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  • 我国涂装工艺、装备现状及未来发展趋势

    http://www.soutuliao.com  时间:2016/12/7  来源:全球涂料网

    全球涂料网讯:

    我国是制造业大国,在工业生产过程中,涂装工艺涉及的行业众多,包括涉及到涂装过程的所有行业,如机动车制造与维修、家具、家用电器、金属制品加工、彩钢板、集装箱、造船、电器设备、管业等等。

    涂料行业属于新材料领域

    环保涂料包括:水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料和高固体分涂料等。由于环保涂料等尚处于研发初期,一些关键技术问题还远没有解决。因此溶剂涂料使用量占涂料总量的50-60%.我国2009年工业涂料产量为911.4万吨,其中溶剂型涂料占60%.2010年的涂料产量产量(中国涂料工业年鉴,2011),为970万吨,其中溶剂型涂料占52.1%.每年约有350万吨(含涂装时使用的稀释剂)的VOCs在涂料的使用过程中挥发到大气中,污染浪费非常严重。由于近年来发展非常快,平均以15%速度在增长,在2012年的产量达到1200万吨以上(进出口量可以忽略不计),其中工业涂料约占70%,即840万吨左右,以此计算的VOCs排放量约在600万吨以上。成为目前我国工业VOCs排放的最大来源,对我国工业VOCs排放的影响最大。

    涂装相关研究报告

    生产和应用过程中会造成环境危害:如VOC排放、甲醛及重金属残留、游离TDI挥发等。我国已经制定了一系列强制性的涂料国标,其中仅2009年就制修订了以《GB24408-2009建筑用外墙涂料中有害物质限量》为代表的5个强制性涂料标准。同时,国外更加严格的环保法规对我国涂料产品、原材料乃至下游的家电、玩具、家具等终端产品的出口都设置了更高的门槛。为此在这样监管日益严格的形势下,加强涂料技术创新、开发升级环保涂料是发展的大势所趋。同时对使用常规溶剂涂料的用户需加强VOCs处理技术创新

    1、涂装工艺、装备现状

    我国涂装工艺及设备发展较快。在环保、节能减排和资源利用率方面差距较大。很多涂装线VOCs排放量不达标,单位涂装面积的能耗量、耗水量和涂装材料耗用量都偏高,没有相应的强制政策。如我国虽是汽车生产大国,但还不是强国,汽车涂装也不例外。

    1)常规汽车工艺(完整工艺)

    白车身进入→前处理→电泳→电泳烘干(裂解物排放)→电泳打磨(粉尘颗粒排放)→焊缝密封(VOCs排放)→PVC车底喷胶(VOCs排放)→中涂喷涂(VOCs排放)→中涂流平(VOCs排放)→中涂烘干(VOCs排放)→中涂报交→面漆喷涂(含罩光漆)(VOCs排放)→面漆流平(VOCs排放)→面漆烘干(VOCs排放)→检查→点补(VOCs排放)→精饰→质保→空腔喷蜡(VOCs排放)→总装车间

    2)常规汽配工艺(完整工艺)

    前处理→(电泳→电泳烘干)或(脱水烘干)→中涂喷涂→中涂流平→中涂烘干→面漆喷涂→面漆流平→面漆烘干

    3)常规集装箱工艺(完整工艺)

    喷砂→喷锌→中涂喷涂→中涂流平→中涂烘干→面漆喷涂→面漆流平→面漆烘干

    4)常规家电工艺(完整工艺)

    前处理→(电泳→电泳烘干)或(脱水烘干)→中涂喷涂→中涂流平→中涂烘干→面漆喷涂→面漆流平→面漆烘干

    前处理→脱水烘干→粉末喷涂→粉末烘干(无VOCs排放)

    5)常规喷漆室设备

    大于95%的喷漆室采用全新风形式强制送风、排风,VOCs为低浓度大风量高空直接排放。如处理VOCs,需增加VOCs浓缩装置。

    5%喷漆室采用循环形式强制送风、排风,VOCs浓度相对较高,可处理后排放。此形式只适合自动喷漆室,不适合人工喷漆室。

    6)常规流平室设备

    VOCs浓度相对较高,可处理后排放。但国内只有5-10%的设备配置VOCs处理装置,正常生产时处理装置使用情况不明。

    7)常规油漆烘干室设备

    VOCs浓度相对较高,可处理后排放。但国内只有5-10%的设备配置VOCs处理装置,正常生产时处理装置使用情况不明。

    8)常规VOCs处理装置

    国内常用的VOCs处理装置为活性炭吸附,催化燃烧,高温焚烧(RTO、TNV),中温焚烧(烘干室加热装置的拓展,如四元体机组),辐射+VOCs处理(CIR)。

    活性炭吸附,催化燃烧一次投资较低,使用成本较高,处理效果较差,一般为小型生产线使用,设备使用率低。

    高温焚烧(RTO、TNV)一次投资较高,使用成本较低,处理效果较高,一般为中大型生产线使用,设备使用率相对较高,特别是TNV的余热供烘干室使用,设备使用率很高。

    2.现有问题

    1)技术发展不均衡,环保涂料、新工艺、新装备有待提高

    虽然我国已经成为最大的涂料生产和消费国,但还不是涂料科技、涂装工程强国,国内企业生产的涂料品种的技术水平层次不齐,国内涂装工程的技术水平层次不齐,仍存在比较大的差距。尤其是各领域中的环保涂料、节能减排新工艺、新装备的技术还亟待提高。

