Исследование и разработка инновационных технологий уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза (на примере ПАО «АВТОВАЗ»)
ВВЕДЕНИЕ 4
СОКРАЩЕНИЯ 11
1 Анализ нормативных требований, предъявляемый к технологическому
процессу и используемому оборудованию окраски автомобильного кузова методом катафореза 12
1.1 Основные законодательные нормативные требования в области
эксплуатации в лако- красочных производствах, как по воздушному так и по водному бассейну окружающей среды 12
1.2 Основные новации в технологиях очистки технологических выбросов цехов
предприятий автопрома 23
2 Анализ эффективности функционирования инновационных инженерных разработок в области уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза 37
2.1 Основные законодательные нормативные требования к технологическому
процессу окраски методом катафореза 33
2.2 Порядок обращения с непригодными технологическими газами процесса
окраски методом катафореза 36
2.3 Анализ эффективности функционирования инновационных инженерных
разработок в области уменьшения выбросов технологических газов в атмосферу 46
3 Предлагаемые к реализации организационно - технические решения по внедрению инновационных технологий уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза 53
3.1 Анализ организационно - технических решений по внедрению инновационных технологий уменьшения выбросов в атмосферу
технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза 53
3.1.1 Анализ технологического процесса химико-термической обработки 54
3.1.2 Анализ выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски
методом катафореза 62
3.2 Эффективность технологических мероприятий по снижению выбросов .... 66
3.3 Анализ разработок и путей их улучшения по теме магистерской
диссертации 68
3.3.1 Предлагаемое технологическое устройство термического дожига для обеспечения уменьшения выбросов технологических газов в атмосферу 69
3.3.2 Принцип работы предлагаемого технологического устройства 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 82
В России в настоящие время на предприятиях автопрома производится более 2 миллионов автомобилей в год. Производство автомобилей связано с проведением окрасочных работ кузовов, что в свою очередь характеризуется с проведением «экологически грязных» технологий их производства в огромных количествах расходующих химические (окрасочные, обезжиривающие, моющие) компоненты, которые являются вредными и опасными для окружающей среды. Данные технологические компоненты частично выбрасываются в атмосферу, в виде технологических газов, отравляют при этом атмосферный воздух внутри или в непосредственной близости селитебных территорий. Так же происходит загрязнение ими водной среды, в виде промышленных стоков. Актуальность этих проблем обостряется тем, что предприятия автопрома находятся, как правило, в черте городской застройки крупных населенных пунктов. Токсичные компоненты, выбрасываемые в водный бассейн в виде промышленных стоков, негативно воздействуют на водный бассейн. Требования к очистке промышленных стоков, которые устанавливает правительство РФ к предприятиям, строго регламентированы. Очистка промышленных стоков предприятий, на сегодняшнее время, как правило, эффективно осуществляется использованием современного оборудования в составе локальных очистных сооружений. Инновационные технологии в области усовершенствования функционирования локальных очистных сооружений получают дальнейшее развитие. Воздушные токсические выбросы технологических газов, образуемых преимущественно при осуществлении технологий окраски, полировки, сушки автомобильного кузова, нуждаются в применении более современных технологий их нейтрализации.
Цель исследования
Исследования, включающие прогнозные экспресс- оценки типичных используемых и предлагаемых инновационных технологических процедур эффективного обезвреживания токсических выбросов в атмосферу, производимых технологическими газами процесса окраски, полировки, сушки автомобильного кузова методом катафореза.
Задачи исследования:
1) Выполнить аналитический информационный обзор типичных, используемых в автомобильной промышленности, технологических способов и технических устройств эффективного уменьшения токсических выбросов в атмосферу, производимых технологическими газами процесса окраски, полировки, сушки автомобильного кузова методом катафореза.
2) Провести оценку количественного и ингредиентного состава токсических выбросов в атмосферу в составе технологических газов, производимых при технологических процессах окраски, полировки, сушки автомобильных кузовов предприятиями автомобильной промышленности, на примере базового предприятия- ПАО «АВТОВАЗ».
3) Предложить к внедрению на промышленных предприятиях автопрома РФ усовершенствованной инновационной процедуры очистки технологических газов, образующихся в процессах выполнения операции окраски, полировки и сушки автомобильных кузовов.
4) Выполнить прогнозную экспресс эколого-экономическую оценку потенциальных эффектов от внедрения в производство усовершенствованной инновационной процедуры очистки технологических газов, образующихся в процессе окраски, полировки и сушки автомобильного кузова, осуществляемой методом катафореза.
Объект исследования:
Объектом исследования является технологический процесс и используемое оборудование окраски деталей автомобильного кузова, производимой методом катафореза, с применением локальных очистных установок и типичных технологических процедур очистки технологических газов, выбрасываемых в атмосферу, используемый базовым предприятием - цехами окраски кузовов ПАО «АВТОВАЗ».
Методы исследования:
Методы исследования базировались на применении объективных результатов инструментальных исследований, полученных в исследовательских лабораториях ПАО «АВТОВАЗ», а так же приведенные в научно- технических публикациях в периодических научно- технических изданий, научных монографий, посвященных проблемам уменьшения токсических выбросов в атмосферу, производимых при проведении лако- красочных технологических операций.
Научная новизна работы:
1) Выполнен обобщающий аналитический информационный обзор эффективных направлений уменьшения токсических выбросов в атмосферу производимых технологическими газами, образующимися в результате процесса окраски, полировки и сушки автомобильного кузова методом катафореза.
2) Предложен к применению усовершенствованный инновационный технологический прием уменьшения токсичных выбросов технологических газов в атмосферу, реализующийся при выполнении технологических процедур окраски, полировки, сушки автомобильного кузова методом катафореза.
