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          解析涂裝工藝裝備現狀解析及未來發展規劃
          時間: 2018-10-14 作者: 鑫眾涂裝

           

          一、現狀  我國是制造業大國,在工業生產過程中,涂裝工藝涉及的行業眾多,包括涉及到涂裝過程的所有行業,如機動車制造與維修、家具、家用電器、金屬制品加工、彩鋼板、集裝箱、造船、電器設備、管業等等。  涂料行業屬于新材料領域。環保涂料包括:水性涂料、粉末涂料、輻射固化涂料和高固體分涂料等。由于環保涂料等尚處于研發初期,一些關鍵技術問題還遠沒有解決。因此溶劑涂料使用量占涂料總量的50-60.我國2009年工業涂料產量為911.4萬噸,其中溶劑型涂料占60.2010年的涂料產量產量(中國涂料工業年鑒,2011),為970萬噸,其中溶劑型涂料占52.1.每年約有350萬噸(含涂裝時使用的稀釋劑)的VOCs在涂料的使用過程中揮發到大氣中(僅二甲苯就有數十萬噸),污染浪費非常嚴重。由于近年來發展非常快,平均以15速度在增長,在2012年的產量達到1200萬噸以上(進出口量可以忽略不計),其中工業涂料約占70,即840萬噸左右,以此計算的VOCs排放量約在600萬噸以上。成為目前我國工業VOCs排放的最大來源,對我國工業VOCs排放的影響最大。生產和應用過程中會造成環境危害:如VOC排放、甲醛及重金屬殘留、游離TDI揮發等。我國已經制定了一系列強制性的涂料國標,其中僅2009年就制修訂了以《GB24408-2009建筑用外墻涂料中有害物質限量》為代表的5個強制性涂料標準。同時,國外更加嚴格的環保法規(如HAPs法規、VOCs法規、REACH法規RoHS指令等)對我國涂料產品、原材料乃至下游的家電、玩具、家具等終端產品的出口都設置了更高的門檻(綠色壁壘和技術壁壘)。為此在這樣監管日益嚴格的形勢下,加強涂料技術創新、開發升級環保涂料是發展的大勢所趨。同時對使用常規溶劑涂料的用戶需加強VOCs處理技術創新  

          1.涂裝工藝、裝備現狀  我國涂裝工藝及設備發展較快。在環保、節能減排和資源利用率方面差距較大。很多涂裝線VOC排放量不達標,單位涂裝面積的能耗量、耗水量和涂裝材料耗用量都偏高,沒有相應的強制政策。如我國雖是汽車生產大國,但還不是強國,汽車涂裝也不例外。  

          1)常規汽車工藝(完整工藝)  白車身進入前處理電泳電泳烘干(裂解物排放)電泳打磨(粉塵顆粒排放)焊縫密封(VOCs排放)PVC車底噴膠(VOCs排放)中涂噴涂(VOCs排放)中涂流平(VOCs排放)中涂烘干(VOCs排放)中涂報交面漆噴涂(含罩光漆)(VOCs排放)面漆流平(VOCs排放)面漆烘干(VOCs排放)檢查點補(VOCs排放)精飾質保空腔噴蠟(VOCs排放)總裝車間  

          2)常規汽配工藝(完整工藝)  前處理(電泳電泳烘干)或(脫水烘干)中涂噴涂中涂流平中涂烘干面漆噴涂面漆流平面漆烘干  

          3)常規集裝箱工藝(完整工藝)  噴砂噴鋅中涂噴涂中涂流平中涂烘干面漆噴涂面漆流平面漆烘干  4)常規家電工藝(完整工藝)  前處理(電泳電泳烘干)或(脫水烘干)中涂噴涂中涂流平中涂烘干面漆噴涂面漆流平面漆烘干  前處理脫水烘干粉末噴涂粉末烘干(無VOCs排放)  

          5)常規噴漆室設備  大于95%的噴漆室采用全新風形式強制送風、排風,VOCs為低濃度大風量高空直接排放。如處理VOCs,需增加VOCs濃縮裝置。  5%噴漆室采用循環形式強制送風、排風,VOCs濃度相對較高,可處理后排放。此形式只適合自動噴漆室,不適合人工噴漆室。  

          6)常規流平室設備  VOCs濃度相對較高,可處理后排放。但國內只有5-10的設備配置VOCs處理裝置,正常生產時處理裝置使用情況不明。  

          7)常規油漆烘干室設備  VOCs濃度相對較高,可處理后排放。但國內只有5-10的設備配置VOCs處理裝置,正常生產時處理裝置使用情況不明。  

          8)常規VOCs處理裝置  國內常用的VOCs處理裝置為活性炭吸附,催化燃燒,高溫焚燒(RTO、TNV),中溫焚燒(烘干室加熱裝置的拓展,如四元體機組),輻射 VOCs處理(CIR)。  活性炭吸附,催化燃燒一次投資較低,使用成本較高,處理效果較差,一般為小型生產線使用,設備使用率低。  高溫焚燒(RTO、TNV)一次投資較高,使用成本較低,處理效果較高,一般為中大型生產線使用,設備使用率相對較高,特別是TNV的余熱供烘干室使用,設備使用率很高。  

