如何控製機械製造(zào)行業塗裝工藝的VOCs排放?
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保 發布時間:2024-09-11
本期,帶大家一起了解機(jī)械製(zhì)造(zào)行業塗裝工藝,以及企業如何在(zài)生產各環節中減少VOCs的(de)產生與排(pái)放。
機(jī)械製造業
機械製造業的機械塗裝(zhuāng)生(shēng)產過程中會有VOCs的產生和排(pái)放,機械塗裝具有以下的特(tè)點:
1. 機械塗裝主要(yào)是油漆噴塗(tú)和粉末噴塗,可以使用(yòng)種(zhǒng)類較少。
2. VOCs產生在調漆、噴(pēn)漆、流平、烘幹、清洗等工序,VOCs來源於塗料、稀釋劑、清洗劑、固化劑、膠粘劑和密(mì)封膠等含(hán)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,需要多層噴塗或多次塗裝,部分還需要進行特(tè)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增加。
4. 由(yóu)於機械的體積較大,導致塗裝生產所需要場地較大;由於機械的形狀(zhuàng)差異較大,增(zēng)加了塗裝(zhuāng)生產的複(fù)雜性(xìng);部分大體積的機械(xiè)隻能是半開敞環境或開(kāi)放環境中進行塗裝,收集VOCs難度大,VOCs無組織排(pái)放量大。
生產工藝
一、基本工藝
機(jī)械塗裝(zhuāng)工(gōng)藝可以根(gēn)據使(shǐ)用的原(yuán)材料分成油漆噴(pēn)塗和粉末噴塗,油漆噴塗又分水性(xìng)油漆噴塗和油性油漆噴塗;機械塗裝工藝又可以根據生產(chǎn)環境分成(chéng)密閉式生產、半密閉式生產和敞開式生產;機械塗裝生產工藝還可以(yǐ)根(gēn)據使用的工具不同分成自(zì)動化生產(chǎn)線噴塗(tú)、機械手噴(pēn)塗(tú)和手工噴塗。
生產工藝的差別既可能影響VOCs排放總量,例如,粉末噴塗與油性噴漆兩者的VOCs排(pái)放總(zǒng)量差異較大;也可能影響無組織排放(fàng)量,例如,使用相同的(de)原輔材料,但生產(chǎn)環境不同,密閉式生產和敞開式生產(chǎn),兩(liǎng)者的無組織(zhī)排放量相差較大。
機械塗裝(zhuāng)生產(chǎn)中產生VOCs的工序和場所有噴底(dǐ)漆、流平、烘幹以及(jí)調料等等。
二、原輔材(cái)料
01 漆噴塗原材料
噴漆所使用的原材(cái)料有(yǒu)油性漆和水性漆。在使用油性漆時還需要使用固化劑和稀釋劑。VOCs的(de)排放不僅來自油性漆本身,還來自所使用的輔助材料。
①使用油性油漆時不僅油性油(yóu)漆本身VOCs含量大,所用的助劑VOCs含量也(yě)大。
②使(shǐ)用水性油漆時不僅水性油(yóu)漆的VOCs含(hán)量遠低於油性(xìng)油漆,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(bú)含(hán)VOCs的。但在生產過程中,尤其是高溫固(gù)化和烘幹的情況,會有少數VOCs逸散(sàn)出來。
三、VOCs收集與治理
01 收集
在機械塗裝中,VOCs收(shōu)集是其中(zhōng)重要的一環(huán)。一方(fāng)麵(miàn),要進(jìn)行塗裝的機械體積較大,塗裝時需要較大的空間,空間越大收集VOCs難(nán)度(dù)越大。另一方麵,機械的(de)塗裝生產有相當部分是在半開敞環境或(huò)開敞環境下進行的(de),限製了VOCs的收集。
02 預處理
在機械塗裝中含VOCs廢氣的收(shōu)集應根(gēn)據各個生產工序收集到廢氣的特點不同分類收集,分類進行預處理。
例如,噴(pēn)漆(qī)工序收集(jí)的廢氣溫度較低,但(dàn)因已經過水膜處理含(hán)水量大。預處理中不需要降溫,要除水。烘幹工序收集的廢物溫度較高,含水量低,需(xū)要降溫,而(ér)不需要脫水。
