Лако-красочные материалы — производство

Нарастание объемов использования лакокрасочных материа­лов делает актуальным развитие различных методов удаления лакокрасочных покрытий. По мнению авторов работы [72], иде­ального метода удаления лакокрасочных покрытий не существует, и в каждой отрасли промышленности при ремонте различных изделий приходится подбирать наиболее подходящий в данном случае метод.

Технико-экономическое сравнение различных методов удале­ния лакокрасочных покрытий показывает, что наиболее предпоч­тительными с экономической точки зрения являются термические и криогенный методы [82]. В то же время имеются данные о до­статочно высокой энерго — и капиталоемкости пиролизного метода [9] и метода удаления покрытий в расплавах солей [61]. Эти методы целесообразно применять при больших объемах произ­водства.

По экологическим показателям наибольшего внимания заслу­живают методы, в которых не применяются химические составы.

Использование смывок непременно должно сочетаться с меро­приятиями по обезвреживанию и утилизации образующихся в процессе очистки поверхностей отходов.

1.  

[1] нелетучие электролиты, коэффициенты диффузии которых примерно на 3 порядка меньше коэффициента диффузии воды,— H2SO4, НзРОл, NaCl и др.

По снижению способности к диффузии в эпоксидные пленки электролиты можно расположить в следующий ряд [6, с. 114]:

H2SO+ > HN03 > НС1 > КОН.

Скорость проникновения щелочей в эпоксидные пленки при­мерно в 10 раз меньше, чем у кислот.

Щелочи наиболее сильное воздействие оказывают на полимеры с полярными связями в боковых цепях — поливинилацетат, поли^ виниловый спирт. Не стойкими к щелочам являются поликарбо­наты, низкой стойкостью обладают полиимиды. Большинство лако­красочных покрытий разрушаются под действием щелочных рас-

[2] Заказ 800

При выборе методов удаления лакокрасочных покрытий необ­ходимо учитывать их экологическую безопасность. С этой точки зрения предпочтительными являются методы удаления покрытий в псевдоожиженном слое с последующим сжиганием швель-газов и криогенная обработка покрытий жидким азотом [72, с. 25; 82].

Образующиеся в процессе удаления лакокрасочных покрытий промышленные отходы можно разделить на следующие группы [83]:

1) газообразные, образующиеся при удалении покрытий смыв­ками на основе органических растворителей;

2) жидкие, образующиеся при работе со смывками, гидро — пескоструйной, гидравлической и ультразвуковой очистке, а также при использовании других способов удаления покрытий и при про­мывке изделий водой;

3) твердые — пыль при механической, абразивной и криоген­ной очистке, а также высохшие остатки покрытий при удалении с помощью смывок.

Наиболее широко в процессах удаления лакокрасочных покры­тий применяется сжигание или захоронение отходов. Больший интерес представляют методы утилизации, с помощью которых можно возвратить отдельные компоненты смывок в производство: адсорбция на активных углях (рекуперация), отгонка, экстракция, ультрафильтрация, разделение фаз осаждением, фильтрованием, коагуляцией и т. д. В процессе утилизации могут быть использова­ны методы химической обработки — нейтрализация, окисление, восстановление, гидролиз и др. [83].

Наиболее безвредным способом утилизации горючих отходов, содержащих до 65% воды является их сжигание в установке «Вихрь» [84, с. 86], в которой действует принцип направленного барботажа с одновременной турбулизацией окислителя в камере горения и с использованием энергии испаряемой воды. В процессе сжигания не происходит коксования. Производительность таких установок в расчете на обводненные отходы от.200—1000 кг/ч, на 1 т отходов затрачивается 10—12 кВт энергии.

Перспективным является бесфорсуночное огневое обезврежи­вание легковоспламеняющихся отходов [85]. Сжигание обводнен­ных жидких отходов осуществляется в котле ВОТ. Схема установ­ки для сжигания отходов приведена на рис. 27.

Рис. 27. Схема установки для сжига-
ния отходов в котле ВОТ:

/ — сборная емкость отходов; 2 — расходный бак; 3 — регулятор уровня отходов в ванне; 4 — вентилятор; 5 — шибер на линии первич­ного воздуха; о — шибер на линии вторичного воздуха; 7 — газовая горелка котла ВОТ; S — барботер; 9 — барботажная ванна; 10 — соп­ла вторичного воздуха

Отходы, собираемые в подземной емкости /, перекачивают в расходный бак 2, а оттуда они самотеком поступают в регулятор уровня 3, настроенный на рабочий уровень барботажной ванны 9. В барботер 8 вентилятором 4 подается свежий (первичный) воз­дух, в сопло 10 — отработанный (вторичный) воздух. Напор регу­лируется шиберами 5 и б. Тепловая нагрузка котла обеспечива­ется газовой горелкой 7.

