CN115873442B - 利用喷涂残料制备合成涂料的方法、喷涂残料处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明首先提供一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法、喷涂残料处理方法和系统，其特征在于，利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，对所述水性漆清洗废溶剂进行膜分离处理，获得第一漆渣残液；收集过喷漆雾，并对收集的过喷漆雾进行清洗，对清洗漆雾形成的清洗废液过滤，获得第二漆渣残液；将第一漆渣残液和/或第二漆渣残液混合或分别进行浓缩处理后获得合成涂料的第一组分和/或第二组分，经后续调配形成合成涂料。采用本发明的喷涂残料处理方法使得处理过程的所有物料形成了一个完整的闭环循环，彻底将废弃物转化为工业生产原料，实现绿色、低碳的清洁生产方式，达到了循环经济标准，环保无污染且运行成本低。
Description
技术领域
本发明属于生产车间环保处理技术领域，具体涉及一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法、喷涂残料处理方法和系统。
背景技术
随着全球对环境污染的重视，各国都加大了大气和水污染的控制力度，对工业废弃物的处理收费居高不下，各个企业用于环境保护方面的费用高。在工业涂装行业，尤其是汽车涂装环保费用居高不下。近年来在涂装行业，水性漆的应用逐渐普及，目前存在两个问题，行业没有很好解决：
喷涂过程中喷涂装置的频繁清洗，产生的清洗废溶剂巨大，2019年水性漆清洗废溶剂处理装置(专利号ZL2019 2 03320175.5)的发明可以降低水性漆清洗废溶剂的产生量75％。但依然还有25％浓缩后的废溶剂需要交给有资质的环保公司处理。
喷漆室水性漆喷涂过程中产生的过喷漆雾，经过漆雾捕捉装置捕捉，这里捕捉方式可能是石灰粉吸附捕捉，或者是水幕捕捉或者是高压静电吸附捕捉等这种方式。最后产生大量的废弃物。该类废弃物同样需要交给有资质的环保公司处理，需要交纳环保处理费用。
两种废弃物均要求有资质的环保公司，采用高温焚烧炉进行焚烧处理。不仅能耗大，且增加二氧化碳排放。另外针对水性漆清洗废溶剂的处理，有采用“生化处理工艺”、高级氧化处理工艺、光催化处理工艺、电化学氧化处理工艺。
当前水性漆清洗废溶剂和漆雾收集后的废弃漆渣，基本上是属于无害化废物处理，作为危险废弃物或者化学废弃物交给有资质的环保处理公司进行焚烧处理，成本高，能耗高，碳排放高，不能给企业带来增值效益。
近年来研发的“生化处理技术”也需要较大规模的设备投资和基础建设施工。和高级氧化处理工艺、光催化处理工艺、电化学氧化处理工艺一样，也属于无害化处理，不再有增值效益。
发明专利内容
针对上述问题，本发明提供一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法、喷涂残料处理方法和系统，通过绿色回收技术，彻底将废弃物转化为工业生产原料，实现绿色、低碳的清洁生产方式，达到了循环经济标准。整个生产过程成本低，运行费用低，无污染。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明首先提供一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100：利用清洗剂清洗车间、喷涂装置等设备上的残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，对所述水性漆清洗废溶剂进行膜分离处理，获得第一漆渣残液；
第二漆渣残液提取步骤S110：收集过喷漆雾，并对收集的过喷漆雾进行清洗，对清洗漆雾形成的清洗废液过滤，获得第二漆渣残液；
合成涂料步骤S120：将第一漆渣残液和/或第二漆渣残液混合或分别进行浓缩处理后获得合成涂料的第一组分和/或第二组分，经后续调配形成合成涂料。
进一步，步骤S100中所述膜分离处理包括初滤处理和第一超滤处理，所述水性漆清洗废溶剂经初滤处理分离为料渣和初滤液，所述初滤液经第一超滤处理分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液。
进一步，所述膜分离处理还包括反渗透膜处理，所述第一滤清液经反渗透膜处理形成清洁水和混合液，所述浓液混合液经精馏处理获得清洗剂和溶剂，所述溶剂用于在合成涂料步骤S120中调配合成涂料。
进一步，步骤S110中，所述过滤采用第二超滤处理，所述清洗废液经第二超滤处理分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液。
