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油漆车间过喷漆雾处置及VOC的节造

发布时间: 2019-07-29

  静电分手是E-Scrub工做的次要特点,其分手流程如下:1)对沉降漆雾进行上电;2)带电漆雾向阴极标的目的活动;3)通过度离剂将漆雾带离阴极板;4)正在轮回系统的分手系统中进行离心分手;5)离心后的分手剂回用,泵送到从槽。

  E-Scrub 静电漆雾分手系统处于喷漆室格子形栅板平面以下, 面漆线 线 线的喷漆室具有独自的 E-Scrub 系统。 通过喷漆工艺流程时,喷漆室中的空气负载多余的油漆微颗粒。 过喷漆雾和空气一路被轮回空气排气扇通过度离系统吸入。 空气中的超范畴喷涂漆正在分手模块进行分手。 排气扇将净化空气吸入旁边安插的排气道。 大部门净化空气做为轮回空气被从头输送到喷漆室, 小部门净化空气通过废气处置导入烧毁排放管并被供应的新颖空气替代。

  轿车涂拆工艺涉及无机化学、高化学、物理化学、材料科学等诸多根本科目,工艺过程由前处置、电泳涂拆、PVC 防腐、中涂底漆、色漆、清漆涂拆、空腔注蜡构成,而此中油漆材猜中利用品种最多、用量最大的一类是芳喷鼻烃溶剂,代表性的有二甲苯、高沸点芳烃溶剂,别的利用较多的是酯类溶剂(乳酸丁酯)、醇类(异丙醇)、酮类溶剂(环己酮、三甲基环己酮)等挥发性无机溶剂,它们都对形成了分歧程度的污染。我们经常所说的 VOC 就是挥发性无机物,是指正在涂料的利用过程中,挥发到大气中的溶剂和一些化学物质,它们是无机物质(碳氢化合物、乙二醇、酒精等)的夹杂物,好比涂料、PVC、清洗用稀释剂中都包含 VOC。 大大都国度和组织对 VOC 的定义是指沸点低于或等于 250 ℃的任何无机化合物,如对 VOC 的定义是无机挥发物。 它们正在 293.15 K 温标下具有 0.01 kPa 或更高的蒸气压力,或者正在响应的利用前提下发生响应的湿气(联邦条例第 31 款)。

  正在部门轮回量比力大或轮回速度比力快的系统中,有时可能发生较多的泡沫,需要利用消泡剂过多的泡沫发生。文丘里水吸附处置还会用到杀菌剂,轮回水系统正在无溢流的环境下是“死轮回”,正在中国南方的天气前提下一般夏日利用1个月(冬季为2个月)后,轮回水中会发生细菌(次要是厌氧菌),细菌会使轮回水发生臭味和过量泡沫。细菌正在水中会发生硫化氢气体和氨盐,其会加快轮回水的电导率上升。

  正在对油漆车间过喷漆雾处置方式进行简要阐述的根本上,提出了 VOC 计较统计模式方式,并对降低 VOC 排放进行实践切磋。

  7)工艺优化。优化清洗法式,降低清洗溶剂的含量。正在喷涂过程中,油漆颜色切换时需要采用清洗剂对喷杯及喷嘴进行清洗,以避免喷杯中残留的颜色形成车身油漆色差。每次换颜色清洗需用水性漆清洗剂和去离子水质量比为3∶7的夹杂液,清洗剂的用量取决于夹杂液中清洗剂的比例(最后规划设定为2∶8)。每天换色次数取决于喷涂时油漆颜色的同色连喷率的凹凸,同色连喷率高,换色次数少,全天清洗剂的用量就少,反之,则清洗剂的用量就多,每天清洗剂利用量取决于换色的次数以及夹杂液的比例。所以油漆车间对于短清洗应采用“清洗剂+去离子水”相连系模式:即10台车中能够放置2次采用清洗剂,8次采用去离子水清洗,如许可无效节约清洗剂的投入。

  文丘里水吸附处置法目前大都用于溶剂型保守工艺的喷涂车间。过喷的漆雾跟着从上而下的沉降风飘落正在轮回水中,雾状漆滴进入轮回水后被漆雾凝结剂分离成小颗粒状,正在电荷感化下或者吸附感化下,漆雾凝结剂操纵二极分歧的亲和性将漆滴完全包裹,通过化学感化,漆雾凝结剂渗入至油漆内部将油漆颗粒中的功能基团,使其黏性完全消弭,部门溶剂也被接收包裹,油漆颗粒的黏性消逝,漆渣呈无黏性的松散基团,正在被的漆渣上浮或下沉之前,漆雾凝结剂中的高絮凝剂,将被的漆滴堆积成较大的渣团,同时将被的油漆颗粒和其他杂质凝结正在一路,并使其坚忍和黏合,加强机械脱水的效率而且中和系统电荷,连结系统中的离子均衡。上浮水槽的渣团,通过刮渣机将其断根,这些化学凝结剂结成的漆渣VOC含量一般正在1.5%摆布。

