摘要：本文對(duì)涂裝行業(yè)漆霧產(chǎn)生和過濾的特點(diǎn)，新型DPA漆霧過濾器的優(yōu)勢(shì)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(yīng)用進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞：干式噴房漆霧過濾 循環(huán)風(fēng)漆霧過濾 漆霧過濾器
1前言
隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)的升級(jí)完善，揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的治理要求明確，環(huán)保部門實(shí)時(shí)監(jiān)控從理論走向現(xiàn)實(shí)，部分涂裝車間原本粗放的漆霧處理方式不能滿足法規(guī)要求，多種VOCs廢氣處理設(shè)備在涂裝行業(yè)的應(yīng)用遇到了漆霧粘附污染的難題。近年來(lái)，中國(guó)一些地區(qū)也開始限用水洗式漆霧捕集裝置，開始向不產(chǎn)生涂料渣的干式噴漆室轉(zhuǎn)換。針對(duì)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(yè)的漆霧捕捉應(yīng)用效果值得肯定。
2 涂裝漆霧的特點(diǎn)和過濾效率評(píng)價(jià)的局限
涂裝過程廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，油漆的種類和分類方式繁多，通常大家習(xí)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(chǎn)生的漆霧和發(fā)生固化的時(shí)間不同，漆霧顆粒的大小又和采用的噴涂設(shè)備緊密相關(guān)。典型的油漆漆霧中不同粒徑大小油漆顆粒所占體積百分?jǐn)?shù)如圖1所示，大部分的漆霧顆粒介于10-100um之間，也有相當(dāng)比例的粒徑處于3-10um之間。
圖1 漆霧中不同粒徑（um）大小油漆顆粒所占的體積百分?jǐn)?shù)
目前工業(yè)過程中使用的空氣質(zhì)量規(guī)范中并沒有專門針對(duì)漆霧捕捉能力的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)涂裝行業(yè)一般采用的是歐洲空調(diào)暖通行業(yè)空氣過濾器標(biāo)準(zhǔn)EN779來(lái)選擇不同精度的空氣過濾器，EN779規(guī)定了從G1-F9共9種不同過濾等級(jí)空氣過濾器的效率要求，但值得一提的是EN779采用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(duì)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(shí)表現(xiàn)出嚴(yán)重的局限性。
3傳統(tǒng)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(zhì)堵塞的特點(diǎn)，在一定時(shí)期內(nèi)廣泛用于小型噴房的排風(fēng)過程，用來(lái)去除較大的漆霧顆粒。漆霧氈常見過濾等級(jí)為G3（EN779標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)10um以上的顆粒過濾效率遠(yuǎn)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*易造成后道設(shè)備污染或過濾器堵塞，且玻璃纖維材料本身對(duì)人體呼吸道危害*還易造成皮膚過敏，易脫落碎裂變小的物理特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)車間和涂裝環(huán)境都是直接污染源。
3.2 環(huán)保紙質(zhì)過濾器
采用可回收環(huán)保紙制成，形式包含V型漆霧過濾紙、多層網(wǎng)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(zhǎng)，但沒有可衡量的過濾精度，對(duì)小漆霧攔截效果不佳，材料表面可以進(jìn)行防水處理但用于水性漆時(shí)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(jī)理是物理攔截， F5中效過濾袋（EN779標(biāo)準(zhǔn)）即可去除98% 的10um以上的顆粒。但油漆的樹脂具有粘性，會(huì)快速在濾材表面成膜，甚至將過濾袋迎風(fēng)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(rùn)后過濾介質(zhì)的實(shí)際過濾效率顯著下降會(huì)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(fēng)面采用3D蜂窩層狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合深層過濾原理，不但可以捕捉更多的漆霧，而且對(duì)10微米以上的小漆霧可以99.8%的捕捉。DPA漆霧過濾器zui大的特點(diǎn)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(jié)構(gòu)依然清晰可見（見圖2），這樣就保證了材料的容塵能力。標(biāo)準(zhǔn)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(dá)*，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%。zui大可以達(dá)到27kg/m2的漆霧捕捉能力。DPA漆霧過濾器本身不含有玻纖材料，具有優(yōu)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*可焚化處理。
