新闻资讯头部
logo

您的位置:首页 > 机械信息

涂料溶剂的性能对彩涂生产线节能减排的影响

2015/2/9 11:12:46
文章来源:网络

潍坊将建国内首个石油焦综合基地湖南80家新污水处理厂已运营 十一五减排有信心海运集装箱提价或致东莞家具出口企业订单流失中国模具行业总体水平有所提高AWI在中国发起羊毛经销推动

2013年东盟内部钢铁贸易量跌至4%北塘区警方侦破特大销售假国际名牌轴承案PTA行业回暖 后市可期紧固件出口企业需要警惕海外坏账新型墙体保温改性水泥聚苯模壳生产线批量生产四川广元市2014年畜牧经济发展突出五重点莫干山品牌2014首届经销商培训大会圆满成功2012年2月全国润滑油进出口分国家和地区统计雾霾治理需结合国外经验和自身发展特色卫浴行业将迎机遇 出奇制胜赢销量卡特彼勒推出90吨级大型液压挖掘机整车与汽车零部件能否真正“牵手”2012年4月我国纺织合成纤维进口量情况分析重庆未来三年装备制造业工业总产值将达5000亿我国服务型的塑料机械成发展新方向迈赫机器人:加快自动化装备升级改造品牌之夜陆续登场 奏响2014中国车市战歌我国制药烘干设备发展方向分析昆仑能源“添绿”徐州鲁西化工建航天炉装置降低尿素生产成本国家强力抓城市基建-地铁、轻轨等 拉动高强度紧固件用量需求内蒙古科右前旗农机购置补贴有序进行中国自行车骑行文化华北促进中心河北站正式成立东华科技:分享500亿煤制乙二醇的总承包市场中国将“智能电网”纳入国家战略规划

机械基础件产业“十二五”规划出台罐头食品加速出口转内销是当务之急中国汽车市场扩容 给力模具产业发展中国将“智能电网”纳入国家战略规划

赵永平

(武汉中冶斯瑞普科技有限公司,湖北武汉430073)

摘要:通过分析彩涂生产线中,全新风焚烧、固化系统的热平衡中涂料性能对热平衡的影响,提出涂料性能对生产线节能减排的指导意义。

关键词:烘干炉;焚烧炉;固化炉;VOC热值

中图分类号:TK173 文献标志码:A 文章编号:1002-1639(2012)01-0061-02

随着工业化的发展,市场对彩色涂层带钢质量的要求越来越高,而作为生产线一个关键的系统,全新风烘干、焚烧系统,越发显得至关重要。彩涂生产使用涂料的成膜固体含量约为55%左右,其余均为挥发性的溶剂,它只起到改善黏度,满足涂装工艺需要的作用,在烘干时全部挥发到炉气中,而不参与交联反应,也不会成为干膜的组成部分。各厂家溶剂的成份略有不同,以前大多使用苯类有机物,随着对环保要求的提高,目前大多采用酮酯醚类有机物,所以溶剂气的热值也有着较大的差异,进而对生产线烘干系统也提出了更高的要求。

全新风涂层烘干炉、废气焚烧炉是彩色涂层生产线的关键设备,也是生产线中热量消耗最多的系统设备,与生产运行成本、产品质量及产品合格率密切相关。该涂层固化、焚烧炉系统是废气治理与热量回收功能为一体的环保节能的新型系统。系统能对涂料产生的废气(溶剂蒸汽)进行有效的净化处理,并将废气产生的热量返回至设备中进行使用,很好的补充了涂料在固化时消耗的热量,由废气(溶剂蒸汽)净化返回的热量达到了涂层固化时热量消耗的30%以上,从而大幅度的降低了生产线的运行成本。而该废气(溶剂蒸汽)量及其发热值的大小,直接影响生产线的节能减排效果,及系统的稳定性。

所以,生产线所用涂料溶剂的成份、发热值对整个固化、焚烧系统的稳定及生产线的节能减排有着至关重要的影响。

1·焚烧系统介绍及流程图

全新风固化、焚烧系统主要由初涂固化炉、精涂固化炉、焚烧炉、高效换热气及管道等组成。固化炉采用全新风循环烘烤式,既保证了油漆固化的温度,又保证了带钢表面的清洁度。焚烧采用热力燃烧法是使废气中的VOC达到其裂解氧化的条件,发生充分燃烧,并放出一定的热量,该技术的VOC处理率可达95%,工艺技术可靠,没有二次污染。

初涂固化炉与精涂固化炉的VOC由引风机从固化炉内抽出,进入VOC换热器将其预热,然后送入焚烧炉内进行焚烧;新风风机将新鲜空气鼓入新风换热器中将其预热至480℃左右,然后再分配进入两个固化炉中,为其提供源源不断的热量和新鲜空气。换热器与焚烧炉采用串联连接,将焚烧炉燃烧后的废气热量最大限度的回收,使得排烟温度降低至150℃左右,从而达到节能的目的。系统流程图如图1所示。

