التحكم في المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط

التحكم في المركبات العضوية المتطايرة فيممحاة صناعة

--تؤدي معايير الانبعاثات إلى التغيير الأخضر

يتم إنشاء المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط في وصلات إنتاج متعددة. في مرحلة معالجة المواد الخام، بدأت المكونات العضوية منخفضة الجزيئية الموجودة في المطاط الطبيعي ومواد المونومر المتبقية في إنتاج المطاط الصناعي في التطاير. في مرحلة الخلط، تتسرب بعض المكونات العضوية لملينات المطاط والمسرعات ومضادات الأكسدة وغيرها من الإضافات تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة. على سبيل المثال، منقي الزيت العطري الشائع الاستخدام سوف يطلق مواد متطايرة أثناء الخلط. في عملية الفلكنة، تعد المنتجات الثانوية العضوية منخفضة الجزيئات الناتجة عن تفاعل عوامل الارتباط المتقاطع ومسرعات الفلكنة أيضًا مصدرًا مهمًا للمركبات العضوية المتطايرة. على سبيل المثال، سوف ينتج نظام الفلكنة الكبريت مركبات عضوية متطايرة تحتوي على الكبريت. تحتوي هذه المواد المتطايرة على مجموعة متنوعة من المواد، وأكثرها شيوعًا هي الهيدروكربونات العطرية مثل البنزين والتولوين والزيلين. إنهم ممثلون نموذجيون للمركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط.

1. ما هو المركبات العضوية المتطايرة، المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط؟

تشير المركبات العضوية المتطايرة (VOC) في صناعة المطاط إلى المركبات العضوية التي تتطاير من المواد الخام والمواد المضافة وعمليات الإنتاج أثناء عملية إنتاج المطاط. هذه المركبات متطايرة ولها ضغط بخار مرتفع في درجة حرارة الغرفة. على سبيل المثال، المذيبات العضوية المستخدمة في معالجة المطاط، والهيدروكربونات العطرية مثل البنزين والتولوين والزيلين، بالإضافة إلى المكونات العضوية الموجودة في بعض مواد تليين المطاط والملدنات، كلها تقع ضمن فئة المركبات العضوية المتطايرة.

2. من أين تأتي المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في صناعة المطاط؟

المواد الخام: يحتوي المطاط الطبيعي نفسه على بعض المكونات العضوية منخفضة الجزيئات، والتي سوف تتطاير أثناء المعالجة. في عملية إنتاج المطاط الصناعي، ستصبح بقايا المونومر والمواد المضافة أيضًا مصدرًا للمركبات العضوية المتطايرة. على سبيل المثال، مونومر الستايرين المتفاعل بشكل غير كامل في إنتاج مطاط الستايرين بوتادين.

مساعدات المعالجة: يتم استخدام عدد كبير من المواد المضافة في خلط المطاط والفلكنة وعمليات المعالجة الأخرى، مثل ملينات المطاط (مثل الزيوت العطرية) والمسرعات ومضادات الأكسدة وما إلى ذلك. وفي ظل ظروف المعالجة ذات درجات الحرارة العالية، فإن بعض هذه المواد المضافة سوف تتطاير لتشكيل المركبات العضوية المتطايرة. على سبيل المثال، أثناء عملية خلط الزيت العطري، بسبب ارتفاع درجة الحرارة، سوف تنبعث المكونات المتطايرة فيه إلى الهواء.

عملية الفلكنة: تعتبر الفلكنة خطوة أساسية في معالجة المطاط. أثناء عملية الفلكنة، ستخضع عوامل التشابك ومسرعات الفلكنة في المطاط لتفاعلات كيميائية. ستنتج هذه العملية بعض المنتجات الثانوية العضوية منخفضة الجزيئات، والتي سيتم إطلاقها في شكل مركبات عضوية متطايرة. على سبيل المثال، عند استخدام نظام الفلكنة بالكبريت، سيتم إنتاج مركبات عضوية متطايرة تحتوي على الكبريت.

3. ما هي مخاطر المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط؟

• المخاطر على صحة الإنسان

تعد سلسلة البنزين (مثل البنزين والتولوين والزيلين) الموجودة في صناعة المطاط من المركبات العضوية المتطايرة مواد سامة وضارة. التعرض طويل الأمد للبنزين يمكن أن يؤدي إلى وظيفة غير طبيعية في تكوين الدم ويسبب أمراضًا خطيرة مثل سرطان الدم. يمكن أن يحفز التولوين والزيلين الجهاز العصبي المركزي ويسبب أعراضًا مثل الدوخة والصداع والغثيان والقيء.

