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现代涂料与涂装:工程机械行业涂装环保现状及发展方向

2017-06-03 08:17:28

1 概述


    作为世界工程机械产品的制造大国,产品涂装作为竞争的第一环节各家都非常重视;为适应市场竞争的需要,许多生产厂家加大技改力度,提高产品涂装质量;在涂装发展的同时,总体存在环保与节能重视度不够,相应配套措施不完善的的问题;但涂装生产线配套环保工艺及设备还远不能适应环境发展要求,涂装行业“三废”问题严重;面向未来国家对各行业都提出环境保护要求,必须从工艺到设备都必须有较大提升;尤其是新建项目必须在项目前期作好涂装环境影响分析;


2.涂装与环保现状


2.1 工程机械涂装设备非标化程度很高,行业标准不完善


    标准化配套较少;从设计方案开始对涂装工艺及设备以及相应环保设备的配套灵活度较高;给生产厂家的制造、使用厂家的选择、管理带来极大不便。近几年像除尘设备、喷粉室、喷漆室、回收系统、喷枪等设备逐步趋于标准化、系列化;自动喷漆系统、智能化的物流输送和智能化控制程度都得以大大提高,并在国内主要龙头从业涂装线上得到使用,使整个行业的涂装线的技术水平、自动化程度得到大幅度提高。


2.2 工程机械涂装行业“三废”问题严重


    一是生产工艺落后,缺乏有效治污技术、尤其是废气的减排和处理。目前,行业从业溶剂型涂料仍占涂料总量的80%左右,造成生产环境和大气污染及资源损失。发展低污染涂料逐步代替溶剂型涂料是涂料发展方向,要加快低污染涂料发展,必须在技术和经济两方面加大投入,目前这两方面投入都较缺乏。如水性涂料可节省有机溶剂95%以上,但水性树脂质量尚不尽如人意,成为其推广的一个技术瓶颈,这就要进一步加强技术开发去克服。

高空拆除工程

2.3 喷漆及烘干废气治理措施不完善,配套性差


    (1)现在涂装工程在项目立项前期,普遍执行国家标准,设备及环保工艺专业性差;普遍不具备完整的实施性;主要原因在项目前期,工厂对产品的涂装工艺及设备以及相应环保配套工艺及参数都未制定;只是按照常规进行了估算;普遍造成项目实施与前期环境规划出入较大;


    (2)喷漆大风量、低浓度的有机废气基本都是采用直接高空排放;高空拆除工程由于其浓度低于国际排放标准,其排放速率实时检测难度高,环保单位一般采用放行;对一些环境要求高的地方;为了应付环保采用间歇式活性炭吸附方法应付检查;


    (3)漆膜烘干过程产生的高温废气,现普遍采用四原体热风炉进行处理,处理效率及热能利用均不理想。有些设备直接采用直接燃烧加热方式;未在设置独立废气处理设备。


    (4) 喷漆生产自动化程度低。几乎都是采用人工喷涂作业;由于行业涂装职业化水平差;很多公司喷涂作业普遍采用外包工的方式;整体涂装技术水平较低;造成高效喷涂系统应用较少,大量使用喷涂效率的工具,在大量涂料浪费的同时产生大量废漆、废气,同时也造成涂装生产线设备污染严重、车间整体环境差;使行业涂装使用和维护处在非良性循环之中;


2.4 我国工程机械行业至今还是以20世纪80年代传统的(底漆+二道面漆)的三涂层体系为主


    该工艺成熟,施工方便,但VOC排放量很大。中涂和面漆的厚度约占涂层总厚度的70%以上,其中,溶剂型金属底色漆施工固体分只有15%左右,而溶剂含量占85%,其VOC排放量占整车涂装的50%左右,是VOC排放的主要来源。


