pognala naprej in medtem ko smo se veselili dividend, ki jih je prinesla, nas je incident s smogom v Londonu leta 1952 vrnil v realnost.
Sčasoma postajajo potrošniki, delavci in politiki vse bolj
zavedajoč se industrijskih odpadnih plinov.

Uvedba novih politik je spodbudila tudi industrijo modificiranih plastik k prehodu na varstvo okolja.
Kako pa lahko učinkovito optimiziramo emisije HOS v industriji modificirane plastike?
Zdaj pa sledite mojim korakom in si oglejte glavne metode čiščenja HOS v industriji ter biološke procese.

Linija za ekstrudiranje plastike PP/PE/PVC: Analiza emisij HOS

HOS nastajajo predvsem med procesom taljenja in hlajenja ekstruderja v procesu modifikacije s somešanjem, glavno mesto onesnaževanja pa je v bližini glave ekstruderja. Sestava odpadnih plinov, ki nastanejo v procesu modifikacije, se razlikuje za različne osnovne materiale.
polietilen(PE) proizvodni izpušni plini so sestavljeni predvsem iz trdnih delcev (dim), ogljikovodikov in težkih ogljikovodikov (nafta);
polipropilen(PP) proizvodni izpušni plini prevladujejo nemetanski skupni ogljikovodiki, težki ogljikovodiki, propilen, formaldehid, akrilna kislina, acetaldehid in aceton;
Polivinilklorid(PVC) proizvodni izpušni plini prevladujejo v metilen kloridu;
Koncentracije različnih onesnaževal v izpušnih plinih pri proizvodnji polistirena (HIPS) in ABS so zelo nizke (temperatura ima tudi velik vpliv na vrsto in skupno količino izpušnih plinov, ki nastanejo med proizvodnim procesom). V eni študiji je bilo omenjeno, da je pri predelavi homopolimera polipropilena s proizvodnimi temperaturami 205 °C oziroma 319 °C slednji proizvedel osemkrat več skupnih nemetanskih ogljikovodikov kot pri 205 °C, 7.4-krat več težkih ogljikovodikov in 66.2-krat več propilena kot prvi.

Pogosti postopki čiščenja odpadnih plinov

1. Uporabite smolo z nizkim ostankom monomera
Kolikor je mogoče, izberite smolo z relativno nizko vsebnostjo preostalih monomerov. Na primer, vsebnost monomera VC v medicinski PVC smoli je zelo nizka in lahko doseže 1 ppm (mg/kg) (normalna vrednost je 5); pri PP, ki se uporablja v avtomobilskih notranjih ploščah, izberite smolo z nizko vsebnostjo hlapnih snovi z majhnimi molekulami.
2. Uporaba dodatkov z višjo molekulsko maso
Kolikor je mogoče, uporabljajte dodatke z visoko molekulsko maso, po možnosti polimerne dodatke, da zagotovite, da ne izhlapevajo pri temperaturi obdelave in da ne pride do zunanje migracije.
(1) Če se vezivno sredstvo spremeni v kompatibilizator, natančneje v cepljen polimer ali cepljen polimer, vendar ima cepljeni del maleinskega anhidrida določen vonj.
(2) Mazivo s polipentaeritritol stearatom (PETS) itd.; disperzijsko sredstvo z molekulsko maso večjo od 5000, izbrano kot polietilenski vosek (PE-WAX).
(3) Zaviralec gorenja, kolikor je le mogoče, uporaba polimerov, kot so bromirani polistiren, bromirana epoksidna smola itd.
3. Dodajanje adsorbenta
Nanaša se na uporabo adsorbentov za zajemanje ali adsorpcijo preostalih organskih majhnih molekul v smolni matrici, da se doseže zahteva po nadzoru vsebnosti HOS. Adsorpcijska metoda je razdeljena na dve kategoriji: kemijska reakcijska adsorpcija in fizikalna adsorpcija. Pogosti fizikalni adsorpcijski materiali so porozni materiali, kot so: zeolit, aktivno oglje, molekularno sito, diatomit itd.
Adsorpcija s kemijsko reakcijo je metoda odstranjevanja HOS iz materialov z dodajanjem dodatkov, ki reagirajo s HOS in tvorijo spojino z večjo relativno molekulsko maso, ki v normalnih pogojih uporabe (npr. pod 100 °C) ne bo izhlapela, ali z nastankom bolj hlapnega plina.
4. Nadzor nad pogoji predelave
(1) Nizkotemperaturna proizvodnja: Pod predpostavko zagotavljanja popolne plastifikacije izdelkov je temperatura obdelave nižja, s čimer se zmanjša nastajanje majhnih molekul razgradnih snovi.
(2) Večstopenjska evakuacija: povečajte število evakuacij, ki lahko doseže 3 ali celo 4 stopnje, da odstranite hlapne snovi z majhnimi molekulami, ki nastanejo sčasoma.

