Ekstruzijski stroj: Kako optimizirati emisiju hlapljivih organskih spojeva (VOC) u industriji plastike?

Modificirani stroj za ekstruziju plastike

Industrijalizacija je potaknula napredak ljudskog društva, i dok smo uživali u njezinim plodovima, incident sa smogom u Londonu iz 1952. godine vratio nas je u stvarnost.
Vremenom, potrošači, radnici i političari postaju sve više
svjesni industrijskih otpadnih plinova.

Uvođenje novih politika također je potaknulo industriju modificirane plastike na prelazak na zaštitu okoliša.
Ali kako možemo učinkovito optimizirati emisiju hlapljivih organskih spojeva (VOC) u industriji modificirane plastike?
Sada slijedite moje korake kako biste pogledali glavne metode obrade hlapljivih organskih spojeva u industriji, kao i biološke procese.

Linija za ekstruziju plastike PP/PE/PVC: Analiza emisije hlapljivih organskih spojeva (VOC)

Hlapljivi organski spojevi (VOC) uglavnom nastaju u procesu taljenja i hlađenja ekstrudera u procesu modifikacije miješanjem, a glavno mjesto stvaranja onečišćenja nalazi se u blizini glave ekstrudera. Sastav otpadnog plina nastalog u procesu modifikacije razlikuje se za različite osnovne materijale.
Polietilen(PE) ispušni plinovi iz proizvodnje dominiraju čestice (dim), ugljikovodici i teški ugljikovodici (nafta);
polipropilen(PP) ispušni plinovi iz proizvodnje dominiraju ukupni ugljikovodici bez metana, teški ugljikovodici, propilen, formaldehid, akrilna kiselina, acetaldehid i aceton;
Polivinil klorid(PVC) proizvodni ispušni plinovi dominiraju metilen kloridom;
Koncentracije raznih onečišćujućih tvari u ispušnim plinovima proizvodnje polistirena (HIPS) i ABS-a vrlo su niske (Temperatura također ima veliki utjecaj na vrstu i ukupnu količinu ispušnih plinova proizvedenih tijekom proizvodnog procesa. Jedna studija spomenula je da je pri preradi homopolimera polipropilena, s proizvodnim temperaturama od 205 °C i 319 °C, potonji proizveo osam puta više ukupnih nemetanskih ugljikovodika nego na 205 °C, sa 7.4 puta više teških ugljikovodika i 66.2 puta više propilena od prvog.

Uobičajeni postupci obrade otpadnih plinova

1. Koristite smolu s niskim ostacima monomera
Koliko god je to moguće, odaberite smolu s relativno niskim udjelom preostalih monomera. Na primjer, udio VC monomera u medicinskoj PVC smoli je vrlo nizak, a sadržaj VC može doseći 1 ppm (mg/kg) (normalna vrijednost je 5); za PP koji se koristi u unutarnjim panelima automobila, svakako odaberite smolu s niskim udjelom hlapljivih tvari malih molekula.
2. Korištenje aditiva veće molekularne težine
Koliko god je to moguće, koristite aditive visoke molekularne težine, po mogućnosti polimerne aditive, kako biste osigurali da ne isparavaju na temperaturi obrade, kao ni da ne dolazi do vanjske migracije.
(1) Ako se sredstvo za spajanje promijeni u kompatibilizator, posebno kao što je cijepljeni polimer ili cijepljeni polimer, ali cijepljeni dio maleinskog anhidrida ima određeni miris.
(2) Lubrikant s polipentaeritritol stearatom (PETS) itd.; odabir disperzanta s molekularnom težinom većom od 5000, polietilenskim voskom (PE-WAX).
(3) Usporivači gorenja, koliko je god moguće, koristiti polimerne vrste, posebno kao što su bromirani polistiren, bromirana epoksidna smola itd.
3. Dodavanje adsorbenta
Odnosi se na upotrebu adsorbenata za hvatanje ili adsorpciju preostalih organskih malih molekula u matrici smole kako bi se postigao zahtjev za kontrolu sadržaja hlapljivih organskih spojeva (VOC). Metoda adsorpcije podijeljena je u dvije kategorije: adsorpcija kemijskom reakcijom i fizička adsorpcija. Uobičajeni materijali za fizičku adsorpciju su porozni materijali, kao što su: zeolit, aktivni ugljen, molekularno sito, dijatomit itd.
Adsorpcija kemijskom reakcijom je metoda uklanjanja hlapljivih organskih spojeva (VOC) iz materijala dodavanjem aditiva koji reagiraju s VOC-ima kako bi se stvorio spoj s većom relativnom molekularnom masom koji neće isparavati u normalnim uvjetima upotrebe (npr. ispod 100 °C) ili stvaranjem hlapljivijeg plina.
4. Kontrola uvjeta obrade
(1) Proizvodnja na niskim temperaturama: Pod pretpostavkom osiguranja potpune plastifikacije proizvoda, temperatura obrade je niža, čime se smanjuje stvaranje tvari raspadanja malih molekula.
(2) Višestupanjska evakuacija: povećati broj evakuacija, koji može doseći 3 ili čak 4 stupnja, kako bi se uklonile male molekule hlapljivih tvari koje nastaju s vremenom.