          2.現有問題  

          1)技術發展不均衡,環保涂料、新工藝、新裝備有待提高  雖然我國已經成為最大的涂料生產和消費國,但還不是涂料科技、涂裝工程強國,國內企業生產的涂料品種的技術水平層次不齊,國內涂裝工程的技術水平層次不齊,仍存在比較大的差距。尤其是各領域中的環保涂料、節能減排新工藝、新裝備的技術還亟待提高。  因中國對涂裝工程沒有強制性的節能減排政策,企業對已有涂裝生產線沒有改造的積極性,節能環保的新涂料、新工藝、新裝備應用得不到推廣。  

          2)企業多,規模小,環保技術弱,環保意識差  據統計,我國目前約有8000家涂料制造企業,大多是中小企業。低水平的重復建設十分嚴重,生產能力過剩,人力資源低效使用,存在很大的浪費。對于高水平,高技術含量的環保涂料、環保設備投入甚少,有些企業配置環保設備但很少使用。因此,加強企業專業化、特色化引導、壯大企業規模、集中資源開發環保涂料、性價比高的環保設備是實現持續發展的重要課題。  3)非環保涂料為主的局面還有待改善  我國涂料產量中50-60為溶劑型涂料。  每年可造成近350萬噸的揮發性有機化合物(VOCs)排放到大氣環境中,污染浪費非常嚴重。  在使用溶劑型涂料的企業中,約95噴漆室的VOCs為低濃度大風量高空直接排放,90烘干室、流平室的VOCs為高濃度小風量高空直接排放,其余部分設置VOCs處理裝置,但VOCs處理裝置的技術參差不齊,且因沒有長效監督體制,正常生產時VOCs處理裝置使用率不高。  

          4)以標準和法規促進涂料業、環保設備健康發展的體系尚未形成  目前,我國環保涂料標準體系、VOCs排放體系和相關重要的基礎標準僅初步建立,還待完善,標準的落后減緩了我國涂料業、環保設備與國際接軌的進程,影響了我國涂料業、環保設備國際競爭力的提升。  

          3.涂裝(噴涂)工藝廢氣的特點:  

          1)通常伴隨產生大量的過噴的漆霧顆粒物; 

          2)涂料的種類多,使用的溶劑不同,所含有機物成分復雜(涂料中有機溶劑包括:苯類、醚類、脂類、酮類、醇類、醇醚類、烴類等十幾大類,一些低分子助劑都可能恢復到大氣中,有些苯類、醇脂類屬于雙高產量和三致物質);  

          3)噴涂過程強制規定強制送、排風作業,排放風量大、有機物濃度低。因此涂裝廢氣的治理難度大,治理成本高,治理效果差,是目前我國工業VOCs排放治理的一個難題。  在目前我國涉及到涂裝工藝的一些重點行業中,如機動車制造與維修、家具、家電、機械裝備制造、管業、造船、集裝箱等等,噴涂廢氣的治理工作近年來剛剛起步,只有很少一部分的廢氣得到了治理,而且現有治理設備的運行效率低,運行狀況差,減排效果差。由于我國是制造業大國,在VOCs排放量大的產品重污染行業中,如家具制造、集裝箱、造船、汽車、家電等等均在世界上占有很高的份額。因此,在今后我國的工業固定源VOCs減排中,涂裝廢氣的治理是重中之重。 

           二、發展規劃  以結構調整和發展方式轉變為主線,實施調整轉型、創新升級的戰略,在國家相關政策導向下,著力調整產業技術結構和企業組織結構,加強自主創新和形成自主技術、標準和品牌,加大培育發展新興環保涂料品種,推廣新工藝、新裝備應用,加快對已有節能環保方面較差涂裝生產線的改造。 

          1)加快發展環保型涂料產品  溶劑涂料:汽車產品在涂裝過程中,涂料成本不到整個涂裝成本的20,其余80是涂裝過程中所消耗的成本。因此降低涂料中揮發性有機物(VOC)含量、縮短涂裝工藝流程,優化涂裝線布局,合理安排生產,提高產品的一次合格率,可降低整車成本并節能環保。  環保涂料:推廣水性化、無溶劑化(粉末涂料、輻射固化涂料)和高固體分化等新技術應用。  

          2)推廣新工藝、新裝備應用  如針對整車涂裝,推廣整車涂裝免中涂工藝,同時取消了中涂打磨工序、縮簡了涂裝生產線、降低了環境污染,減少了廢棄物的排放量。  推廣采用自動噴涂裝置,降低油漆過噴量(降低油漆消耗量),采用循環形式的送排風裝置并配置VOCs處理裝置。  推廣高效節能的VOCs處理裝置,降低使用成本。  

          3)加快已有涂裝生產線的改造  中國目前已有的大部分的涂裝生產線的工藝、裝備技術相對較差,且無VOCs處理裝置,環境污染很大,通過國家相關的政策導向,對此生產線進行改造升級,是降低VOCs排放的重中之重。  

          4)加快制定相關的國家政策,對VOCs處理、排放有明確規定,對VOCs處理裝置的使用情況建立長效監督體制。

           

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