进一步，所述第二滤清液返回用于对收集的过喷漆雾进行清洗。
本发明进一步提供一种喷涂残料处理方法，其包括前述的制备合成涂料的方法，该喷涂残料处理方法包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100，具体包括：步骤S101：利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，并将水性漆清洗废溶剂集中存储；步骤S102：对集中存储的水性漆清洗废溶剂进行初滤处理，分离为料渣和初滤液；步骤S103：对初滤液进行第一超滤处理，分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液；
第二漆渣残液提取步骤S110，具体包括：步骤S111：通过富集法收集过喷漆雾；步骤S112：清洗过喷漆雾形成清洗废液；步骤S113：对清洗废液进行第二超滤处理，分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液；
合成涂料步骤S120：对第一漆渣残液和/或第二漆渣残液进行浓缩处理获得第一涂料组分和/或第二涂料组分，经后续调配形成合成涂料；
精细处理步骤S200，具体包括：步骤S201：对第一滤清液进行反渗透处理，分离为清洁水和浓液混合液。
进一步，所述精细处理步骤S200还包括步骤S202：对步骤201所得的浓液混合液进行精馏分离获得清洗剂原料和溶剂。
进一步，所述精细处理步骤S200还包括步骤S203：将所述步骤S201所得的清洁水和/或步骤S202所得的清洁剂返回配制用于清洗残留漆料的清洁剂。
进一步，所述精细处理步骤S200还包括步骤S220：将所述溶剂导入到步骤S120中用于制备合成涂料。
进一步，所述精细处理步骤S200还包括步骤S211：将所述步骤S113所得的第二滤清液返回到步骤S112中用于清洗收集的过喷漆雾。
本发明进一步提供一种喷涂残料处理系统，其特征在于，包括残留漆料处理系统、过喷漆雾处理系统和涂料合成系统，所述残留漆料处理系统包括用于容置水性漆清洗废溶剂的废溶剂存储装置和膜分离处理系统；所述过喷漆雾处理系统包括漆雾收集装置、漆雾清洗装置和清洗废液过滤装置，所述膜分离处理系统和清洗废液过滤装置连接至所述涂料合成系统。
进一步，所述膜分离处理系统包括依次连通的初滤装置、超滤装置和反渗透处理装置。
进一步，所述涂料合成系统包括浓缩装置和合成装置。
进一步，所述残留漆料处理系统还包括连接在反渗透处理装置之后的精馏装置。
本发明的有益效果在于：
采用本发明的喷涂残料处理方法系统使得处理过程的所有物料形成了一个完整的闭环循环，彻底将废弃物转化为工业生产原料，残料利用率可以达到将近100％，所有物质都可以得到往复循环利用，在生产过程中除了过程中微量有机物的挥发以外，不再向外界环境中排放任何固态、液态和气态的废弃物，实现绿色、低碳的清洁生产方式，达到了循环经济标准，整个生产过程成本低，运行费用低，无污染。
附图说明
图1所示为本发明的实施例2的喷涂残料处理过程的流转图；
图2所示为本发明的实施例3的喷涂残料处理系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所述的利用喷涂残料制备合成涂料的方法、喷涂残料处理方法和系统的优选实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法，其包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100：利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，对所述水性漆清洗废溶剂进行膜分离处理，获得第一漆渣残液，优选地，所述膜分离处理包括初滤处理和第一超滤处理，所述水性漆清洗废溶剂经初滤处理分离为料渣和初滤液，所述初滤液经第一超滤处理分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液；
第二漆渣残液提取步骤S110：收集过喷漆雾，并对收集的过喷漆雾进行清洗，对清洗漆雾形成的清洗废液过滤，优选地，采用第二超滤处理，所述清洗废液经第二超滤处理分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液；
合成涂料步骤S120：将第一漆渣残液和/或第二漆渣残液混合或分别进行浓缩处理后获得合成涂料的第一组分和/或第二组分，经后续调配形成合成涂料。
在优选的实施例中，步骤S100中所述膜分离处理还包括RO膜(反渗透膜)处理，所述第一滤清液经反渗透膜处理形成清洁水和混合液，所述浓液混合液经精馏处理获得清洗剂和溶剂，所述溶剂用于在合成涂料步骤S120中调配合成涂料。