5. Zmanjšajte uporabo materialov na osnovi organskih topil
(1) Premazi na vodni osnovi: voda kot disperzijski medij namesto organskih hlapnih topil, trenutna tehnologija pa še vedno zahteva približno 20 % etrskih in alkoholnih topil, zato se lahko štejejo le za premaze z nizko vsebnostjo HOS, ne pa za premaze brez HOS.
(2) Trdni prašni premaz: brez organskih topil, brez emisij HOS.
(3) premazi, ki se strjujejo s svetlobo: filmotvorni materiali se zanašajo na reakcijsko oblikovanje s svetlobo, kar lahko zmanjša uporabo organskih topil, vendar morajo pogosto vsebovati približno 30 % organskih topil.
(4) Lepila na vodni osnovi in ​​ločilna sredstva na vodni osnovi: trenutno so na voljo izdelki z nizko vsebnostjo organskih topil.
6. Visokotemperaturno suho parjenje
Ko plastična matrica preide skozi dvovijačni ekstruder in peletizator, se prenese v sistem za obdelavo HOS, kjer se segreje na 80–120 °C, da se HOS snovi (benzen, toluen, etilbenzen in druge ogljikovodikove snovi), ki jih adsorbirajo plastični delci, čim bolj očistijo s suho paro. Čas suhe pare je odvisen od temperature, ki je lahko višja ali nižja, običajno približno 3 ure. Trenutno to metodo v glavnem uporabljajo velika podjetja za modifikacijo.

Postopek biološke obdelave odpadnih plinov

Biološki pristop je izvedljiv iz dveh razlogov:
1. Koncentracija izpušnih plinov je zelo nizka, koncentracija izbranega vonja pa se močno zmanjša, ko biološka metoda odstrani onesnaževala z visoko biorazgradljivostjo iz izpušnih plinov, tako da je mogoče doseči emisijski standard;
②Majhne količine kratkoverižnih ogljikovodikov in metilen klorida bodo adsorbirane z materiali, kot je bambusovo oglje v polnilu, in jih lahko mikroorganizmi počasi delno ali v celoti razgradijo.

Zbiranje izpušnih plinov → razpršilni stolp → elektrostatično razmaščevanje → ventilator → biološka filtracija / aktivno oglje → izpolnjuje standardne emisije

Ko organski odpadni plin zbere zbiralni sistem, vstopi v čistilni stolp, kjer se temperatura odpadnega plina zniža s kroženjem vode v brizgalki, medtem ko se večina delcev in onesnaževal z visokim vreliščem (kot so težki ogljikovodiki) v odpadnem plinu odstrani. Ko odpadni plin zapusti čistilni stolp, vstopi v elektrostatično opremo za odstranjevanje olja, ki dodatno odstrani delce in težke ogljikovodike (olje) v odpadnem plinu ter zagotovi pogoje za nadaljnji postopek.
Izpušni plini se nato pošljejo v biološko enoto, kjer po predhodnem pranju, nadaljnjem hlajenju in vlaženju vstopijo v biofilter ter prehajajo skozi navlaženo, porozno in z aktivnimi mikrobi napolnjeno filtrirno plast, kjer mikroorganizmi v plasti adsorbirajo, absorbirajo in razgrajujejo onesnaževala v organskih izpušnih plinih, ki jih razgradijo na ogljikov dioksid, vodo in druge anorganske snovi.
(1) Hladilni stolp
Glavni namen postopka pršenja je znižanje temperature odpadnega plina, tako da temperatura plina ustreza vhodnim zahtevam biološke obdelave; po drugi strani pa se z zniževanjem temperature večina težkih ogljikovodikov, akrilne kisline, acetona, metilen klorida in drugih snovi v plinski fazi pretvori v tekočo obliko, s čimer se zmanjša obremenitev onesnaženja.



(2) Naprava za elektrostatično odstranjevanje olja
Izpušni plin iz razpršilnega stolpa mora pred vstopom v enoto za odstranjevanje olja odstraniti čim več vlage. Postopek odstranjevanja olja v glavnem odstranjuje preostale kapljice olja v izpušnih plinih, predvsem z elektrostatičnim odstranjevanjem olja. Načelo delovanja je, da se izpušni plini vnesejo v visokonapetostno električno polje, ki povzroči naboj kapljic olja v izpušnih plinih. Nabite kapljice olja se pod silo električnega polja premikajo proti drogu za zbiranje prahu in se odlagajo, s čimer se kapljice olja odstranijo iz izpušnih plinov. Elektrostatično odstranjevanje olja ima prednosti visoke učinkovitosti čiščenja, majhne izgube upora in velikega obsega obdelave plina.

(3) Naprava za biofiltracijo
Biološka filtracija je varna, zanesljiva in okolju prijazna metoda čiščenja, katere načelo je zbiranje odpadnih plinov iz različnih virov onesnaževanja in njihovo centralno pošiljanje v biofilter. Ko so odpadni plini navlaženi in odprašeni, prehajajo skozi mokro, porozno in aktivno mikrobno plast polnila, kjer najprej polnilo in biofilm adsorbirata onesnaževala, nato pa specializirani mikroorganizmi, pritrjeni znotraj in zunaj polnila, absorbirajo in razgradijo onesnaževala, ki jih razgradijo na CO2, H2O, SO42, NO in druge nestrupene in neškodljive preproste anorganske snovi, SO42, NO3 in druge nestrupene in neškodljive preproste anorganske snovi.
Nizka vsebnost HOS ni le zaščita zdravja delavcev, temveč tudi eno od meril za dobro tovarno.
»Zelena voda in zelena gora sta srebrna gora zlata«, verjamem, da bo industrija modificiranih plastik z naraščajočo ozaveščenostjo o varstvu okolja še naprej prehajala v zeleno smer.