如何控製機械(xiè)製造行(háng)業塗裝工藝的VOCs排放?
來源(yuán):忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時間:2024-09-11
本期,帶大家(jiā)一起了解機械製(zhì)造行業(yè)塗裝工藝,以及企(qǐ)業如何在生產各環節中減少VOCs的產生與排放。
機械製造業(yè)
機械製造業(yè)的機械塗裝生產過程中會有(yǒu)VOCs的產生(shēng)和(hé)排放,機械塗裝具有(yǒu)以下的特點:
1. 機械塗裝主要是油漆噴塗和(hé)粉末噴塗,可以(yǐ)使用種類較少。
2. VOCs產(chǎn)生在調漆、噴漆、流平、烘幹、清洗等工序,VOCs來源於塗料、稀釋劑、清洗(xǐ)劑、固化劑、膠粘劑和(hé)密封膠等含VOCs原輔材料。
3. 機械使用環境比較複雜,對塗裝的質量要求較高。因此,對原輔材料的質量要求較高,需要多層噴塗(tú)或多次塗裝(zhuāng),部(bù)分還需要進行(háng)特殊的處理,例如,特殊防腐和(hé)防水等等,原輔材料的消耗量也會(huì)增加。
4. 由於機械的體積較大,導致塗裝生產所需要場地較大;由於(yú)機械的形狀差異較大(dà),增加了(le)塗裝(zhuāng)生產的複(fù)雜性;部分大體(tǐ)積的機械隻能是半開敞環境或(huò)開放環境(jìng)中進行塗裝(zhuāng),收集(jí)VOCs難度大,VOCs無組織排放量大。
生(shēng)產工藝(yì)
一(yī)、基本工藝
機(jī)械塗裝(zhuāng)工藝可以根據使用的(de)原材料分成油漆噴塗和粉末噴塗,油漆噴(pēn)塗又分水性油漆噴塗和油性油漆噴塗(tú);機械塗裝工藝又可以根據生產環境分(fèn)成密閉式生產、半密閉(bì)式生產和敞開式生產;機械塗裝生產(chǎn)工(gōng)藝還可以根(gēn)據使用的工具不同分成自動化生產線噴塗、機械手噴塗和手工噴塗。
生產工藝的差別既可能影響VOCs排放總量,例(lì)如,粉末噴塗與油性噴(pēn)漆兩者的VOCs排放總量差(chà)異較大;也可能影響無(wú)組織排放量,例如,使用相同的原輔材料,但生產(chǎn)環境不同,密閉式生產和敞開式生產,兩者的無組織排放量相(xiàng)差較大。
機械塗(tú)裝生產中產生VOCs的(de)工序和場(chǎng)所有噴底(dǐ)漆(qī)、流平、烘幹以及調料(liào)等等。
二、原輔材料(liào)
01 漆(qī)噴塗原(yuán)材料(liào)
噴漆所使(shǐ)用的原材料有油性漆和水性漆(qī)。在(zài)使用油性漆時還需要使用固化劑和稀釋劑。VOCs的排放不僅來自油性(xìng)漆(qī)本身,還來自所使用的輔助材料(liào)。
①使用油性油(yóu)漆時不(bú)僅油性油漆本身VOCs含量大,所用的助劑VOCs含量也大。
②使用水性油漆時不(bú)僅(jǐn)水性油漆的VOCs含量遠低於油性油漆(qī),而且所使用助劑的VOCs含(hán)量也低。
02 粉末噴塗原材料
從原材料成份分析,粉末是不含VOCs的。但在(zài)生產過程中,尤(yóu)其(qí)是高溫固化和烘幹的情況(kuàng),會(huì)有少數VOCs逸散出(chū)來。
三、VOCs收集與治理
01 收集
在機械塗裝中,VOCs收集(jí)是(shì)其中(zhōng)重要的一環。一方麵,要進行塗裝的機械體積較大,塗裝(zhuāng)時需要較大的空間,空(kōng)間(jiān)越大收集VOCs難度(dù)越大。另(lìng)一方麵,機械的塗裝生產有相當部分是在半開(kāi)敞環境(jìng)或(huò)開敞環(huán)境下進行的,限製了VOCs的收集。
02 預處(chù)理
在機械塗裝中含VOCs廢氣的收集應根據(jù)各個(gè)生產工序收集到廢氣(qì)的特點不同分類收集,分類進行預處理。
例(lì)如,噴漆工(gōng)序收集的廢氣(qì)溫(wēn)度(dù)較低,但因已經過水膜處理含水量大。預處理中不需要降溫,要(yào)除(chú)水。烘幹工序收集的廢物溫度較高,含水(shuǐ)量(liàng)低,需要降溫(wēn),而不需要脫水。
