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    1. 蘇州岱創過濾系統有限公司

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      新型DPA漆霧過濾器在涂裝行業的應用

      文章出處:蘇州岱創過濾系統有限公司   責任編輯:   發布時間:2017-06-05 14:40:00    點擊數:-   【

      摘要:本文對涂裝行業漆霧產生和過濾的特點,新型DPA漆霧過濾器的優勢以及在涂裝干式噴房和濕式文丘里噴房漆霧過濾的成功應用進行了介紹。

      關鍵詞:干式噴房漆霧過濾  循環風漆霧過濾  漆霧過濾器  

       

      1前言

      隨著國家環保法規的升級完善,揮發性有機物VOCs的治理要求明確,環保部門實時監控從理論走向現實,部分涂裝車間原本粗放的漆霧處理方式不能滿足法規要求,多種VOCs廢氣處理設備在涂裝行業的應用遇到了漆霧粘附污染的難題。近年來,中國一些地區也開始限用水洗式漆霧捕集裝置,開始向不產生涂料渣的干式噴漆室轉換。針對干濕兩種涂裝漆霧處理工藝遇到的難題,新式DPA漆霧過濾器在涂裝行業的漆霧捕捉應用效果值得肯定。

      2 涂裝漆霧的特點和過濾效率評價的局限

      涂裝過程廣泛應用于各行各業,油漆的種類和分類方式繁多,通常大家習慣把油漆按照溶劑類型分為油性和水性漆,按照組分類型分為單組份和雙組份,不同的油漆噴涂過程中產生的漆霧和發生固化的時間不同,漆霧顆粒的大小又和采用的噴涂設備緊密相關。典型的油漆漆霧中不同粒徑大小油漆顆粒所占體積百分數如圖1所示,大部分的漆霧顆粒介于10-100um之間,也有相當比例的粒徑處于3-10um之間。

      漆霧分布曲線

      1 漆霧中不同粒徑(um)大小油漆顆粒所占的體積百分數

      目前工業過程中使用的空氣質量規范中并沒有專門針對漆霧捕捉能力的測試標準,國內涂裝行業一般采用的是歐洲空調暖通行業空氣過濾器標準EN779來選擇不同精度的空氣過濾器,EN779規定了從G1-F99種不同過濾等級空氣過濾器的效率要求,但值得一提的是EN779采用的標準測試塵是模擬的普通空氣塵埃,是沒有粘性的二氧化硅、炭黑、棉纖維混合物,所得到的過濾精度和納污能力均針對的普通空氣塵埃,在捕捉含有粘性的樹脂顏料混合物顆粒時表現出嚴重的局限性。

      3傳統漆霧捕捉材料

      3.1 漆霧氈

      漆霧氈是一種蓬松的玻璃纖維粗絲制成的過濾材料,單純的物理攔截原理,因其非常蓬松不易被大的漆渣雜質堵塞的特點,在一定時期內廣泛用于小型噴房的排風過程,用來去除較大的漆霧顆粒。漆霧氈常見過濾等級為G3EN779標準)對10um以上的顆粒過濾效率遠低于85%,在有高濃度漆霧處理需求的工藝過程中漆霧穿透總量極大易造成后道設備污染或過濾器堵塞,且玻璃纖維材料本身對人體呼吸道危害極大還易造成皮膚過敏,易脫落碎裂變小的物理特點,對生產車間和涂裝環境都是直接污染源。

      3.2 環保紙質過濾器

      采用可回收環保紙制成,形式包含V型漆霧過濾紙、多層網格紙、迷宮紙箱等,主要采用離心除塵原理,漆霧容納能力大,使用壽命長,但沒有可衡量的過濾精度,對小漆霧攔截效果不佳,材料表面可以進行防水處理但用于水性漆時依然有一定局限性。

      3.2 普通空氣過濾器

      合成材料制成板式或袋式的空氣過濾器,過濾機理是物理攔截, F5中效過濾袋EN779標準)即可去除98% 10um以上的顆粒。但油漆的樹脂具有粘性,會快速在濾材表面成膜,甚至將過濾袋迎風面粘連在一起,造成過濾器的壓差快速上升,在線使用壽命很短,另外吸收水分濕潤后過濾介質的實際過濾效率顯著下降會造成漆霧逃逸。

       

      4 新型DPA漆霧過濾器

      DPA漆霧過濾器由一種合成材料制成,過濾器的迎風面采用3D蜂窩層狀結構設計符合深層過濾原理,不但可以捕捉更多的漆霧,而且對10微米以上的小漆霧可以99.8%的捕捉。DPA漆霧過濾器的特點是材料具有自支撐能力,即便是每平米吸附了大量的漆霧后,濾材的蜂窩結構依然清晰可見(見圖2),這樣就保證了材料的容塵能力。標準型DPA材料適用于雙組份溶劑型油漆和水性油漆,20um以上油漆顆粒去除率達100%,10um以上油漆顆粒去除效率99.8%,5um以上油漆顆粒去除效率84.5%??梢赃_到27kg/m2漆霧捕捉能力。DPA漆霧過濾器本身不含有玻纖材料,具有優異的防水能力,制作過程和使用過程安全,使用后固體廢棄物100%可焚化處理。