Жидкие отходы поступают в барботажную ванну, где за счет поступления первичного воздуха через отверстия барботера обра­зуют пенный слой. С поверхности слоя в надслоевую зону выно­сятся капли различного фракционного состава, здесь происходит испарение части отхода. Вторичный воздух из сопла, направлен­ного на барботируемый слой, создает воздушную завесу для круп­ных капель отхода. В результате высокой скорости вторичного воздуха крупные капли теряют свою энергию и возвращаются обратно в слой, а мелкие поступают в зону обезвреживания.

Технические характеристики установки приведены ниже:

Производительность, кг/с 0,01—0,04

Расход газа на основную горелку, мэ/с 0,005—0,01

Расход воздуха, мэ/с 0,1—0,4

Статическая высота слоя отходов в барботажной 0,14

ванне, м

Таким образом, для нагрева котла ВОТ успешно используются горючие отходы, причем сгорание токсичных веществ происходит полностью и сажа в продуктах огневой обработки отсутствует.

Газообразные отходы, образующиеся при работе с органиче­скими смывками, можно улавливать и возвращать в производство путем рекуперации [30, с. 185; 84, с. 29].

Рекуперация растворителей из газовых выбросов производится в основном методом адсорбции. К адсорбентам предъявляются следующие требования [84, с. 29]:

1) высокая адсорбционная способность, т. е. способность по­глощать большое количество растворителя при его малом содер­жании в воздухе;

2) высокая селективность по отношению к извлекаемому ве­ществу;

3) химическая инертность по отношению к компонентам раз­деляемой смеси;

4) значительная механическая прочность;

5) способность к регенерации и низкая стоимость.

При рекуперации растворителей в качестве адсорбентов наи­более широкое применение получили активные угли, характеристи­ка которых приведена в табл. 22 (84, с. 30].

В качестве десорбирующих агентов обычно используют острый насыщенный пар, перегретый водяной пар, пары органических ве­ществ, а также инертные газы.

Наиболее рентабельными являются рекуперационные установ­ки, улавливающие растворители при их содержании в очищаемом воздухе от 1,5—4,5 г/м3 [30, с. 187]. Ниже приведены такие значе­ния для некоторых растворителей, входящих в составы смывок, г/м3:

В процессе утилизации смывок на основе метиленхлорида мо­жет происходить его разложение с выделением хлороводорода, который можно улавливать и использовать в производстве в виде 15%-х растворов соляной кислоты.

Большой вред окружающей среде наносит сброс в водоемы от­работанных растворов, содержащих остатки смывок. Перспектив­ным является создание замкнутого цикла системы очистки и реге­нерации отработанных растворов.

Для регенерации моющих щелочных растворов, которые по составу компонентов близки к щелочным смывкам можно исполь­зовать метод ультрафильтрационной очистки с помощью полимер­ных или динамических мембран. Через мембраны проходят ще — лочные соли и ПАВ, а масляные и механические загрязнения пол­ностью задерживаются [86].

Мембраны изготовляются на основе производных целлюлозы или химически стойких полимеров (полиамидов, сополимера ви — нилиденфторида и тетрафторэтилена, фторопластов и др.) [87].

Стойкость некоторых материалов мембран в химически агрес­сивных средах приведена ниже (с — мембрана не изменяется при выдержке в среде; нс — наблюдаются изменения) [88]:

Мембраны из ацетата целлюлозы работают при pH 4,5—7, а из химических стойких полимеров — при pH 1—14.

Принципиальная. схема установки для ультра фильтрации при­ведена на рис. 28 [86]. Моющий раствор из рабочей ванны обез­жиривания 1 подается дозирующим насосом 8 через фильтр 2, где очищается от механических загрязнений, в промежуточную емкость 3, откуда циркуляционным насосом 7 направляется на очистку в ультрафильтрационные блоки 4. Ультрафильтрат про­ходит через мембраны и собирается в баке для фильтрата 5, откуда дозирующим насосом 6 перекачивается в рабочую ванну обезжи­ривания І. Подача ультрафильтрата осуществляется периодически синхронно с забором отработанного раствора из ванны обезжири-

Дания. Сконцентрированный по растворителю раствор возвраща­ется в циркуляционную емкость 3. Часть растворителя с поверх­ности очищаемого раствора периодически сливается через масло — водоотделитель.

Кировоградский реммехзавод выпускает установку ОМ-21619-01

для регенерации водных моющих растворов, содержащих взвеси и нефтепродукты. Установка может работать совместно с отдель­ными моечными машинами для очистки деталей и узлов, для наружной очистки тракторов и сельскохозяйственных машин. Тех­нические характеристики установки приведены ниже:

Производительность, м3-/ч 4

Мощность электротехнических устройств, кВт, не более 25

Площадь, занимаемая установкой, м2, не более 15

Масса, кг 2000

Удельный расход электроэнергии, кВт-ч/м® 6,3

Перспективными являются разработки в области создания для смывок биологически разлагающихся нетоксичных растворителей, не вызывающих коррозию металла [89].