03 治理工藝
當機械塗裝使用油性漆噴塗時(shí),廢氣中VOCs的濃(nóng)度較大,風量也大,應(yīng)以吸附(fù)—催化燃燒或吸附—蓄熱燃燒為主要的治理工藝。當機械塗裝使用水性油漆噴塗或粉(fěn)末噴塗,廢氣(qì)的風量較大,而VOCs濃度較低,可(kě)以選擇活性炭吸附(fù)為治(zhì)理工藝。
機械塗(tú)裝(zhuāng)清潔化生產途徑
一、綠色產品(pǐn)設計與生產
01 合理搭配底漆、中間漆(qī)和麵漆
合理搭配底漆、中間(jiān)漆和麵漆是可以減少漆的消耗,從而達到減少(shǎo)VOCs排放(fàng)的目的。合理搭配底漆、中間漆和麵漆的工作包括減少各層漆的(de)用量、使用VOCs含量較少的漆等等。
02 合理確定產品質量標準
提高產品質量標準勢必會增加原輔材料的(de)消耗,導致增大VOCs量的排放。因此,合理確定產品的質量標準(zhǔn)十分重要的,既不過分提高產品質量標準,又要滿足機械(xiè)使用的要(yào)求。嚴格控製質量標準就可以嚴格控製原輔材料的消耗量,最終達到嚴格控製VOCs的排放量。
二、原輔材料的(de)改(gǎi)進和選擇
01 用水性漆替代油性漆
在機械塗裝中,減少VOCs排放量實用性強(qiáng)和有效性高的方法(fǎ)是使用水性(xìng)漆。水性漆技術趨(qū)向成熟,在許多機械製造中廣(guǎng)泛應用,例如,風機、壓機、分條機、橫切機(jī)、泵(bèng)、擠出機、電櫃等等產品,基本上都可以使用水性(xìng)漆。水性漆的使用有以下幾(jǐ)種(zhǒng)情況:
①水性底漆+低VOCs含(hán)量油性麵漆;
②水性底漆+低VOCs含量油性中間漆+低VOCs含量油性麵漆;
③水性底漆+水性中間漆+低(dī)VOCs含量油性(xìng)麵漆。
④底漆(qī)、中間漆和麵漆均用水性油漆。
企業可以根據產(chǎn)品的特點(diǎn)和水性漆的質量采用不同的(de)方法。
02 粉末塗(tú)料替代油性油漆
粉末塗料(liào)基本上不(bú)含VOCs,用粉末塗料取代油性漆可以減少VOCs的排放。在某些方麵,粉末噴(pēn)塗的質量又優於(yú)水性漆。因此,粉末噴塗代替油漆噴塗是減(jiǎn)少VOCs排放的有效途徑。然而,機械常常是體積較大的,在使用粉末噴塗還需要解決一些實際的(de)技術難題。對於(yú)體(tǐ)積(jī)較小、重量較輕的機械組合件是可以用(yòng)粉末噴塗代替(tì)漆(qī)噴塗。
03 選擇VOCs含量較低的原輔材料
含VOCs的原輔材料中(zhōng),由於所含VOCs的種類不同(tóng)或所(suǒ)含的量不同,導致有不同的VOCs排放量(liàng)。在生產過程中應(yīng)選擇(zé)VOCs含量較低的原輔材料。
三、改進生產工藝與裝備
01 提高噴塗量的精度
在(zài)漆噴塗中,提高噴塗量的精度就是減少漆(qī)和(hé)粉末的用量,不僅可以減少VOCs的排放量(liàng),還可以降低生產成本。要(yào)提高噴塗(tú)量(liàng)的精度就要做(zuò)好消耗量的(de)計算、噴塗時的風量和速度等(děng)等。
02 改進(jìn)噴塗的方式(shì)
隨著技術的進步,在噴塗(tú)方(fāng)式方麵有緊湊式(shì)塗裝(zhuāng)、靜電噴塗(tú)、高壓無氣噴塗(tú)、空氣輔(fǔ)助無氣噴塗、熱噴塗等等(děng)。企業可以根據產品的特點和生產的環境,選擇不同的噴塗方(fāng)式,提高生產效率,減少噴塗時的原輔材料的逸(yì)散(sàn)。
03 提高噴塗的自動化程度
提高噴塗自動化(huà)程度不僅可以提高生產效率,降低員工勞動強度(dù),也可(kě)以減少VOCs的排放。例如(rú),機(jī)械手噴塗可以提高噴塗精度。由(yóu)於(yú)機(jī)械(xiè)具有體積大、重量重的(de)特(tè)點,不能(néng)采用自動化噴(pēn)塗生產線的形式,更適(shì)合采用機械手噴塗的方式(shì)。
04 嚴格控製工藝參數