      DPA漆霧過濾材料

      5 DPA漆霧過濾器在干式噴房的應用

      干式噴房不采用水霧水簾而是直接采用過濾材料捕捉漆霧,因體積小、造價低、不使用化學藥劑捕集漆霧、不產生廢水等特點而逐漸受到涂裝行業的青睞,其具有更環保的標簽已成為噴漆室主流發展方向。傳統的干式噴房多為較小部件的噴漆作業,在環保法規條例還不夠嚴格的情況下,采用過濾效率低的漆霧過濾可以勉強被接受,但隨著政府對VOC排放的限制和排放費用的征收,噴涂漆霧處理成了當下熱點關注的問題。

      上海某工廠因VOCs排放標準升級,不得不棄用原漆霧氈的過濾方式以期望更好保護VOCs處理單元,該工廠生產流水線為手工單側噴涂、水平側抽風的方式,噴房示意如圖3所示。

      側排風干式噴房

       

       

      該干式噴房的設計參數見表1。

      總風量m3/h

      油漆類型

      日均油漆用量kg

      手工噴涂上漆率

      日均過噴漆量 kg

      18000

      雙組份溶劑型
      原漆:固化劑:稀料=2:1:0.3

      100

      30%

      70

      1干式噴房參數

      原漆霧過濾系統由四級組成:金屬擋板+F5過濾棉+棕櫚纖維層+活性炭,具體材料排布如圖4所示。

      干式噴房漆霧過濾

      該生產線在改造前,每天需更換第二級過濾材料F5過濾棉,噴房每生產6小時后風壓由負壓變為正壓,因排風系統被漆霧嚴重堵塞,漆霧開始向噴房外部飄逸逃散,另外,后道活性炭也被漆霧污染,吸附效率下降快,導致VOCs排放不達標。

      經現場工況分析后,對漆霧過濾單元進行了改進,去掉原金屬擋板+F5過濾棉+棕櫚纖維層,改為安裝一道DPA漆霧過濾器直接捕捉漆霧,實際安裝使用前后效果如圖5所示:

      安裝使用效果

      現場經簡易改造后,安裝12只尺寸為592×592×292mm盒式DPA漆霧過濾器,單個通風量為1500m3/h,實際使用壽命9-14天,通過持續跟進數據采集,平均單個盒式DPA過濾器捕捉的干漆重量為13kg,更換壓差為300Pa,實際過濾后風道潔凈,活性炭的吸附功能大大提升,DPA漆霧過濾器的應用提升了該干式噴房的使用穩定性,并確保了VOCs排放達標。

       

      6DPA在循環風系統上的應用

      濕式噴房的使用歷史悠久,多用于大型連續噴涂式噴房,采用水霧和過噴漆霧充分接觸進而捕捉漆霧,常常需要借助漆霧絮凝劑的幫助,常見的有水簾式、渦旋式、文丘里式等。

      某汽車保險杠工廠采用的是靜電懸杯噴涂,上送風下抽風經過濕式文丘里捕捉過噴漆霧的設計,經過文丘里后的風需經由循環風空調處理后回用到機器人噴漆段,因此又可叫做文丘里循環風系統。該循環風系統有突出的高含水率、高漆霧含量的特點,原循環風空調采用了多級過濾,但返回噴房的后一道F7袋式空氣過濾器壽命不足3周,F7過濾器價格高且過快堵塞不能滿足保險杠工廠大批量連續生產的需求,經對其過濾系統的調研后優化方案如表2所示:

      過濾方案

      現場已經安裝了自動壓差記錄,循環風空調內各級漆霧過濾材料的壓降曲線記錄如圖6所示:

      曲線1

      在上述方案中,前一級DPA漆霧過濾器可建立起明顯的壓差且緩慢上升,而原系統的漆霧氈始終沒有建立壓差,從曲線上可以看出,DPA漆霧過濾器對文丘里后逃逸漆霧的捕捉效率顯著高于漆霧氈;第二級原過濾系統的中效空氣過濾袋被濕式文丘里帶來的大量水霧浸潤后,其過濾效率顯著下降,導致漆霧未被過濾而逃逸到后道過濾器上,優化使用岱創帶除水功能的袋式過濾器后,空氣中所攜帶的水滴被捕捉匯集流出參見圖7,實現了對第三級F7過濾器的有效保護。在使用岱創的前2道過濾器后,漆渣和其它類型的顆粒雜質基本被濾除,從對比曲線上看出,第三級過濾器的使用壽命由2.5周上升到10周,該優化方案不僅保證了連續生產的穩定性,還使整個循環風空調耗材使用成本下降10%。

      除水過濾袋

       

      7 結語

      VOCs排放法規的嚴格執行旨在保護我們賴以生存的地球生態,岱創新型DPA漆霧過濾器已經在干式噴房,循環風及涂裝廢氣過濾上有多個成功應用案例,現場的統計數據表明,DPA漆霧過濾器不僅過濾效率高,同時展現出令人震撼的漆霧捕捉能力,其安裝和廢物處理對人員和工作環境友好,使用后的固體廢棄物可實現全部焚化處理,可以真正稱得上是一款性能卓越的漆霧過濾器。

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