  VOC 的计较目前采用 1 a 计较统计 1 次, 正在 1 a的时间内计较所利用的溶剂量, 即全年无机溶剂投入量减去无机溶剂量或者无机黏合剂的处置量 (因为这些溶剂化学或物能, 所以需要通过燃烧处置进行的),再减去收集的废猜中所包含的无机溶剂的量(对废气、废水的收受接管处置进行的),然后按照油漆涂卸车间出产的车型面积换算从而得出 VOC 的排放(g/m2)。 因为涂卸车间的全体设想安插分歧, 设备能力、功能有异,所以分歧车间不异工序中发生的 VOC挥发量也有不同, 鉴于计较 VOC 涉及的材料数据较多,所以车间需要成立一个 VOC 节制小组,每月统计材料的耗损, 按照每月各个颜色的耗损来计较每月VOC 的发生量。 取此相对应的还需要收集统计每月废稀料、 废渣的收受接管以及废稀料、 废渣中溶剂的质量分数;每月几多 VOC 挥发通过焚烧炉燃烧排放。 至于如点修补处的环己酮、 喷蜡处的 VOC 则需要专业的仪器丈量获得数据。 油漆车间的 VOC 排放次要来自于溶剂型色漆及中涂漆, 采用水性漆可大幅降低 VOC排放,VOC 排放仅为保守溶剂型油漆工艺的 1/3 摆布,达到欧盟 VOC 的排放尺度。 表 2 为溶剂型色漆和水性色漆的 VOC 含量对比。

  1)对于溶剂型油漆,丙烯酸树脂大都用二甲苯做稀料调制黏度,溶剂型油漆中稀料的含量视油漆的特征和用处大都连结正在55%摆布,如底漆中稀料的含量一般正在45%、色漆的稀料含量正在50%~72%(分歧颜色含量分歧);而水性色漆的溶剂含量较着降低,只要14%~18%,所以采用水性色漆替代溶剂型色漆是汽车行业的不贰选择。

  6)削减返工率。降低返工率是各个涂卸车间每年的节制方针,但以往都是从提高JPH、降低材料成本的角度出发。若是降低1%的返工率,单台油漆材料耗损中可降低0.1kg稀料,溶剂投入的削减是降低VOC排放的最主要要素。

  目前涂卸车间既有保守溶剂型工艺又有“2010新工艺”。保守工艺的收受接管次要包罗废稀料及废渣的收受接管,取此对应的“2010新工艺”次要收受接管废稀料和沾有油漆颗粒的石灰石。而正在出产过程中喷蜡的飞雾以及点修补的环己酮飞扬物则无法收受接管统计。所以提高烧毁物的收受接管是节制VOC的无效手段。油漆管的清洗以及机械手喷涂时的换色清洗耗损的溶剂都需要细致记实和汇总。此中若何多次利用(削减投入)清洗溶剂也是一个可优化的课题。

  E-Scrub取保守湿式文丘里的区别次要有以下几点:1)分手剂分手代替了湿式文丘里水幕,节水更较着;2)分手模块是漆雾吸附分手的焦点模块;3)新增废气旁焚烧,正在CC段约有15%的沉降风被焚烧处置;4)轮回为从的沉降风,再由风机供入轮回供风室;5)从喷漆室人工区进来的新风将做为E-Scrub气封空气。

  对于“2010 水性色漆新工艺”中利用的石灰石收集漆雾安拆(见图 2),能够通过喷漆室各个收集模块石灰石的改换设置 (对色漆内腔喷涂区域过滤模块以及清漆内腔喷涂区域的过滤模块设置的过车台数进行优化)、添加过车台数、降低石灰石耗损来降低石灰石的投入利用量, 改换频次对石灰石用量的节制起间接感化,需要按期认证过车设定值的合,从而提高石灰石收集漆雾的效率。

  跟着水性漆涂拆工艺及公共“2010新工艺”的普遍采用,保守文丘里水吸附漆雾的体例正正在被石灰石干式吸附处置及E-scrub水处置所替代。新的漆雾处置体例正在节水、节电方面有较大劣势,出格是正在降低VOC排放方面劣势较着。

  VOC的发生贯穿了油漆车间整个工艺过程,从电泳涂拆的电泳槽、UBS喷涂、中涂底漆喷涂、色漆、清漆喷涂、拾掇线的点修补、空腔注蜡、车身门板喷蜡以及各个烘房城市发生分歧数量的VOC挥发排放。油漆车间有些区域的VOC挥发目前可以或许计较但无法实行节制,好比出产过程中脱脂槽、电泳槽、UBS喷房、喷漆后的静止室中VOC的挥发;有些区域发生的VOC能够通过办理体例来进行优化节制。

  分手剂的运转模式如下: 1)分手剂通过系统槽泵送;2)分手剂正在分手槽中通过两级溢流的体例,分手剂的液面平衡; 3)压缩空气膨缩管用于分手剂的滴定流淌,流淌正在阴极板概况;4)分手剂溢流至从槽内。