嚴(yán)格(gé)控製VOCs產生工序(xù)工藝參數是有利於減少VOCs的排放,例如(rú),嚴格控製噴漆的速度、嚴格控製烘幹的溫度以及嚴格控製流平的溫度和時間都有利於(yú)減少VOCs的釋放(fàng)。
四、生產環境清潔化(huà)
01 減少原輔材料的揮發
保(bǎo)持盛含VOCs原輔(fǔ)材料容器的密(mì)封,嚴格控製和適當(dāng)地降低儲存含VOCs原材料的溫度,在稱量、配料和(hé)輸送含VOCs原輔材料(liào)時要(yào)盡量避免在空氣(qì)中暴露等等。
02 改進(jìn)原輔材料的稱量、調配和輸送
由於機械塗裝的麵積大,使用的原(yuán)輔材料量大。人工進行稱(chēng)量和調配所需要的時間較(jiào)長。在原輔材料(liào)稱量、調配和輸送過程中會造(zào)成液體的擾(rǎo)動和揮發。為了減少在稱量、調(diào)配和輸送過程的VOCs釋放,盡可(kě)能運用自動(dòng)化設備。使用自動化設備具有速(sù)度快、密封性好、準確、失誤可能性少。
03 減少生產過程(chéng)的泄漏
機械塗裝生產應該在生(shēng)產車間進行,禁(jìn)止在露天操作。在生產車間進行塗裝生產(chǎn)時,噴漆等工序應做到在密閉空間(jiān)進行。如果不能全密閉時(shí),應做可移動的半密閉隔離空間,並安(ān)裝抽氣(qì)係統(tǒng),收集無組織排放的VOCs。如果隻能敞開式(shì)生產,則生產車間需要進行密閉,並在車間安裝集氣裝置收集VOCs。
五、優化(huà)收集和治(zhì)理工藝
01 加強VOCs的收集
①加(jiā)強VOCs的無組(zǔ)織排放。要減(jiǎn)少VOCs的無組織排放就是要強化生(shēng)產(chǎn)車間的密封性以(yǐ)及(jí)做好集氣係統。
②提高生產環境的密封性。噴漆(qī)、流平和晾幹/烘(hōng)幹等工序要(yào)在密閉條件下進行。鼓勵企業針對小工件噴塗采用自動化密閉收集,大工件設備采用軌道輸送+密閉噴塗方(fāng)式進行,落實調漆房和(hé)噴塗作業廢氣收(shōu)集。
③符合(hé)條件的情況下(xià)做好廢氣分類收集和分類(lèi)預處理。例如,有噴漆房、流平隧道或烘幹房的情況下,做好廢氣分類收集和(hé)分類預處理。
02 優化處理工藝組合
合(hé)理選擇廢氣治理工藝組合以及合理調整廢氣治理工藝的順序是實現(xiàn)穩定達標排放的必要條(tiáo)件。
03 嚴格控製治理工藝參數
除(chú)了選擇合理的廢氣治理工藝外(wài),根據(jù)生產的實際情況及時調整治理工藝參數(shù)以及嚴格控製治理工藝參數是十分必要的。廢氣治理工藝參數主要有風量、風速、廢氣溫度(dù)、燃燒溫度以及活(huó)性炭的飽和度(dù)等等。
典型案例
該公(gōng)司是國內大型的風機(jī)製備(bèi)企業,該企業重視節能減排、環境保護以及碳減排。該企業安裝的太陽能光伏發電係統(tǒng),其發(fā)電量已經能(néng)夠滿足(zú)該企業的所有用電。
隨著水性漆技術的不斷成熟,該企業(yè)經過了較長期的研究(jiū),不斷(duàn)調試,常規的風(fēng)機、水泵、電櫃等產品均可以使用水性漆,而不使(shǐ)用油性漆。企業水性漆產品占全部產品的80%以(yǐ)上。核電(diàn)站和水電(diàn)等的專用設備由於使用條件(jiàn)的限製(zhì)仍是(shì)使用油性漆。
該企(qǐ)業根(gēn)據產品的特點,創造密閉的生產環境進(jìn)行生產。調漆間與噴漆房相連接(jiē),僅與對應工序(xù)的噴漆房有(yǒu)門進出,噴漆房使用(yòng)軌道輸送,內設小型吊機,方便噴塗作業(yè)時做好廢氣收集工作;水性漆噴塗生(shēng)產線和(hé)油性(xìng)漆噴塗生產線(xiàn)獨立運行,分類收(shōu)集處理。
該企業經過較長時間的研究(jiū)和探索,決(jué)定根據不同(tóng)的廢氣采(cǎi)用分類(lèi)收集和分類治理。水性(xìng)漆(qī)生產(chǎn)線的廢氣采用水射流混動塔+活性炭吸附的治理工藝。油性漆生產線的廢氣采(cǎi)用水射流混動塔+三級過濾器(qì)+筒式轉輪吸附+蓄熱式催化(huà)燃燒。