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解析涂装工艺装备现状解析及未来发展规划

时间:2018-02-01 11:08 点击:
一、现状  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(仅二甲苯就有数十万吨),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。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(如HAPs法规、VOCs法规、REACH法规RoHS指令等)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(绿色壁垒和技术壁垒)。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VOC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。 
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