03 治理工藝
當機械塗裝使用油性漆噴塗時,廢氣中VOCs的濃(nóng)度較大,風量也(yě)大,應以吸附—催化燃燒或吸附(fù)—蓄熱燃燒為主要的治理(lǐ)工藝。當機械塗裝使用水性油漆噴塗或粉(fěn)末噴塗(tú),廢氣的風量較大,而VOCs濃度較低,可以選擇(zé)活性炭吸附(fù)為治理工藝。
機械塗裝清潔化生產途(tú)徑
一、綠色產品設計與生產
01 合理搭配底(dǐ)漆、中間漆和麵漆
合理搭配(pèi)底(dǐ)漆、中間漆和麵(miàn)漆是(shì)可以減少漆的消耗,從而達到減(jiǎn)少VOCs排放的目的。合理搭配底(dǐ)漆(qī)、中間漆(qī)和麵漆的工作包括減少各層漆的用量、使(shǐ)用VOCs含量較少的漆等等。
02 合理確定產(chǎn)品質量標準
提高(gāo)產品質量(liàng)標準勢必會增加原輔材(cái)料的消耗(hào),導致增大VOCs量的(de)排放。因此,合理確定產品的(de)質量標準十分重要的,既不過分提高產品質量標準,又要滿足機械使用的要(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(zuì)終達到(dào)嚴(yán)格控製VOCs的排放量。
二、原輔材料的改進和選擇
01 用水性漆替代(dài)油性漆
在機械塗裝中,減少VOCs排放量實用性強(qiáng)和(hé)有效性高的方法是使用水性漆(qī)。水性漆技術趨向成熟,在許多機械製造中廣泛(fàn)應用,例如(rú),風機、壓(yā)機、分條機、橫切機、泵、擠(jǐ)出機、電櫃等等(děng)產品,基本上都可以使用水性(xìng)漆。水性漆的使用(yòng)有(yǒu)以下幾種情(qíng)況:
①水性底漆+低(dī)VOCs含量油(yóu)性麵漆;
②水性底漆+低VOCs含量油(yóu)性中間漆(qī)+低VOCs含量油性(xìng)麵漆;
③水性底漆(qī)+水性中間漆+低(dī)VOCs含量油性(xìng)麵漆。
④底(dǐ)漆(qī)、中間漆和麵漆均(jun1)用水性油漆。
企業可以根據產品的特點和水性漆的質量采用不同的方(fāng)法。
02 粉末塗料替代油性油漆
粉末塗料基本(běn)上不含(hán)VOCs,用粉末塗料取代油性漆可以(yǐ)減少(shǎo)VOCs的排放。在某些方麵,粉末噴塗的質量又優於水性漆。因此,粉末噴塗代替油漆噴(pēn)塗是減少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(jì)的技(jì)術難題。對於體積較小(xiǎo)、重量較輕的機械(xiè)組(zǔ)合件是可以用(yòng)粉(fěn)末噴塗代替漆噴塗(tú)。
03 選擇VOCs含量較低的原輔材料
含VOCs的原輔材料中,由於所含VOCs的種類不同或所含的量不同,導致(zhì)有不同(tóng)的VOCs排放量。在生產過程(chéng)中應選擇VOCs含量(liàng)較低的原輔材料。
三、改進生產工藝與裝備
01 提高噴塗量(liàng)的精度
在漆噴塗中,提高噴塗量的精度就是減少漆和粉末的用(yòng)量,不僅可以減少VOCs的排放(fàng)量,還可以降低生(shēng)產成本。要提高噴塗量的精度就要做(zuò)好消耗量的計算、噴塗時的風量和速度等等。
02 改進噴(pēn)塗的方式
隨著技術的(de)進步(bù),在噴(pēn)塗方式方麵有緊湊(còu)式塗(tú)裝、靜電噴塗(tú)、高壓無氣噴塗、空氣輔(fǔ)助無氣噴塗、熱噴塗等等。企業(yè)可以根據產品的特(tè)點和生產的環境,選擇不同的噴塗方式,提高生產效(xiào)率,減少噴塗時的原輔材料的逸散。
03 提高噴塗的自動化程度
提高噴(pēn)塗自動化程度不僅可以提高生產效率,降低員工勞動強度,也可以減少(shǎo)VOCs的(de)排放。例如,機械(xiè)手噴塗可以提(tí)高噴塗精(jīng)度。由於機(jī)械具有體積大(dà)、重量重的特點,不能采用自動化噴塗生產線的形式,更適合采用機械手噴塗的方式。
04 嚴格控(kòng)製工藝參數