    因中国对涂装工程没有强制性的节能减排政策,企业对已有涂装生产线没有改造的积极性,节能环保的新涂料、新工艺、新装备应用得不到推广。

    2)企业多,规模小,环保技术弱,环保意识差
    据统计,我国目前约有8000家涂料制造企业,大多是中小企业。低水平的重复建设十分严重,生产能力过剩,人力资源低效使用,存在很大的浪费。对于高水平,高技术含量的环保涂料、环保设备投入甚少,有些企业配置环保设备但很少使用。因此,加强企业专业化、特色化引导、壮大企业规模、集中资源开发环保涂料、性价比高的环保设备是实现持续发展的重要课题。

    3)非环保涂料为主的局面还有待改善

    我国涂料产量中50-60%为溶剂型涂料。每年可造成近350万吨的挥发性有机化合物(VOCs)排放到大气环境中,污染浪费非常严重。

    在使用溶剂型涂料的企业中,约95%喷漆室的VOCs为低浓度大风量高空直接排放,90%烘干室、流平室的VOCs为高浓度小风量高空直接排放,其余部分设置VOCs处理装置,但VOCs处理装置的技术参差不齐,且因没有长效监督体制,正常生产时VOCs处理装置使用率不高。

    4)以标准和法规促进涂料业、环保设备健康发展的体系尚未形成

    目前,我国环保涂料标准体系、VOCs排放体系和相关重要的基础标准仅初步建立,还待完善,标准的落后减缓了我国涂料业、环保设备与国际接轨的进程,影响了我国涂料业、环保设备国际竞争力的提升。

    3.涂装(喷涂)工艺废气的特点:

    (1)通常伴随产生大量的过喷的漆雾颗粒物;

    (2)涂料的种类多,使用的溶剂不同,所含有机物成分复杂(涂料中有机溶剂包括:苯类、醚类、脂类、酮类、醇类、醇醚类、烃类等十几大类,一些低分子助剂都可能恢复到大气中,有些苯类、醇脂类属于“双高”产量和“三致”物质);

    (3)喷涂过程强制规定强制送、排风作业,排放风量大、有机物浓度低。因此涂装废气的治理难度大,治理成本高,治理效果差,是目前我国工业VOCs排放治理的一个难题。

    在目前我国涉及到涂装工艺的一些重点行业中,如机动车制造与维修、家具、家电、机械装备制造、管业、造船、集装箱等等,喷涂废气的治理工作近年来刚刚起步,只有很少一部分的废气得到了治理,而且现有治理设备的运行效率低,运行状况差,减排效果差。由于我国是制造业大国,在VOCs排放量大的产品重污染行业中,如家具制造、集装箱、造船、汽车、家电等等均在世界上占有很高的份额。因此,在今后我国的工业固定源VOCs减排中,涂装废气的治理是重中之重。

    二、发展规划

    以结构调整和发展方式转变为主线,实施“调整转型、创新升级”的战略,在国家相关政策导向下,着力调整产业技术结构和企业组织结构,加强自主创新和形成自主技术、标准和品牌,加大培育发展新兴环保涂料品种,推广新工艺、新装备应用,加快对已有节能环保方面较差涂装生产线的改造。

    1)加快发展环保型涂料产品

    溶剂涂料:汽车产品在涂装过程中,涂料成本不到整个涂装成本的20%,其余80%是涂装过程中所消耗的成本。因此降低涂料中挥发性有机物(VOC)含量、缩短涂装工艺流程,优化涂装线布局,合理安排生产,提高产品的一次合格率,可降低整车成本并节能环保。

    环保涂料:推广水性化、无溶剂化(粉末涂料、辐射固化涂料)和高固体分化等新技术应用。

    2)推广新工艺、新装备应用

    如针对整车涂装,推广整车涂装免中涂工艺,同时取消了中涂打磨工序、缩简了涂装生产线、降低了环境污染,减少了废弃物的排放量。

    推广采用自动喷涂装置,降低油漆过喷量(降低油漆消耗量),采用循环形式的送排风装置并配置VOCs处理装置。

    推广高效节能的VOCs处理装置,降低使用成本。

    3)加快已有涂装生产线的改造

    中国目前已有的大部分的涂装生产线的工艺、装备技术相对较差,且无VOCs处理装置,环境污染很大,通过国家相关的政策导向,对此生产线进行改造升级,是降低VOCs排放的重中之重。

    4)加快制定相关的国家政策,对VOCs处理、排放有明确规定,对VOCs处理装置的使用情况建立长效监督体制。

    标签:涂料网  涂料    涂料市场  色浆

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