  导流板是沉降风颠末的区域,带有油漆,持久不洁净,导流板漆皮褶起,掉落入分手模块,形成高压报警。分手剂滴定槽是容易积漆的处所, 积漆过多将导致沉降风不克不及透过度离模块,不克不及起到静电分手。收集盘积漆过厚过多,带入从槽的积漆也多,会形成从槽出口的絮凝泵、储槽泵的堵塞、损坏阳极板锯齿释电极容易积漆,这是不成避免的,若是不克不及洁净到位,则影响电场效应。阴极板上附着油漆过厚,将导致阳极取阴极之间极距过小,惹起漏电流,系统要求封闭。

  5)提高同色连喷率(同色连台数)。所谓同色连台数就是喷涂设备喷车的次数/颜色改变次数之比。同色连台数越大,换色次数越小,换色损耗越小。所以油漆车间降低油漆材料耗损可从车身车间起头。起首车身车间尽量做到同种颜色排序上线,从车身车间进入油漆车间的车身尽可能同种颜色相连。企业对低比例颜色(俗称小颜色)集中放置出产,即出产部分将收到的订单颜色产量集中正在几天内全数喷涂完成,削减油漆颜色屡次切换而带来的油漆、稀料损耗。所以油漆车间提高同色连台数,就削减了色漆及稀料的投入。

  图 3 所示是 E-Scrub 静电分手捕获漆雾的安拆。喷漆室沉降风从上自下穿过导流板, 裹挟着沉降漆雾进入分手模块进行静电分手,静电由高压发生器供给。沉降漆雾被分手模块吸附后,流淌到收集盘。沉降风随后被轮回风机再次送入喷漆室。 图示为 E-Scrub 外部布局,是 E-Scrub 油漆处置的系统终端,通过度离模块油漆被吸附于分手剂, 油漆取分手剂的夹杂物流入从槽;进入沉淀槽后离心分手,使油漆固体块取分手剂分手,再把分手剂泵送至从槽.

  4)削减空气喷枪的喷涂,无效降低单耗。举例:反射银保守喷涂一般采用ESTA和Spraymate空气喷涂相连系的体例,近来PPG公司开辟新产物打消空气喷枪喷涂,无效地降低了单耗。

  现代化轿车涂卸车间油漆喷涂目前利用来去机和机械手静电喷涂,来去机静电喷涂的油漆上漆率一般为60%~70%,机械手静电喷涂的油漆上漆率一般为80%~90%,残剩的过喷量往往正在喷漆过程中挥发散落正在喷漆室内。对于过喷漆雾的处置目上次要有3种处置体例:1)文丘里水吸附;2)石灰石干式吸附;3)E-scrub水处置。以下就这3种分歧的处置体例做简单引见。

  采用无中涂的“2010 水性漆工艺”的 VOC 排放将进一步降低,VOC 排放仅为 24 g/m2。

  2)多采用单色漆。单色漆因材料本身缘由需要添加的稀料较金属漆要少。车身浩繁的油漆颜色对客户而言是美不堪收的目视体验,而对出产企业和社会倒是无法的选择。出产线每添加一个颜色就多了切换的可能,每切换一次颜色,视金属漆或单色漆分歧会添加1.35~2.00kg的稀料耗损,这此中一部门色漆稀料会被收受接管进入调漆间,还有一部门稀料会进入水幕文丘里,未来从漆渣中收受接管,也有小部门会挥发至轮回风中排放进入大气层,对形成必然的影响。所以选择单色漆或精减油漆颜色无疑能够削减VOC排放。

  3)提高设备涂拆的无效操纵率。目前油漆涂卸车间利用溶剂型油漆的喷涂设备次要有来去机和机械人两类。喷涂油漆工艺按照油漆材料(金属漆、单色漆)的分歧而有差别。金属漆采用ESTA和Spraymate空气喷涂相连系的体例,单色漆采用100%的ESTA喷涂。一般常规换色1次,耗损油漆0.5kg,稀料正在2kg摆布。目前Duerr公司和ABB公司均有改良喷涂设备换色阀的新行动:添加Pushout功能,通过换色阀的时间节制削减油漆及稀料的损耗。

  采用水性漆是降低VOC排放的最佳手段。“2010工艺”正在采用水性漆替代溶剂型漆的根本上,打消了中涂工艺,愈加绿色环保,VOC排放小于25g/m2,达到国际先辈程度。除利用水性漆外,还能够从油漆工艺、涂拆设备及过程节制等角度动手进行优化节制来降低VOC排放。

  石灰石干式吸附是近几年新引入国内的一种漆雾处置体例,次要使用于Duerr公司制制的喷涂设备系统中,目前全球公共“2010工艺”、“2010+工艺”的漆雾处置次要为石灰石处置和E-scrub水处置。石灰石处置漆雾的流程见图1。