在优选的实施例中，步骤S110产生的第二滤清液返回用于对收集的过喷漆雾进行清洗。
实施例2：
本实施例提供一种喷涂残料处理方法，其包括实施例1所述的制备合成涂料的方法，如图1所示，本实施例中所述喷涂残料处理方法包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100，具体包括：
步骤S101：利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，并将水性漆清洗废溶剂集中存储；
步骤S102：对集中存储的水性漆清洗废溶剂进行初滤处理，分离为料渣和初滤液；
步骤S103：对初滤液进行第一超滤处理，分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液；
第二漆渣残液提取步骤S110，具体包括：步骤S111：通过富集法收集过喷漆雾；步骤S112：清洗过喷漆雾形成清洗废液；步骤S113：对清洗废液进行第二超滤处理，分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液；
浓缩制备合成涂料步骤S120，具体包括：
步骤S121：对第一漆渣残液和/或第二漆渣残液进行浓缩处理获得用于制备合成涂料的第一涂料组分和/或第二涂料组分；
步骤S122：对溶剂和溶质的量进行调配，制备合成涂料。
精细处理步骤S200，具体包括：
步骤S201：对第一滤清液进行反渗透处理，分离为清洁水和浓液混合液。
步骤S202：对步骤201所得的浓液混合液进行精馏分离获得清洗剂原料和溶剂。
步骤S203：将所述步骤S201所得的清洁水和/或步骤S202所得的清洁剂返回配制用于清洗残留漆料的清洁剂。
步骤S211：将所述步骤S113所得的第二滤清液返回到步骤S112中用于清洗收集的过喷漆雾。
步骤S220：将所述溶剂导入到步骤S120中用于制备合成涂料。
实施例3：
本实施例提供一种能够实现实施例2的方法的喷涂残料处理系统，如图2所示，该喷涂残料处理系统包括残留漆料处理系统、过喷漆雾处理系统和涂料合成系统，其中，所述残留漆料处理系统包括用于容置水性漆清洗废溶剂的废溶剂存储装置A1和膜分离处理系统，所述膜分离处理系统包括初滤装置A2、第一超滤装置A3和反渗透处理装置A4，所述过喷漆雾处理系统包括漆雾收集装置B1和清洗废液过滤装置B2，所述涂料合成系统包括浓缩装置C1和合成装置C2。
采用本实施例的系统处理喷涂残料时，分为两条线路：
第一条线路为残留漆料处理系统，该系统主要用于处理车间、喷涂装置等残留的喷涂漆料，通过清洗剂清洗这些残留的喷涂漆料形成含有涂料漆渣、溶剂、水、清洁剂的水性漆清洗废溶剂先存储在废溶剂存储装置A1中，达到一定数量后，将废溶剂存储装置A1中的该水性漆清洗废溶剂导入到膜分离处理系统进行处理，具体他地，该水性漆清洗废溶剂首先导入到初滤装置A2中，经初滤处理后形成截留的料渣和初滤液，料渣截留在初滤装置A2中等待被进一步通过水、清洁剂等将其溶解，初滤液则输入到第一超滤装置A3中进行超滤处理；在第一超滤装置A3中对初滤液进行超滤处理后形成截留的第一漆渣残液和第一滤清液，其中第一漆渣残液输入到漆料合成系统的浓缩装置C1中等待后续浓缩处理，第一滤清液则进入到反渗处理装置A4中；在反渗透处理装置A4中，第一滤清液经RO膜分离为截留的浓液混合液和清洁水，此处浓液混合液中主要成分为溶剂和清洁剂，清洁水中含有极少量的溶剂成分，清洁水可返回到废溶剂存储装置A1或初滤装置A2中用于与清洁剂等配合溶解料渣；浓液混合液则进入到精馏装置A5中进行精馏分离处理获得清洁剂和溶剂，所述溶剂导入到涂料合成系统的合成装置C2中用于合成涂料，所述清洁剂返回到废溶剂存储装置A1或初滤装置A2中用于对料渣的处理；
第二条线路为过喷漆雾处理系统，过喷漆雾处理系统中漆雾收集装置B1通常安装在车间内用于对喷涂时产生的漆雾进行富集处理，当漆雾收集装置B1中所富集的漆雾浓度达到设定值时，将其取出清洗，清洗该漆雾收集装置形成的清洗废液进入到第二超滤装置B2中进行超滤处理，在第二超滤装置B2中所述清洗废液分离为第二漆渣残液和第二滤清液，其中第二滤清液可用于返回清洗漆雾收集装置，第二漆渣残液则导入到涂料合成系统的浓缩装置C1中等待后续浓缩处理。
当达到预设条件时，启动浓缩装置C1对第一漆渣残液和第二漆渣残液进行浓缩处理获得制备合成涂料的一些溶质组分(浓缩时产生的水份物质可以再次导入到残留漆料处理系统和/或过喷漆雾处理系统中应用)，再将这些涂料溶质组分输入到合成装置C2中与所述溶剂混合，经成分调配后制备获得合成涂料。