5 DPA漆霧過濾器在干式噴房的應(yīng)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(jià)低、不使用化學(xué)藥劑捕集漆霧、不產(chǎn)生廢水等特點(diǎn)而逐漸受到涂裝行業(yè)的青睞，其具有更環(huán)保的標(biāo)簽已成為噴漆室主流發(fā)展方向。傳統(tǒng)的干式噴房多為較小部件的噴漆作業(yè)，在環(huán)保法規(guī)條例還不夠嚴(yán)格的情況下，采用過濾效率低的漆霧過濾可以勉強(qiáng)被接受，但隨著政府對(duì)VOC排放的限制和排放費(fèi)用的征收，噴涂漆霧處理成了當(dāng)下熱點(diǎn)關(guān)注的問題。
上海某工廠因VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)，不得不棄用原漆霧氈的過濾方式以期望更好保護(hù)VOCs處理單元，該工廠生產(chǎn)流水線為手工單側(cè)噴涂、水平側(cè)抽風(fēng)的方式，噴房示意如圖3所示。
該干式噴房的設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。
總風(fēng)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 |
表1干式噴房參數(shù)
原漆霧過濾系統(tǒng)由四級(jí)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。
該生產(chǎn)線在改造前，每天需更換第二級(jí)過濾材料F5過濾棉，噴房每生產(chǎn)6小時(shí)后風(fēng)壓由負(fù)壓變?yōu)檎龎海蚺棚L(fēng)系統(tǒng)被漆霧嚴(yán)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(dǎo)致VOCs排放不達(dá)標(biāo)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工況分析后，對(duì)漆霧過濾單元進(jìn)行了改進(jìn)，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(shí)際安裝使用前后效果如圖5所示：
現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)簡(jiǎn)易改造后，安裝12只尺寸為592×592×292mm盒式DPA漆霧過濾器，單個(gè)通風(fēng)量為1500m3/h，實(shí)際使用壽命9-14天，通過持續(xù)跟進(jìn)數(shù)據(jù)采集，平均單個(gè)盒式DPA過濾器捕捉的干漆重量為13kg，更換壓差為300Pa，實(shí)際過濾后風(fēng)道潔凈，活性炭的吸附功能大大提升，DPA漆霧過濾器的應(yīng)用提升了該干式噴房的使用穩(wěn)定性，并確保了VOCs排放達(dá)標(biāo)。
6．DPA在循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)上的應(yīng)用
濕式噴房的使用歷史悠久，多用于大型連續(xù)噴涂式噴房，采用水霧和過噴漆霧充分接觸進(jìn)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(xiǎn)杠工廠采用的是靜電懸杯噴涂，上送風(fēng)下抽風(fēng)經(jīng)過濕式文丘里捕捉過噴漆霧的設(shè)計(jì)，經(jīng)過文丘里后的風(fēng)需經(jīng)由循環(huán)風(fēng)空調(diào)處理后回用到機(jī)器人噴漆段，因此又可叫做文丘里循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)。該循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)有突出的高含水率、高漆霧含量的特點(diǎn)，原循環(huán)風(fēng)空調(diào)采用了多級(jí)過濾，但返回噴房的zui后一道F7袋式空氣過濾器壽命不足3周，F(xiàn)7過濾器價(jià)格高且過快堵塞不能滿足保險(xiǎn)杠工廠大批量連續(xù)生產(chǎn)的需求，經(jīng)對(duì)其過濾系統(tǒng)的調(diào)研后優(yōu)化方案如表2所示：
現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)安裝了自動(dòng)壓差記錄，循環(huán)風(fēng)空調(diào)內(nèi)各級(jí)漆霧過濾材料的壓降曲線記錄如圖6所示:
在上述方案中，*級(jí)DPA漆霧過濾器可建立起明顯的壓差且緩慢上升，而原系統(tǒng)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(duì)文丘里后逃逸漆霧的捕捉效率顯著高于漆霧氈；第二級(jí)原過濾系統(tǒng)的中效空氣過濾袋被濕式文丘里帶來(lái)的大量水霧浸潤(rùn)后，其過濾效率顯著下降，導(dǎo)致漆霧未被過濾而逃逸到后道過濾器上，優(yōu)化使用岱創(chuàng)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(shí)現(xiàn)了對(duì)第三級(jí)F7過濾器的有效保護(hù)。在使用岱創(chuàng)的前2道過濾器后，漆渣和其它類型的顆粒雜質(zhì)基本被濾除，從對(duì)比曲線上看出，第三級(jí)過濾器的使用壽命由2.5周上升到10周，該優(yōu)化方案不僅保證了連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，還使整個(gè)循環(huán)風(fēng)空調(diào)耗材使用成本下降10%。
7 結(jié)語(yǔ)
VOCs排放法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行旨在保護(hù)我們賴以生存的地球生態(tài)，岱創(chuàng)新型DPA漆霧過濾器已經(jīng)在干式噴房，循環(huán)風(fēng)及涂裝廢氣過濾上有多個(gè)成功應(yīng)用案例，現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，DPA漆霧過濾器不僅過濾效率高，同時(shí)展現(xiàn)出令人震撼的漆霧捕捉能力，其安裝和廢物處理對(duì)人員和工作環(huán)境友好，使用后的固體廢棄物可實(shí)現(xiàn)*焚化處理，可以真正稱得上是一款性能的漆霧過濾器。
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