Теоретическая и практическая значимость:
1) Составлена информационная база, с учетом результатов проведенного анализа разнообразных известных путей повышения эффективности уменьшения токсических выбросов в атмосферу технологических газов, образуемых при проведении окрасочных операций автомобильных кузовов методом катафореза, как наиболее распространенной в мировой практике автопрома используемой технологической процедуре окраски автомобильных кузовов, которая позволяет осуществлять комплексную, многофакторную оценку и выбор принимаемых решений с учетом действующих и перспективных нормативных экологических требований, достигает экологической эффективности их очистки и экологических затрат на их реализацию.
2) Предложены к применению в автопроме прогрессивные технологии термического дожига технологических газов в атмосферу технологических газов, образующихся при выполнении технологических операций окраски, полировки и сушки автомобильного кузова методом катафореза.
3) Выполнена прогнозная экспресс эколого- экономическая оценка достигаемых потенциальных эффектов от внедрения в производство предложений по применению усовершенствованной инновационной процедуры очистки технологических газов, образующихся в процессе окраски автомобильного кузова методом катафореза.
Апробация работы:
Материалы диссертации рассматривались и обсуждались комиссией на заседании кафедры «Управление промышленной и экологической безопасностью» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тольяттинский государственный университет».
Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованных источников.
Объем пояснительной записки 90 страницы, 14 рисунков, 5 таблиц, 60 литературных использованных источников.
В первой главе выполнен аналитический информационный обзор нормативных требований, предъявляемых к функционированию систем локальных очистных установок, а так же типичных, используемых в автомобильной промышленности, технологических способов и технических устройств эффективного уменьшения выбросов в водную и воздушную среду.
Произведен сравнительный анализ эффективности функционирования используемых современных способов очистки водного бассейна и воздушной среды.
Во второй главе «Анализ эффективности функционирования инновационных инженерных разработок в области уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза» рассмотрена проблема уменьшения загарязения окружающей среды на основе градообразующего предприятия г.о. Тольятти «Волжский автомобильный завод».
Составлена исходная информационная база и приведены результаты анализа разнообразных известных путей повышения эффективности уменьшения токсических выбросов в атмосферу технологических газов, образуемых при проведении окрасочных, полировочных операций и сушки автомобильных кузовов, осуществляемых методом катафореза, как наиболее распространенной в мировой практике автопрома технологической процедуры окраски автомобильного кузова.
Проведена комплексная, многофакторная оценка по выбору решения необходимого усовершенствования системы с учетом действующих и перспективных нормативных экологических требований эффективности их очистки и экологических затрат на их реализацию.
Произведен сравнительный анализ использования прогрессивных технологий термического дожига технологических газов в атмосферу, образующихся при выполнении технологической окраски автомобильного кузова методом катафореза.
В третьей главе предложен к применению усовершенствованный инновационный технологический прием уменьшения токсичных выбросов технологических газов в атмосферу, при выполнении технологической окраски автомобильного кузова методом катафореза, разработана технологическая схема уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов процесса окраски автомобильного кузова методом катафореза.
Представлена разработка для усовершенствования технологического процесса очистки сооружений с целью уменьшения выбросов в атмосферу технологических газов и обеспечением требуемого качества очистки по всем показателям, с использованием катафорезного дожигателя компании «Аэромекканика Коломбо» (США) для осуществления дополнительной термической обработки кузовных полей воздействием повышенной температуры.
Результаты проведенных теоретических исследований свидетельствуют об целесообразности внедрения в технологический процесс окраски автомобильного кузова методом катафореза и вводе в эксплуатацию установки термического дожига технологических газов, с применением дожигателя пр-ва компании «Аэромекканика Коломбо» (США).
Этапы выбора принятых технологических решений проводились по следующей алгоритмической схеме:
1. Выбор направления модернизации технологического процесса и производимого оборудования. Определение эффективных установок, на основании анализа публикаций в области системных исследований очистки технологических газов, образующихся в процессе окраски автомобильного кузова методом катафореза.
2. Определения приемлемой по функционированию технически эффективных установок, удовлетворяющих требования действующих, нормативно - правовых документов РФ.
3. Выбор вариантов эффективного технологического оборудования, в области обеспечения высококачественной очистки технологических газов, образующихся в процессе окраски автомобильного кузова методом катафореза.
4. Заключительная комплексная оценка эффективности функционирования модернизируемого функционирования модернизирующего технологического процесса с учетом технических, экологических и стоимостных показателя.
Выполнен аналитический информационный обзор типичных, используемых в автомобильной промышленности, технологических способов и технических устройств эффективного уменьшения токсических выбросов в атмосферу, производимых технологическими газами процесса окраски, полировки, сушки автомобильного кузова методом катафореза.
Проведена оценка количественного и ингредиентного состава токсических выбросов в атмосферу в составе технологических газов, производимых при технологических процессах окраски, полировки, сушки автомобильных кузовов предприятиями автомобильной промышленности, на примере базового предприятия- ПАО «АВТОВАЗ».
Предложена к внедрению на промышленных предприятиях автопрома РФ усовершенствованной инновационной процедуры очистки технологических газов, образующихся в процессах выполнения операции окраски, полировки и сушки автомобильных кузовов.
Выполнена прогнозная экспресс эколого- экономическую оценка потенциальных эффектов от внедрения в производство усовершенствованной инновационной процедуры очистки технологических газов, образующихся в процессе окраски, полировки и сушки автомобильного кузова, осуществляемой методом катафореза.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
