Machina extrusoriae: Quomodo emissionem VOC in industria plastica optimizare?

Machina extrusionis plasticae modificata

Industrializatio societatem humanam impellebat, et dum nos fructibus eius attulit gaudebamus, casus smogi Londiniensis anni 1952 nos ad realitatem reduxit.
Tempore progrediente, consumatores, operarii et politici magis magisque fiunt
conscius gasorum industrialium excrementorum.

Introductio novarum legum etiam industriam plasticarum modificatarum ad transitionem ad tutelam environmentalem impulit.
Sed quomodo emissionem VOC in industria plasticae modificatae efficaciter optimizare possumus?
Nunc gradum meum sequere ut methodos tractationis VOCs populares in industria, necnon processus biologicos, inspicias.

Linea extrusionis plasticae PP/PE/PVC: Analysis emissionis VOC

VOCs imprimis in processu fusionis et refrigerationis extrusoris in processu modificationis co-mixtionis generantur, et locus principalis pollutionis generandae prope caput matricis extrusoris est. Compositio gasorum residuorum in processu modificationis generatorum pro diversis materiis basis differt.
polyethylene(PE) exhaustum productionis a materia particularibus (fumo), hydrocarbonibus et hydrocarbonibus gravibus (oleo) dominantur;
PolypropyleneExhaustum productionis (PP) dominantur ab hydrocarbonibus totalibus non methanicis, hydrocarbonibus gravibus, propyleno, formaldehydo, acido acrylico, acetaldehydo et acetono;
polyvinyl chloride(PVC) exhausta productionis a methyleno chlorido dominantur;
Concentrationes variorum inquinantium in gasibus exhaustoriis polystyreni (HIPS) et productionis ABS valde humiles sunt (temperatura etiam magnum momentum habet in genus et quantitatem totalem gasorum exhaustorum productorum per processum productionis). Una studia commemoraverunt pro processu homopolymeri polypropyleni, cum temperaturis productionis 205°C et 319°C respective, hoc posterius octies plura hydrocarbona non-methanica totalia produxit quam ad 205°C, cum 7.4 vicibus pluribus hydrocarbonibus gravibus et 66.2 vicibus pluribus propyleni quam prius.

Processus communes curationis gasorum residuorum

1. Resina cum residuo monomerico parvo utere.
Quantum fieri potest, resinam elige cum contento monomerorum residuorum relative parvo. Exempli gratia, contentum monomeri VC in resina PVC medica valde parvum est, et contentum VC ad 1ppm (mg/kg) pervenire potest (valor normalis est 5); pro PP in tabulis interioribus autocinetorum adhibito, resinam elige cum contento volatilium moleculorum parvorum parvorum.
2. Usus additivorum cum pondere moleculari altiore
Quantum fieri potest, additiva magni ponderis molecularis, praesertim polymerica, utere, ne temperatura processus volatilizentur et ne extrinsecus migrentur.
(1) Si agens copulans in compatibilizantem mutatur, praesertim ut polymerum insitum vel polymerum insitum, sed pars insitina anhydridi maleici odorem quendam habet.
(2) Lubricans cum polypentaerythritolis stearato (PETS), etc.; dispersantum selectum ponderis molecularis maioris quam 5000 cera polyethylena (PE-WAX).
(3) Flammae retardantes, quantum fieri potest, ut polymeri generis adhibeantur, praesertim polystyrenum brominatum, resinam epoxy brominatam, et cetera.
3. Adsorbens addens
Ad usum adsorbentium refertur ad capiendas vel adsorbendas moleculas organicas parvas residuas in matrice resinae, ut requisitum moderationis contenti VOC consequatur. Methodus adsorptionis in duas categorias dividitur: adsorptionem per reactionem chemicam et adsorptionem physicam. Materiae communes adsorptionis physicae sunt materiae porosae, ut: zeolithus, carbo activatus, cribrum moleculare, diatometum, etc.
Adsorptio per reactionem chemicam est methodus eliminandi composta organica volatilia (VOC) e materiis per additiva addenda quae cum VOC reagunt ad compositum cum massa moleculari relativa maiore producendum quod sub condicionibus normalibus usus (e.g., infra 100°C) non volatilizabitur vel per productionem gasis volatilioris.
4. Imperium condicionum processus
(1) Productio temperaturae humilis: Sub praemissa plenae plasticizationis productorum curandae, temperatura processus inferior est, ita generationem substantiarum decompositionis moleculorum parvorum minuens.
(2) Evacuatio multi-stadia: numerum evacuationum auge, qui ad tria vel etiam quattuor stadia pervenire potest, ut parvae moleculae volatiles tempore generatae removeantur.