يمكن لبعض المركبات العضوية المتطايرة المحتوية على الكلور (مثل الهيدروكربونات المكلورة التي قد يتم إنتاجها أثناء معالجة مطاط الكلوروبرين) أن تسبب ضررًا لأعضاء مثل الكبد والكلى بعد دخولها جسم الإنسان.

• المخاطر البيئية

تشارك المركبات العضوية المتطايرة في التفاعلات الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي لإنتاج الأوزون (O₃) والهباء الجوي العضوي الثانوي (SOA). الأوزون هو عامل مؤكسد قوي يمكن أن يلحق الضرر بالنباتات، مثل التسبب في تحول أوراق المحاصيل إلى اللون الأصفر وإعاقة النمو. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي التركيزات العالية من الأوزون أيضًا إلى تهيج الجهاز التنفسي البشري وتسبب أمراض الجهاز التنفسي.

يمكن أن يؤدي الهباء الجوي العضوي الثانوي إلى تقليل الرؤية الجوية، مما يؤدي إلى تكوين طقس ضبابي، مما يؤثر على جودة الهواء وتغير المناخ.

4. ما هي معايير الانبعاثات وإجراءات التحكم؟

معايير الانبعاثات

في الصين، وضع معيار انبعاثات الملوثات في صناعة منتجات المطاط (GB 27632 - 2011) أحكامًا لانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط. على سبيل المثال، هناك متطلبات واضحة لحدود انبعاث إجمالي الهيدروكربونات غير الميثان من وحدات تكرير المطاط ووحدات الفلكنة. يبلغ حد انبعاث إجمالي الهيدروكربونات غير الميثان من وحدات تكرير المطاط 10 ملجم/م3 (الانبعاثات المنظمة).

• الولايات المتحدة الأمريكية

معايير الانبعاثات الوطنية: وضعت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) معايير الانبعاثات ذات الصلة. على سبيل المثال، في نوفمبر 2023، أصدرت وكالة حماية البيئة مقترحًا لمراجعة معايير الانبعاثات الوطنية لملوثات الهواء الخطرة في صناعة الإطارات المطاطية، واقترحت وضع حد أقصى لتكنولوجيا التحكم التي يمكن تحقيقها (MACT) لإجمالي الهيدروكربونات (THC) لمعالجة المطاط. فئة فرعية.

معايير الانبعاثات الصناعية: يمكن لحكومات الولايات المختلفة صياغة معايير أكثر صرامة للتحكم في انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة بناءً على شروطها الخاصة، بشرط أن تتوافق مع المعايير الفيدرالية. على سبيل المثال، لدى بعض الولايات لوائح أكثر تفصيلاً بشأن تسرب المعدات وانبعاثات التنفس في خزانات الشركات المصنعة للمطاط.

المواد الخاضعة للرقابة والحدود المحددة: تم وضع حدود صارمة لتركيز الانبعاثات وحدود الانبعاثات للمواد الضارة مثل البنزين والتولوين والزيلين. ويجب على الشركات الالتزام بها بشكل صارم، وإلا فسيتم معاقبتها وفقًا للقانون. 2.

• الاتحاد الأوروبي

إن آيزو 10580:2012: تحدد متطلبات انبعاث المركبات العضوية المتطايرة (VOC) للأقمشة المرنة وأغطية الأرضيات الخشبية. إذا تم استخدام المنتجات المطاطية في إنتاج هذه المنتجات، فيجب أن تستوفي متطلبات الحد الأقصى لانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في هذا المعيار3.

التوجيه المتكامل لمنع التلوث ومكافحته (IPPC): يتطلب من المؤسسات الصناعية اتخاذ تدابير شاملة لمنع التلوث ومكافحته، وينظم عملية الإنتاج وصيانة المعدات ومعالجة غاز النفايات في صناعة المطاط لتقليل انبعاث الملوثات مثل المركبات العضوية المتطايرة. تحتاج الشركات إلى تحقيق معايير الأداء البيئي المقابلة من خلال اعتماد أفضل التقنيات المتاحة (BAT)، والتي توضح التدابير الفنية والإدارية لتقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في عمليات إنتاج المطاط المختلفة.

