水旋式噴漆房中試試驗研究

彭芬 ，何曦 ， 何淼 ，葉明強

（1.航天凱天環(huán)保科技股份有限公司，湖南長沙410100；2.湖南省工業(yè)廠房空氣治理工程技術(shù)研究中心，湖南長沙410100）

水旋式噴漆房中試試驗研究

彭芬1，2，何曦1，2， 何淼1，2，葉明強1，2

（1.航天凱天環(huán)保科技股份有限公司，湖南長沙410100；2.湖南省工業(yè)廠房空氣治理工程技術(shù)研究中心，湖南長沙410100）

簡要介紹了水旋式噴漆房的工作原理，并通過試制的一套中試裝置開展中試試驗。通過在循環(huán)水中添加一定量篩選后的改性絮凝劑，中試試驗的結(jié)果表明，漆霧改性絮凝劑對漆霧有較好的捕捉效果，試驗數(shù)據(jù)表明凈化效率均高達(dá)97%以上。通過此項中試試驗，對水旋式噴漆房有了進(jìn)一步的了解，同時，篩選得到的漆霧改性絮凝劑為解決漆霧的高效捕捉具有重大意義。

水旋式；噴漆房；中試

涂裝行業(yè)由于油漆的大量使用，進(jìn)而產(chǎn)生的漆霧嚴(yán)重影響周邊環(huán)境并危及人體的身心健康，同時造成油漆的大量浪費[1-2]。涂裝行業(yè)的廢氣治理往往包含兩部分，一是漆霧的有效捕捉和治理，相當(dāng)于噴漆廢氣治理的預(yù)處理；一是后續(xù)廢氣的治理，而漆霧能否得到有效治理嚴(yán)重影響后續(xù)廢氣的治理效率，具有至關(guān)重要的地位。

目前，常見的漆霧治理方式有干法和濕法兩大類。干法漆霧治理濾材消耗大，且存在較大安全隱患，應(yīng)用有限，而濕法漆霧治理捕捉效率不高，漆霧絮凝劑的使用是關(guān)鍵[3]。

1 工作原理

水旋噴漆室是濕式噴漆室中常用的一種，采用頂部送風(fēng)下部排風(fēng)的方式，即從室體頂部送入新鮮空氣，利用水旋動力管和擋板等來處理漆霧，循環(huán)水在動力管中形成水霧，與漆霧接觸混合，水霧捕捉漆霧中的油漆微粒，而后夾雜著水霧和漆霧的混合流體以高速沖撞水旋器底部的沖擊板，水霧和漆霧進(jìn)一步接觸混合，把油漆微粒黏附于水中，實現(xiàn)油漆微粒和空氣的有效分離，在室體中營造的人工環(huán)境既能滿足涂裝作業(yè)對環(huán)境的濕度、溫度、照度、潔凈度的需求，又能有效保證工件表面的噴涂質(zhì)量[4]。

2 中試試驗

2.1 中試設(shè)備

中試試驗一方面研究水旋式噴漆室的作業(yè)情況，另一方面研究經(jīng)過實驗室小試篩選的改性劑的漆霧捕捉效果，通過工藝及設(shè)備研究，制作出一套水旋式噴漆房的中試試驗裝置，詳見圖1。

圖1 裝置整體外形圖

2.2 絮凝試驗

由于目前尚無評定濕法漆霧凈化效率的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，只能參考《噴漆間》（JB/T 10413-2005）[5]中的漆霧去除率進(jìn)行計算評價。漆霧去除率是指經(jīng)漆霧處理過濾的漆霧量與處理前漆霧的量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。計算公式如式（1）。

式中：η—漆霧去除率，%；

W1—被過濾袋截留的漆霧的固體份質(zhì)量，g；

W2—試驗用涂料的固體份質(zhì)量，g。

其中，固體份質(zhì)量均由質(zhì)量法測得。

因試驗條件有限，擬在出風(fēng)口處利用無紡布進(jìn)行未凈化漆霧的攔截，首先進(jìn)行空白試驗，利用無紡布攔截水氣（圖2a），初期攔截漆霧試驗用一層無紡布（圖2b），從圖片看出，還是有部分漆霧顆粒溢出，沒有被完全有效攔截，為提高攔截效果，后期改用兩層無紡布（圖2c），效果明顯好很多。