5. Usum materiarum organicarum solventium fundatarum minue.
(1) Obductio aquosa: aqua ut medium dispersionis loco solventium organicorum volatilium adhibetur, technologia hodierna adhuc circiter 20% solventium aetheris et alcoholis continere debet, obductio tantum cum VOC humili, non sine VOC, haberi potest.
(2) Pulveris solidi obductio: sine ullo solvente organico, nulla emissio VOC.
(3) Tunicae photopolimerizationis: materiae pelliculam formantes in formatione reactionis photopolimerizationis nituntur, usum solventium organicorum reducere possunt, sed saepe circiter 30% solventium organicorum continere debent.
(4) Glutina aquosa et agentes separationis aquosi: quae nunc praesto sunt sunt producta cum parvo contento solventium organicorum.
6. Vaporatio sicca altae temperaturae
Postquam matrix plastica per extrusorem bicochlearem et pelletatorem transit, ad systema curationis VOC transportatur, ubi ad 80-120°C calefacta est ut substantiae VOC (benzenum, toluenum, ethylbenzenum et aliae substantiae hydrocarbonicae) a particulis plasticis adsorptae, vapore sicco detractae quam mundissimae fiant. Tempus vaporationis siccae a temperatura pendet, quae alta et minor est, plerumque circiter tres horas. Hodie, magnae societates modificationis hanc methodum plerumque utuntur.

Processus curationis gasorum biologicorum

Methodus biologica duabus de causis possibilis est:
① Concentratio gasorum exhaustorum valde humilis est, et concentratio odoris selecti magnopere reducitur postquam methodus biologica inquinamenta altae biodegradabilitatis e gasis exhaustis tollit, ut norma emissionis impleri possit;
② Parvae quantitates hydrocarbonum catenae brevis et methyleni chloridi a materiis ut carbone bambuseo in impletione adsorbentur, et a microorganismis lente partim vel omnino degradari possunt.

Collectio gasorum exhaustorum → turris pulverisationis → degrassatio electrostatica → ventilator → filtratio biologica / carbo activatus → emissiones normae imple.

Postquam gas organicum residuum a systemate collectionis collectum est, turrim depuratoriam ingreditur, et temperatura gas residui per aspersionem aquae circulantis reducitur, dum pleraeque particulae et sordes alti puncti ebullitionis (velut hydrocarbona gravia) in gas residuo removentur. Postquam gas residuum e turri depuratoria exit, apparatum electrostaticum ad oleum removendum ingreditur, quod ulterius particulas et hydrocarbona gravia (oleum) in gas residuo removet et condiciones pro processu subsequenti praebet.
Gas exhaustum deinde ad unitatem biologicam mittitur, ubi, post cisternam prae-lavationis, ulteriorem refrigerationem et humidificationem, in biofiltrum intrat, et per stratum filtratorium madefactum, porosum et activis microbialibus repletum transit, ubi microorganismi in strato inquinantes in gasibus exhaustis organicis adsorbent, absorbent et degradant, eos in dioxidum carbonis, aquam et alias substantias inorganicas decomponendo.
(1) Turris refrigeratoria
Propositum principale processus aspersionis est temperaturam gasis residui reducere, ex una parte, ut temperatura gasis requisitis ingressus curationis biologicae satisfaciat; ex altera parte, temperatura decrescente, pleraque hydrocarbona gravia, acidum acrylicum, acetonum, methylenum chloridi, aliarumque substantiarum in phase gaseosa in formam liquidam convertuntur, ita onus pollutionis minuendo.



(2) Instrumentum electrostaticum ad oleum removendum
Gas ex turri pulverisante emissum, antequam in machinam deoleandi ingrediatur, quam plurimum humoris ex gasibus exhaustis removeri debet. Processus remotionis olei praecipue guttas olei residuas in gasibus exhaustis removet, praecipue utens remotione olei electrostatica. Principium operationis est ut gas exhaustus in campum electricum altae tensionis immittatur, quod efficit ut guttae olei in gasibus exhaustis onerentur. Guttae olei oneratae sub vi campi electrici versus polum collectionis pulveris moventur et deponuntur, ita guttas olei ex gasibus exhaustis removentes. Remotio olei electrostatica commoda habet altae efficaciae purificationis, parvae amissionis resistentiae, et magni voluminis curationis gasis.

(3) Instrumentum biofiltrationis
Filtratio biologica est methodus curationis tuta, fidissima et ecologica, cuius principium est gas residuum ex variis fontibus pollutionis colligere et ad biofiltrum centraliter mittere. Postquam gas residuum humidificatum et pulverulenter detractum est, per stratum impletionis microbiale humidum, porosum et activum transit. Primo, impletio et biopellicula inquinamenta adsorbent, deinde microorganismi specialis, intra et extra impletionem adhaerentes, inquinamenta absorbent et degradant, inquinamenta in CO2, H2O, SO42, NO et alias substantias inorganicas simplices non toxicas et innocuas, SO42-, NO3- et alias substantias inorganicas simplices non toxicas et innocuas decomponendo.
VOC humilia non solum praesidium salutis operariorum sunt, sed etiam unum ex criteriis bonae officinae.
"Aqua viridis et mons viridis est mons argenteus auri", cum crescente conscientia tutelae naturae, credo industriam plasticarum modificatarum transitionem ad viridem pergere.