• اليابان

JIS A 1903:2008 وJIS A 1903:2015: يحدد هذان المعياران طريقة تحديد انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة (VOC) من منتجات البناء. ويستخدمون طريقة سلبية لكشف وتقييم انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من منتجات المطاط والمواد الأخرى ذات الصلة بالبناء، مما يوفر أساسًا للتحكم في انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من منتجات المطاط المستخدمة في مجال البناء.

5. ما هي إجراءات الرقابة التي سيتم اتخاذها؟ (التحكم في المصدر، التحكم في العمليات، التحكم في نهاية الأنبوب)

تدابير الرقابة

- **التحكم في المصدر**: حدد المواد الخام والمواد المضافة ذات المحتوى المنخفض من المركبات العضوية المتطايرة. على سبيل المثال، استخدم مواد تنعيم المطاط الصديقة للبيئة لتحل محل الزيوت العطرية التقليدية لتقليل توليد المركبات العضوية المتطايرة. في إنتاج المطاط الصناعي، تحسين عملية البلمرة، وزيادة معدل تحويل المونومر، وتقليل محتوى المونومر المتبقي.

- **التحكم في العملية**: تقوية نظام التهوية أثناء عملية الإنتاج. قم بتركيب أغطية تجميع الغاز وقنوات التهوية الفعالة في ورشة خلط المطاط وورشة الفلكنة لجمع المركبات العضوية المتطايرة المتولدة ومن ثم معالجتها. وفي الوقت نفسه، قم بتحسين معلمات عملية الفلكنة مثل درجة الحرارة والوقت لتقليل المركبات العضوية المتطايرة الناتجة عن الفلكنة المفرطة.

- **المعالجة في نهاية الأنبوب**: استخدم مجموعة متنوعة من تقنيات معالجة المركبات العضوية المتطايرة، مثل الامتزاز والاحتراق الحفاز والمعالجة البيولوجية. تستخدم طريقة الامتزاز مواد ماصة مثل الكربون المنشط لامتصاص المركبات العضوية المتطايرة، والغاز المنقى يلبي معايير الانبعاثات. تتمثل طريقة الاحتراق التحفيزي في حرق وتحلل المركبات العضوية المتطايرة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء عند درجة حرارة منخفضة تحت تأثير المحفز. كفاءة المعالجة عالية، ولكن ينبغي إيلاء الاهتمام لاختيار وصيانة المحفز. تستخدم طريقة المعالجة البيولوجية عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة لتحلل المركبات العضوية المتطايرة. إنه يتميز بمزايا التكلفة المنخفضة وعدم وجود تلوث ثانوي، ولكن كفاءة المعالجة منخفضة نسبيًا ومناسبة لمعالجة المركبات العضوية المتطايرة منخفضة التركيز.

• مع تزايد الوعي بحماية البيئة والحاجة الملحة للحوكمة البيئية، ظهرت معايير الانبعاثات لصناعة المطاط. نظرًا لحالة حماية البيئة في الداخل والخارج، دفعت التوجهات السياسية ذات الصلة إلى إصدار "معايير الانبعاثات للملوثات في صناعة منتجات المطاط" (GB 27632 - 2011). يحتوي هذا المعيار على لوائح صارمة ومفصلة بشأن انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة في صناعة المطاط. فيما يتعلق بحد انبعاث إجمالي الهيدروكربونات غير الميثان، فإن حد الانبعاثات المنظم لوحدة تكرير المطاط هو 10 ملجم/م3، كما أن وحدة الفلكنة لديها أيضًا متطلبات حد واضحة مقابلة.

• بالنسبة للانبعاثات غير المنظمة، يتم أيضًا تحديد حد التركيز لنقطة المراقبة داخل حدود المصنع. بالإضافة إلى ذلك، يضع المعيار متطلبات منهجية لمراقبة المؤسسة والإشراف عليها. تحتاج الشركات إلى المراقبة في نقاط مراقبة محددة بالتردد المحدد، وتركيب معدات مراقبة أوتوماتيكية لانبعاثات الملوثات للاتصال بقسم حماية البيئة للتأكد من أن بيانات الانبعاثات شفافة وقابلة للتتبع، وتنظيم سلوك انبعاث المركبات العضوية المتطايرة بشكل كامل لشركات المطاط.

مع ضمان أننا نقدم حلول الختم لمستخدمينا،نحن(Lindepolymer) تطبق أيضًا بشكل صارم المعايير البيئية الوطنية والدولية.