圖2 出風(fēng)口漆霧攔截

3 結(jié)果與討論

3.1 漆渣情況

通過向循環(huán)水箱中添加一定量的漆霧改性劑得到試驗結(jié)果如圖3。

試驗時，水旋動力管內(nèi)水氣流動情況詳見圖3a。

試驗結(jié)束后，打開觀察窗看到的漆霧被改性劑消粘情況，消粘后的漆霧粘附于氣泡上，是較為分散細(xì)小的顆粒，消粘效果很好，如圖3b、圖3c。用手將捕集漆霧的氣泡打撈出來，不難發(fā)現(xiàn)消粘效果很好，且用水很容易將手套上的漆渣沖洗干凈，可見沒有粘性，不粘手套。靜置一段時間后，第二天從裝置中打撈出來液面上浮的漆渣可以看出：漆渣呈大塊狀，較脆，多孔隙，消粘效果很好，不粘手，用手一捏，分散成消粘的干燥小油漆顆粒，消粘后的漆霧顆粒匯集成大團塊，其上可進(jìn)一步粘附漆霧顆粒，且增大了粘附的面積，效率增大，詳見圖3d。從試驗結(jié)束后取的水樣可以看出，水體很清澈，詳見圖3e，含有些許消粘后的細(xì)小油漆顆粒，過濾予以去除。

試驗過程中還發(fā)現(xiàn)，未消粘的油漆漆霧顆粒一旦粘附于壁面，后續(xù)所噴漆霧容易在其上進(jìn)行富集，久而久之會在壁面產(chǎn)生厚厚的漆渣，就是前期調(diào)試過程中有未消粘的油漆粘附于壁面造成后續(xù)漆霧的堆積，因此藥劑的用量一定要過量，詳見圖3f。

3.2 凈化效率

試驗中記錄噴的油漆用量和出口攔截漆霧量，進(jìn)而計算漆霧去除率，數(shù)次試驗后獲得數(shù)據(jù)如表1。

從中試獲得的試驗數(shù)據(jù)不難看出在多種不同噴漆量下，漆霧去除率均大于97%，凈化效果較好。

相比于商業(yè)A劑、B劑，本工藝僅僅只使用了一種藥劑，即可形成大片的上浮漆渣，直接予以打撈即可將漆霧去除。使用的藥劑是一種改性劑，對環(huán)境基本無害，環(huán)境影響小，而對比商業(yè)A劑、B劑中聚丙烯酰胺（PAM）的使用存在極大的安全隱患，即PAM降解的單體產(chǎn)物劇毒，對環(huán)境危害極大。

表1 中試試驗數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

整個濕式漆霧治理工藝中，為達(dá)到最佳的治理效率，往往在投加漆霧絮凝劑前，應(yīng)該針對不同的油漆類別對絮凝劑進(jìn)行篩選，只有選擇合適的絮凝劑，才能使漆霧治理達(dá)到最佳效果。

通過添加篩選后的絮凝劑，極大提高了漆霧捕捉凈化效率，保持了良好的噴漆作業(yè)環(huán)境，維護(hù)了操作工人的身心健康，具有極大的社會及經(jīng)濟意義。

[1] 鄭天亮.現(xiàn)代涂料與涂裝工程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003：138-180．

[2] 王錫春.談噴涂涂著效率[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2006(10)：22-25.

[3]王錫春，李文剛.噴漆室節(jié)能減排環(huán)保的新思路——由濕式漆霧捕集裝置轉(zhuǎn)換成干式或靜電漆霧捕集裝置[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2010，13(6)：41-45．

[4] 王文朋.如何調(diào)整水旋噴漆室中水旋器的霧化效果[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2011，14(9)：57-58．

[5]JB/T10413-2005，噴漆間[S].

The pilot test study of novel water-whirling spraying chamber

PENG Fen1,2,HE Xi1,2,HE Miao1,2,YE Mingqiang1,2
（1.Aerospace Kaitian Environmental Technology Co.,Ltd,Changsha 410100,China;2.Hunan Industrial Workshop Air Treatment Engineering and Technology Research Center,Changsha 410100,China）

This paper briefly introduced the working principle of the water-whirling spraying chamber,and the pilot test was carried out through the trial production of a pilot plant.By adding a certain amount modified flocculant after screening in circulating water,the pilot test results showed that using modified flocculant to capture the paint mist has better capture effect,test data showed that the purification efficiency were above 97%.Through the pilot test,further understanding of the novel water-whirling spraying chamber could be achieved.At the same time,it is of great significance to use modified flocculant after screening to capture the paint mist.

novel water-whirling;spray chamber;pilot test

X701

A

1674-0912（2017）10-0037-03

彭芬（1989-），女，湖南株洲人，碩士，助理工程師，專業(yè)方向：環(huán)境科學(xué)與工程。

2017－09－29）