图1 系统流程图

图1 系统流程图

2·系统热平衡及其原理

整个系统除了要达到热平衡外,同时要满足安装运行情况下的气体平衡。溶剂挥发后的有机物废气称为VOC,不管哪一类溶剂产生的VOC都是可燃气体。VOC浓度低于爆炸极限浓度的下限或高于爆炸极限浓度的上限就不会发生爆炸,通常采用的安全区域都是将可燃物的浓度控制在其爆炸极限浓度的下限的25%以下,所以要大量的空气来稀释其浓度,这就要求整个系统在满足热平衡的同时,也要满足气体平衡1-2。

根据全新风系统流程设置初始条件:年产10万t,带钢规格0.5cm×1250cm×80m/min,带钢烘干温度≥240℃,热风预热温度480℃,排烟温度≤150℃,VOC预热温度400℃,热平衡(已考虑气体平衡)如下:

(1)热量支出为out=1+2+3

式中:out为系统支出总热量,kJ/h;1为初涂炉支出总热量,kJ/h;2为精涂炉支出总热量,kJ/h;3为焚烧炉及管道支出总热量,kJ/h。

(2)热量收入为in=4+5

式中:in为系统收入总热量,kJ/h;4为VOC燃烧总热量,kJ/h;5为天然气燃烧总热量,kJ/h。

其中,VOC热值按照20925kJ/kg计算,固份含量以初涂45%,精涂55%计算:

计算公式

(3)根据热平衡计算,VOC热值与天然气的关系,如图2所示。

图2 VOC热值与天然气耗量的关系

图2 VOC热值与天然气耗量的关系

图3 吨钢消耗与VOC热值的关系

图3 吨钢消耗与VOC热值的关系

(4)涂料固份含量与吨钢消耗的关系如图4所示。VOC热值按照5000×4.18kJ/kg计算。

图4 吨钢消耗与固份含量的关系

图4 吨钢消耗与固份含量的关系

从图2和图3可以看出,吨钢消耗天然气量基本上与VOC热值成线性比例下降。VOC热值的大小直接影响天然气的用量,进而影响着整个系统的平衡,因为全新风固化、焚烧系统比较复杂,系统的热平衡与气体平衡是至关重要,也是生产中比较难调整的。

从图4可以看出,吨钢消耗天然气量与固份含量基本成反比关系,但由于不同种油漆中固份比例变化不是太大,对吨钢耗气量的影响相对也比较小。

3·生产节能减排的指导意义

综上所述,了解不同涂料中溶剂的性能,对整个系统的平衡,生产线的稳定运行,及节能减排都有着重要的指导意义。

(1)在更换涂料时,如果两种涂料固份含量及VOC热值相差比较大时,提前根据两种涂料的热值找出相应的系统平衡点,进行提前调节或采取调速的方式,以减少在更换涂料后的一段时间里造成的能源浪费。

(2)根据涂料VOC热值,可以高效的设定天然气合适用量,设定燃烧器的合理燃烧功率,缩短系统自我调节的时间,从而避免了系统自我调整过程中多余能量浪费。

(3)考虑到安全因素,在调节整个系统时,先要保证其气体平衡,然后在气体平衡的基础上调节,使其达到热平衡。

参考文献:

[1]陈迪安.彩涂板生产线烘烤炉热平衡校核计算[J].工程与技术,2003(2):35-38.

[2]王秉铨.工业炉设计手册[M].3版.北京:机械工业出版社,2010

截至今年11月底,山东累计投资260亿元,建成城市污水处理厂280座;累计投资110亿元,建成生活垃圾无害化处理场113座。 近日,山东省住建厅通报了今年1—11月份城市污水处理、生活垃圾无害化处理等工作。 1—11月累计投资260亿建280座城市污水厂 截至2014年11月底,全省累计完成投资260亿元,共建成城市污水处理厂280座,形成污水处理能力1230万吨/日,其中1-11月份新增城市污水山东:全省城市污水管网已完成8505.5公里

郑州市农机专业合作社十年大发展—纪念《中华人民共和国农业机械化促进法》颁布10周年没有农业机械化,就没有农业现代化。毛泽东同志提出的“农业的根本出路在于机械化”开启了中华民族共同追求强农振兴的农机梦。伴随我市农机化的发展,各种农机社会化服务组织不断发展,与农机化的发展一路走来相辅相成。解放初期,我市农机化水平几乎为零,新中国成立前三十年处于起步阶段,党和政府重视农机化的发展,推广新式农机具,奠定了

本文内容来源于网络,不代表本站观点,如有侵权,请联系我们
相关新闻推荐
图SIMPLE
新型高固体分丙烯酸聚氨酯涂料的研制

新型高固体分丙烯酸聚...

姜海健,金东升,王海棠,米长虹(哈尔滨化工研究所,哈尔滨15

新消法已实施 涂料行业如何维权?

新消法已实施 涂料行...

3月15日是国际消费者权益日,我国新修订的《中华人民共和国消

孩子早恋怎么办家长如何面对孩子早恋

孩子早恋怎么办家长如...

早恋,一直都是我们熟悉的话题,我们对于早恋的看法也许已经豁达

推荐图集