水旋式喷漆房中试试验研究

彭芬 ，何曦 ， 何淼 ，叶明强

（1.航天凯天环保科技股份有限公司，湖南长沙410100；2.湖南省工业厂房空气治理工程技术研究中心，湖南长沙410100）

水旋式喷漆房中试试验研究

彭芬1，2，何曦1，2， 何淼1，2，叶明强1，2

（1.航天凯天环保科技股份有限公司，湖南长沙410100；2.湖南省工业厂房空气治理工程技术研究中心，湖南长沙410100）

简要介绍了水旋式喷漆房的工作原理，并通过试制的一套中试装置开展中试试验。通过在循环水中添加一定量筛选后的改性絮凝剂，中试试验的结果表明，漆雾改性絮凝剂对漆雾有较好的捕捉效果，试验数据表明净化效率均高达97%以上。通过此项中试试验，对水旋式喷漆房有了进一步的了解，同时，筛选得到的漆雾改性絮凝剂为解决漆雾的高效捕捉具有重大意义。

水旋式；喷漆房；中试

涂装行业由于油漆的大量使用，进而产生的漆雾严重影响周边环境并危及人体的身心健康，同时造成油漆的大量浪费[1-2]。涂装行业的废气治理往往包含两部分，一是漆雾的有效捕捉和治理，相当于喷漆废气治理的预处理；一是后续废气的治理，而漆雾能否得到有效治理严重影响后续废气的治理效率，具有至关重要的地位。

目前，常见的漆雾治理方式有干法和湿法两大类。干法漆雾治理滤材消耗大，且存在较大安全隐患，应用有限，而湿法漆雾治理捕捉效率不高，漆雾絮凝剂的使用是关键[3]。

1 工作原理

水旋喷漆室是湿式喷漆室中常用的一种，采用顶部送风下部排风的方式，即从室体顶部送入新鲜空气，利用水旋动力管和挡板等来处理漆雾，循环水在动力管中形成水雾，与漆雾接触混合，水雾捕捉漆雾中的油漆微粒，而后夹杂着水雾和漆雾的混合流体以高速冲撞水旋器底部的冲击板，水雾和漆雾进一步接触混合，把油漆微粒黏附于水中，实现油漆微粒和空气的有效分离，在室体中营造的人工环境既能满足涂装作业对环境的湿度、温度、照度、洁净度的需求，又能有效保证工件表面的喷涂质量[4]。

2 中试试验

2.1 中试设备

中试试验一方面研究水旋式喷漆室的作业情况，另一方面研究经过实验室小试筛选的改性剂的漆雾捕捉效果，通过工艺及设备研究，制作出一套水旋式喷漆房的中试试验装置，详见图1。

图1 装置整体外形图

2.2 絮凝试验

由于目前尚无评定湿法漆雾净化效率的规范及标准，只能参考《喷漆间》（JB/T 10413-2005）[5]中的漆雾去除率进行计算评价。漆雾去除率是指经漆雾处理过滤的漆雾量与处理前漆雾的量之比，以百分数表示。计算公式如式（1）。

式中：η—漆雾去除率，%；

W1—被过滤袋截留的漆雾的固体份质量，g；

W2—试验用涂料的固体份质量，g。

其中，固体份质量均由质量法测得。

因试验条件有限，拟在出风口处利用无纺布进行未净化漆雾的拦截，首先进行空白试验，利用无纺布拦截水气（图2a），初期拦截漆雾试验用一层无纺布（图2b），从图片看出，还是有部分漆雾颗粒溢出，没有被完全有效拦截，为提高拦截效果，后期改用两层无纺布（图2c），效果明显好很多。

图2 出风口漆雾拦截

3 结果与讨论

3.1 漆渣情况

通过向循环水箱中添加一定量的漆雾改性剂得到试验结果如图3。

试验时，水旋动力管内水气流动情况详见图3a。

试验结束后，打开观察窗看到的漆雾被改性剂消粘情况，消粘后的漆雾粘附于气泡上，是较为分散细小的颗粒，消粘效果很好，如图3b、图3c。用手将捕集漆雾的气泡打捞出来，不难发现消粘效果很好，且用水很容易将手套上的漆渣冲洗干净，可见没有粘性，不粘手套。静置一段时间后，第二天从装置中打捞出来液面上浮的漆渣可以看出：漆渣呈大块状，较脆，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颗粒，消粘后的漆雾颗粒汇集成大团块，其上可进一步粘附漆雾颗粒，且增大了粘附的面积，效率增大，详见图3d。从试验结束后取的水样可以看出，水体很清澈，详见图3e，含有些许消粘后的细小油漆颗粒，过滤予以去除。

试验过程中还发现，未消粘的油漆漆雾颗粒一旦粘附于壁面，后续所喷漆雾容易在其上进行富集，久而久之会在壁面产生厚厚的漆渣，就是前期调试过程中有未消粘的油漆粘附于壁面造成后续漆雾的堆积，因此药剂的用量一定要过量，详见图3f。

3.2 净化效率

试验中记录喷的油漆用量和出口拦截漆雾量，进而计算漆雾去除率，数次试验后获得数据如表1。

从中试获得的试验数据不难看出在多种不同喷漆量下，漆雾去除率均大于97%，净化效果较好。

相比于商业A剂、B剂，本工艺仅仅只使用了一种药剂，即可形成大片的上浮漆渣，直接予以打捞即可将漆雾去除。使用的药剂是一种改性剂，对环境基本无害，环境影响小，而对比商业A剂、B剂中聚丙烯酰胺（PAM）的使用存在极大的安全隐患，即PAM降解的单体产物剧毒，对环境危害极大。

表1 中试试验数据

4 结论

整个湿式漆雾治理工艺中，为达到最佳的治理效率，往往在投加漆雾絮凝剂前，应该针对不同的油漆类别对絮凝剂进行筛选，只有选择合适的絮凝剂，才能使漆雾治理达到最佳效果。

通过添加筛选后的絮凝剂，极大提高了漆雾捕捉净化效率，保持了良好的喷漆作业环境，维护了操作工人的身心健康，具有极大的社会及经济意义。

[1] 郑天亮.现代涂料与涂装工程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003：138-180．

[2] 王锡春.谈喷涂涂着效率[J].现代涂料与涂装，2006(10)：22-25.

[3]王锡春，李文刚.喷漆室节能减排环保的新思路——由湿式漆雾捕集装置转换成干式或静电漆雾捕集装置[J].现代涂料与涂装，2010，13(6)：41-45．

[4] 王文朋.如何调整水旋喷漆室中水旋器的雾化效果[J].现代涂料与涂装，2011，14(9)：57-58．

[5]JB/T10413-2005，喷漆间[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，硕士，助理工程师，专业方向：环境科学与工程。

2017－09－29）