2.5 同其他行业相似,我国行业标准标龄偏长


    较多国家标准在10年以上,与国家提出的满5年标龄即需修订的要求存在差距,随着行业的快速发展和涂料新技术、新品种的不断涌现,旧标准的再修订工作和针对涂料行业新发展制定新标准的任务较重。此外涂料行业标准还存在着重复性与交叉性较大,检测标准重现性较差等问题,行业标准与国际全面接轨尚需努力。


3.涂装与环保发展


    1) 积极推动行业环保工作。涂料生产行业积极进行节能减排,完善三废治理设施,推广低污染涂料产品和污染治理新技术,在业内大力宣传和推广低污染涂料(高固体份涂料、辐射固化涂料、水性涂料、粉末涂料等),尤其重视水性涂料的推广。


    2)环境友好型涂料发展迅速。水性涂料、粉末涂料、光固化涂料、高固体分涂料等环境友好型涂料占总产量的47.9%。环境友好型涂料的发展,符合环保要求,节省了大量有机溶剂。不过整个环境友好型涂料所占比例和欧、美、日(占60%~70%)相比仍有较大差距。近年环境友好型涂料品种在国内发展也很快,国外有的,国内也有,只是有些最新品种应用鉴于工程机械涂装产品的特殊性还有待进一步推广和应用。


    3)积极推进行业标准化的更新和制定:采用与制定国际接轨的涂装行业及环保标准是改变涂装行业落后现状并适应环境发展的前提。


    4)节能减排是国家的要求,有关环保法规日趋严格,发展环境友好型涂料品牌,节省溶剂,首先替代苯类溶剂是产业发展的首要任务。这在技术上必须加大投入,势必又提高产品成本,增加了企业经营成本和经济困难,是当前涂料产业面临的严峻挑战。


    5)对于由于工程机械产品涂装存在工艺特殊性,仍需采用液体涂料的涂装,有效减少VOC排放,使其喷漆和烘干工艺及设备采用高效节能的环保配套设备,应主要在以下三方面进行设计和实施:


    (1)对于低浓度的喷漆有机溶剂废气处理: 利用高效、优质活性炭纤维作为吸附介质,采用微电脑程序控制的机电一体化高效废气处理装置:净化效率高(可达95%以上)、结构紧凑、安装、维护方便,运行稳定可靠;其原理为:有机废气通过风机进入活性炭纤维吸附单元进行吸附,经净化后的空气排入大气。吸附单位吸附饱和后,利用催化分解室上、下换热室的热量,通过高温风机,将热能送入单元进行吸附,吸附后的浓缩有机废气通过管道回到催化分解燃烧,燃烧后产生的热能循环使用,同时降低催化分解加热时所需的电能。此工艺设备在国内可以完全国产化,还有部分型号设备已经出口;目前仅在一些大型公司应用;投资和运行费用相对进口设备要低很多。


    (2)对于油漆烘干过程中产生的高温废气处理:


    烘干废气采用直接燃烧方式进行一次处理,后级再采用催化燃烧进行进一步处理;处理过程:烘干室高温废气引入燃烧室进行处理的同时热能通过换热进行再利用,后一级处理再催化分解燃烧,燃烧后产生的热能循环使用,同时降低催化分解加热时所需的电能。


(3)采用先进喷涂系统及高效喷涂传递效率


    此是减少稀释剂最有效的途经和措施;采用进口集中输调漆系统,减少了油漆和有机有机溶剂的浪费造成的污染;底漆、中涂喷漆采用进口混气喷涂系统;大幅提高喷涂效率,传递效率达75%左右;整机面漆喷涂采用进口工位式输调漆系统,进口混气静电喷涂系统,喷涂传递效率达85%左右;


    因此,根据国家“十二五”规划,为适应环保要求,应积极开发和利用“节能源、省资源、低污染、高效率”的涂料品种,即所谓的“四E”原则(economy、efficiency、ecology、energy)。具体来说,主要包括水性涂料、粉末涂料、光固化涂料、高固体分涂料等。从涂装来看,主要向着减少污染、节省能耗、提高施工效率、提高涂层装饰性以及涂料设备的通用化、系列化、自动化方向发展。


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