解析涂裝加工工藝裝備現狀解析及未來發展規劃
作者： 來源： 日期：2018/3/15 16:44:37 人氣：7135
我國是制造業大國，在工業生產過程中，涂裝加工工藝涉及的行業眾多，包括涉及到涂裝加工過程的所有行業，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。 涂裝加工行業屬于新材料領域。環保涂裝加工包括：水性涂裝加工、粉末涂裝加工、輻射固化涂裝加工和高固體分涂裝加工等。由于環保涂裝加工等尚處于研發初期，一些關鍵技術問題還遠沒有解決。因此溶劑涂裝加工使用量占涂裝加工總量的50-60.我國2009年工業涂裝加工產量為911.4萬噸，其中溶劑型涂裝加工占60.2010年的涂裝加工產量產量（國家涂裝加工工業年鑒，2011），為970萬噸，其中溶劑型涂裝加工占52.1.每年約有350萬噸（含涂裝加工時使用的稀釋劑）的VOCs在涂裝加工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），其中工業涂裝加工約占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排放的較大來源，對我國工業VOCs排放的影響較大。
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裝加工國標，其中僅2009年就制修訂了以《GB24408-2009建筑用外墻涂裝加工中有害物質限量》為代表的5個強制性涂裝加工標準。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）對我國涂裝加工產品、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，加強涂裝加工技術創新、開發升級環保涂裝加工是發展的大勢所趨。同時對使用常規溶劑涂裝加工的用戶需加強VOCs處理技術創新 1.涂裝加工工藝、裝備現狀 我國涂裝加工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。很多涂裝加工線VOC排放量不達標，單位涂裝加工面積的能耗量、耗水量和涂裝加工材料耗用量都偏高，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，汽車涂裝加工也不例外。 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）中涂噴涂加工（VOCs排放）中涂流平（VOCs排放）中涂烘干（VOCs排放）中涂報交面漆噴涂加工（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）中涂噴涂加工中涂流平中涂烘干面漆噴涂加工面漆流平面漆烘干 3）常規集裝箱工藝（完整工藝） 噴砂噴鋅中涂噴涂加工中涂流平中涂烘干面漆噴涂加工面漆流平面漆烘干 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）中涂噴涂加工中涂流平中涂烘干面漆噴涂加工面漆流平面漆烘干 前處理脫水烘干粉末噴涂加工粉末烘干（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，環保涂裝加工、新工藝、新裝備有待提高 雖然我國已經成為較大的涂裝加工生產和消費國，但還不是涂裝加工科技、涂裝加工工程強國，國內企業生產的涂裝加工品種的技術水平層次不齊，國內涂裝加工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裝加工、節能減排新工藝、新裝備的技術還亟待提高。
因國家對涂裝加工工程沒有強制性的節能減排政策，企業對已有涂裝加工生產線沒有改造的積極性，節能環保的新涂裝加工、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家涂裝加工制造企業，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裝加工、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裝加工、性價比高的環保設備是實現持續發展的重要課題。 3）非環保涂裝加工為主的局面還有待改善 我國涂裝加工產量中50-60為溶劑型涂裝加工。 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。 在使用溶劑型涂裝加工的企業中，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裝加工業、環保設備健康發展的體系尚未形成 目前，我國環保涂裝加工標準體系、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裝加工業、環保設備與國際接軌的進程，影響了我國涂裝加工業、環保設備國際競爭力的提升。 2.涂裝加工（噴涂加工）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）涂裝加工的種類多，使用的溶劑不同，所含有機物成分復雜（涂裝加工中有機溶劑包括：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）噴涂加工過程強制規定強制送、排風作業，排放風量大、有機物濃度低。因此涂裝加工廢氣的治理難度大，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加工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，噴涂加工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，涂裝加工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裝加工品種，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加工生產線的改造。 1）加快發展環保型涂裝加工產品 溶劑涂裝加工：汽車產品在涂裝加工過程中，涂裝加工成本不到整個涂裝加工成本的20，其余80是涂裝加工過程中所消耗的成本。因此降低涂裝加工中揮發性有機物（VOC）含量、縮短涂裝加工工藝流程，優化涂裝加工線布局，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。 環保涂裝加工：推廣水性化、無溶劑化（粉末涂裝加工、輻射固化涂裝加工）和高固體分化等新技術應用。 2）推廣新工藝、新裝備應用 如針對整車涂裝加工，推廣整車涂裝加工免中涂工藝，同時取消了中涂打磨工序、縮簡了涂裝加工生產線、降低了環境污染，減少了廢棄物的
排放量。 推廣采用自動噴涂加工裝加工置，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）加快已有涂裝加工生產線的改造 國家目前已有的大部分的涂裝加工生產線的工藝、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。