嚴格控製(zhì)VOCs產生工序工藝參數是有利(lì)於(yú)減少VOCs的排放,例如,嚴格控製噴漆的速度、嚴格控製烘幹的溫度以及(jí)嚴(yán)格控製流平的溫度和時間都有利於減少VOCs的釋放(fàng)。
四、生產環境(jìng)清(qīng)潔化
01 減少原輔材料的揮發
保持盛含VOCs原輔材料容器的密(mì)封,嚴格控製和適當地降低(dī)儲存含VOCs原材料的溫度,在稱量、配料和輸送含VOCs原輔材料時要盡量避免在空(kōng)氣中暴露(lù)等等。
02 改進原輔材料的(de)稱量(liàng)、調配和輸送
由於機械塗裝的麵積(jī)大,使用的原輔材料量大。人工進行稱(chēng)量和調配所(suǒ)需要的(de)時間較長。在原輔材料稱量、調配和輸送過程中會造成液(yè)體的擾動和揮發。為了減少(shǎo)在稱量、調配(pèi)和輸送(sòng)過(guò)程的VOCs釋(shì)放,盡可能運用自動(dòng)化設備。使用自動化設備具有速度快、密封性(xìng)好、準確、失誤可能性少。
03 減少生產過程的泄漏
機械塗裝生產應該在生產車間進行,禁止在露天操作。在生產車間進行塗裝生產時,噴漆等工序(xù)應做到在密閉空間進行。如果不能全密閉時(shí),應做可移動的半密閉隔離空間,並安裝抽氣係統,收集無組織排放的VOCs。如果(guǒ)隻能敞開式生產,則生產車(chē)間需要進行密閉,並在車間安裝集氣裝置收集VOCs。
五、優化收集和治理(lǐ)工藝
01 加強VOCs的收集
①加強VOCs的無組織排放。要減少VOCs的(de)無組織排放(fàng)就是(shì)要強化生(shēng)產車間的密封性以及做好(hǎo)集氣係統。
②提高生產環境的密封性。噴漆、流平和晾幹/烘(hōng)幹等工(gōng)序要在密閉條(tiáo)件下進行。鼓勵企業(yè)針對小工件噴塗采用自動化(huà)密閉收(shōu)集,大工件設(shè)備采用軌道(dào)輸送+密閉噴塗方式(shì)進行,落實調漆房和噴塗作業廢氣收集(jí)。
③符合(hé)條件的情況(kuàng)下做好廢氣分類收集和分類預處理。例如,有噴漆房、流平隧道或烘幹(gàn)房的情況下(xià),做好廢氣分類收集和分類(lèi)預處理。
02 優化處理工藝(yì)組合
合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穩定達(dá)標排放的必要條件。
03 嚴格控製治理工藝參數
除了選(xuǎn)擇合理的廢氣治理工藝外,根據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(lǐ)工藝參數是十分必要的。廢氣治理工藝參(cān)數主要有風量、風速、廢氣溫度、燃燒溫度以及活(huó)性炭的飽和度等等(děng)。
典型案例
該公司是國內大型的風機製備企業,該(gāi)企(qǐ)業重視節能減排、環境(jìng)保護以及碳減排。該企業安裝的太陽能光伏發電係統(tǒng),其發電量(liàng)已(yǐ)經能夠滿足該企業的所有用電(diàn)。
隨著水性漆技術的不斷成熟,該企業經過了較長期的研究,不(bú)斷調試,常規的風機、水泵、電櫃等產品均可以使(shǐ)用水性漆,而不(bú)使用油性漆。企業水性漆產品占全部產品的80%以上。核電站和水電等的專用設備由於使用條件的(de)限製仍是使用油性漆。
該企業(yè)根據產品(pǐn)的特點,創造密閉的生產環境(jìng)進行生(shēng)產。調漆間與噴漆房相連接,僅與對應工序的噴漆房有門進出,噴漆房使用(yòng)軌(guǐ)道輸送,內設小型吊(diào)機,方便(biàn)噴塗作業時做好廢氣收集工作;水性漆噴塗生產線和油性漆噴塗生產(chǎn)線獨立(lì)運行,分類收集處理。
該企業經過較長時間的研究和探索(suǒ),決定根據不同的廢氣采(cǎi)用分(fèn)類收集和分類治理。水性漆生產線(xiàn)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用水射流混動塔+三級過濾器(qì)+筒式轉輪吸附(fù)+蓄熱式催化燃燒(shāo)。