采用本实施例的喷涂残料处理系统使得处理过程的所有物料形成了一个完整的闭环循环，彻底将废弃物转化为工业生产原料，残料利用率可以达到将近100％，所有物质都可以得到往复循环利用，在生产过程中除了过程中微量有机物的挥发以外，不再向外界环境中排放任何固态、液态和气态的废弃物，实现绿色、低碳的清洁生产方式，达到了循环经济标准，整个生产过程成本低，运行费用低，无污染。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围；附图及实施例中所述尺寸与具体实物无关，不用于限定本发明的保护范围，实物尺寸可根据实际需要进行选择和变换。
Claims (12)
1.一种利用喷涂残料制备合成涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100：利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，对所述水性漆清洗废溶剂进行膜分离处理，获得第一漆渣残液；步骤S100中所述膜分离处理包括初滤处理和第一超滤处理，所述水性漆清洗废溶剂经初滤处理分离为料渣和初滤液，所述初滤液经第一超滤处理分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液；所述膜分离处理还包括反渗透膜处理，所述第一滤清液经反渗透膜处理形成清洁水和浓液混合液，所述浓液混合液经精馏处理获得清洗剂和溶剂；
第二漆渣残液提取步骤S110：收集过喷漆雾，并对收集的过喷漆雾进行清洗，对清洗漆雾形成的清洗废液过滤，获得第二漆渣残液；
合成涂料步骤S120：将第一漆渣残液和/或第二漆渣残液混合或分别进行浓缩处理后，并加入所述溶剂进行调配，形成合成涂料。
2.根据权利要求1所述的制备合成涂料的方法，其特征在于，步骤S110中，所述过滤采用第二超滤处理，所述清洗废液经第二超滤处理分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液。
3.根据权利要求2所述的制备合成涂料的方法，其特征在于，所述第二滤清液返回用于对收集的过喷漆雾进行清洗。
4.一种喷涂残料处理方法，其包括权利要求1~3任一所述的制备合成涂料的方法，其包括如下步骤：
第一漆渣残液提取步骤S100，具体包括：
步骤S101：利用清洗剂清洗残留漆料形成水性漆清洗废溶剂，并将水性漆清洗废溶剂集中存储；
步骤S102：对集中存储的水性漆清洗废溶剂进行初滤处理，分离为料渣和初滤液；
步骤S103：对初滤液进行第一超滤处理，分离为截留的第一漆渣残液和超滤透过的第一滤清液；
第二漆渣残液提取步骤S110：
步骤S111：通过富集法收集过喷漆雾；
步骤S112：清洗过喷漆雾形成清洗废液；
步骤S113：对清洗废液进行第二超滤处理，分离为截留的第二漆渣残液和超滤透过的第二滤清液；
合成涂料步骤S120：对第一漆渣残液和/或第二漆渣残液进行浓缩处理，经后续调配形成合成涂料；
精细处理步骤S200，具体包括：
步骤S201：对第一滤清液进行反渗透处理，分离为清洁水和浓液混合液。
5.根据权利要求4所述的喷涂残料处理方法，其特征在于，所述精细处理步骤S200还包括步骤S202：对步骤201所得的浓液混合液进行精馏分离获得清洗剂原料和溶剂。
6.根据权利要求5所述的喷涂残料处理方法，其特征在于，所述精细处理步骤S200还包括步骤S203：将所述步骤S201所得的清洁水和/或步骤S202所得的清洗剂返回配制用于清洗残留漆料的清洗剂。
7.根据权利要求5所述的喷涂残料处理方法，其特征在于，所述精细处理步骤S200还包括步骤S220：将所述溶剂导入到步骤S120中用于制备合成涂料。
8.根据权利要求4所述的喷涂残料处理方法，其特征在于，所述精细处理步骤S200还包括步骤S211：将所述步骤S113所得的第二滤清液返回到步骤S112中用于清洗收集的过喷漆雾。
9.根据权利要求4-8任一所述的喷涂残料处理方法的一种喷涂残料处理系统，其特征在于，包括残留漆料处理系统、过喷漆雾处理系统和涂料合成系统，所述残留漆料处理系统包括用于容置水性漆清洗废溶剂的废溶剂存储装置和膜分离处理系统；所述过喷漆雾处理系统包括漆雾收集装置和清洗废液过滤装置，所述膜分离处理系统和清洗废液过滤装置连接至所述涂料合成系统。
10.根据权利要求9所述的一种喷涂残料处理系统，其特征在于，所述膜分离处理系统包括依次连通的初滤装置、超滤装置和反渗透处理装置。
11.根据权利要求10所述的一种喷涂残料处理系统，其特征在于，所述残留漆料处理系统还包括连接在反渗透处理装置之后的精馏装置。
12.据权利要求9所述的一种喷涂残料处理系统，其特征在于，所述涂料合成系统包括浓缩装置和合成装置。
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