5. Smanjite upotrebu materijala na bazi organskih otapala
(1) Premazi na bazi vode: voda kao disperzijski medij umjesto organskih hlapljivih otapala, trenutna tehnologija i dalje zahtijeva da sadrži oko 20% eterskih i alkoholnih otapala, mogu se smatrati samo premazima s niskim udjelom VOC-a, a ne premazima bez VOC-a.
(2) Premaz u čvrstom prahu: bez ikakvog organskog otapala, nulta emisija hlapljivih organskih spojeva (VOC).
(3) premazi koji se stvrdnjavaju svjetlom: materijali koji stvaraju film oslanjaju se na reakcijsko oblikovanje svjetlom, mogu smanjiti upotrebu organskih otapala, ali često moraju sadržavati oko 30% organskih otapala.
(4) Ljepila na bazi vode i sredstva za odvajanje na bazi vode: trenutno su dostupni proizvodi s niskim udjelom organskih otapala.
6. Suho parenje na visokoj temperaturi
Nakon što plastična matrica prođe kroz dvopužni ekstruder i peletizator, transportira se u sustav za obradu hlapljivih organskih spojeva (VOC), gdje se zagrijava na 80-120°C kako bi se hlapljive organske spojeve (benzen, toluen, etilbenzen i druge ugljikovodične tvari) adsorbirane plastičnim česticama suhom parom što više očistile. Vrijeme suhe pare ovisi o temperaturi, koja je viša i niža, obično oko 3 sata. Trenutno velika poduzeća za modifikaciju uglavnom koriste ovu metodu.

Proces biološke obrade otpadnih plinova

Biološki pristup je izvediv iz dva razloga:
① Koncentracija ispušnih plinova je vrlo niska, a koncentracija odabranog mirisa znatno se smanjuje nakon što biološka metoda ukloni onečišćujuće tvari s visokom biorazgradivošću iz ispušnih plinova, tako da se može ispuniti emisijski standard;
②Male količine kratkolančanih ugljikovodika i metilen klorida bit će adsorbirane materijalima poput bambusovog ugljena u punilu i mogu ih mikroorganizmi djelomično ili potpuno polako razgraditi.

Sakupljanje ispušnih plinova → raspršivač → elektrostatičko odmašćivanje → ventilator → biološka filtracija / aktivni ugljen → zadovoljava standardne emisije

Nakon što se organski otpadni plin prikupi sustavom za prikupljanje, on ulazi u toranj za čišćenje, a temperatura otpadnog plina smanjuje se raspršivanjem cirkulacijske vode, dok se većina čestica i onečišćujućih tvari s visokom točkom vrelišta (poput teških ugljikovodika) u otpadnom plinu uklanja. Nakon što otpadni plin izađe iz tornja za čišćenje, ulazi u elektrostatičku opremu za uklanjanje ulja, koja dodatno uklanja čestice i teške ugljikovodike (ulje) u otpadnom plinu i osigurava uvjete za sljedeći proces.
Ispušni plin se zatim šalje u biološku jedinicu, gdje nakon predpranja ulazi u biofilter, daljnjeg hlađenja i ovlaživanja, te prolazi kroz vlažni, porozni i aktivni mikrobima ispunjeni sloj filtera, gdje mikroorganizmi u sloju adsorbiraju, apsorbiraju i razgrađuju onečišćujuće tvari u organskom ispušnom plinu, razlažući ih na ugljikov dioksid, vodu i druge anorganske tvari.
(1) Rashladni toranj
Glavna svrha postupka raspršivanja je s jedne strane smanjenje temperature otpadnog plina, tako da temperatura plina zadovoljava ulazne zahtjeve biološke obrade; s druge strane, kako temperatura pada, većina teških ugljikovodika, akrilne kiseline, acetona, metilen klorida i drugih tvari u plinovitoj fazi pretvara se u tekući oblik, čime se smanjuje opterećenje onečišćenjem.



(2) Uređaj za elektrostatičko uklanjanje ulja
Iz ispušnog plina iz raspršivača potrebno je ukloniti što više vlage prije nego što uđe u jedinicu za uklanjanje ulja. Proces uklanjanja ulja uglavnom uklanja zaostale kapljice ulja u ispušnom plinu, uglavnom elektrostatskim uklanjanjem ulja. Princip rada je da se ispušni plin uvodi u visokonaponsko električno polje, što uzrokuje nabijanje kapljica ulja u ispušnom plinu. Nabijene kapljice ulja kreću se prema polu za skupljanje prašine pod djelovanjem sile električnog polja i talože se, čime se kapljice ulja uklanjaju iz ispušnog plina. Elektrostatsko uklanjanje ulja ima prednosti visoke učinkovitosti pročišćavanja, malog gubitka otpora i velikog raspona obrade plina.

(3) Uređaj za biofiltraciju
Biološka filtracija je sigurna, pouzdana i ekološki prihvatljiva metoda obrade, čiji je princip prikupljanje otpadnog plina iz različitih izvora onečišćenja i njegovo centralno slanje u biofilter. Nakon što se otpadni plin ovlaži i ukloni prašina, prolazi kroz vlažni, porozni i aktivni mikrobni sloj punila. Prvo, punilo i biofilm adsorbiraju onečišćujuće tvari, a zatim specijalizirani mikroorganizmi pričvršćeni unutar i izvan punila apsorbiraju i razgrađuju onečišćujuće tvari, razlažući ih na CO2, H2O, SO42, NO3 i druge netoksične i bezopasne jednostavne anorganske tvari, SO42, NO3 i druge netoksične i bezopasne jednostavne anorganske tvari.
Niske razine hlapljivih organskih spojeva nisu samo zaštita zdravlja radnika, već i jedan od kriterija za dobru tvornicu.
„Zelena voda i zelena planina su srebrna planina zlata“, s rastućom sviješću o zaštiti okoliša, vjerujem da će industrija modificirane plastike nastaviti prelaziti na zelenu tehnologiju.