Aplicación do sistema de ultrafiltración (UF) no revestimento electroforético industrial
O revestimento electroforético é un método de revestimento no que a peza de traballo e o eléctrodo correspondente se colocan no revestimento soluble en auga, conectado á fonte de alimentación, e a resina, o pigmento e o recheo do revestimento precipitan uniformemente e deposítanse na superficie do revestimento como eléctrodo para formar unha película de revestimento insoluble en auga baseándose na acción física e química xerada polo campo eléctrico. A ultrafiltración e o ultrafiltro xogan un papel importante no proceso de revestimento electroforético. Un mellor uso e promoción da tecnoloxía ED-RO pode mellorar aínda máis a taxa de utilización do revestimento electroforético e dos recursos hídricos, e reducir en gran medida a descarga de augas residuais electroforéticas. O uso e mantemento correctos e eficaces dos equipos de ultrafiltración melloran a taxa de utilización do sistema de ultrafiltración. O propósito da limpeza por ultrafiltración (UF) despois da electroforese é eliminar a pintura flotante adherida á superficie do revestimento electroforético, mellorar a calidade da aparencia do revestimento e recuperar o revestimento electroforético.
Breve descrición do sistema de ultrafiltración
A ultrafiltración (UF) é unha tecnoloxía de separación por membrana. É un proceso de separación en solución baseado no principio da selección mecánica, que se realiza mediante a diferenza de presión entre os dous lados da membrana de UF. A presión de uso adoita ser de (0,1 ~ 0,6) MPa, o diámetro do poro de separación é de 1 nm ~ 0,1 μm e o peso molecular de retención é de aproximadamente 500 ~ 1 000 000. No proceso de pintura electroforética UF, cando a pintura electroforética entra en contacto coa membrana de UF, a solución e os sales inorgánicos poden pasar a través da membrana de UF, mentres que as moléculas de tamaño similar ao da resina e o pigmento non poden pasar a través da membrana de UF e son retidas na solución da pintura e transportadas de volta ao tanque de electroforese.
Aplicación de ultrafiltros en revestimentos electroforéticos O ultrafiltro é o equipo clave na liña de revestimento por electroforese. O propósito principal do ultrafiltro é obter auga desionizada e solvente de pintura do tanque de electroforese a través do dispositivo UF, proporcionar auga de lavado para as pezas de electroforese e limpar o exceso de pintura electroforética adherida á peza de traballo de electroforese e devolvela ao tanque de electroforese. Deste xeito, a pintura electroforética da superficie da peza de traballo pode ser reciclada e pódese realizar a circulación de circuíto pechado, aforrando o 30 % do custo de compra de pintura electroforética para as empresas. En segundo lugar, parte do líquido UF pode ser descargado para eliminar os ións de impureza introducidos no tanque de electroforese durante o proceso de pintura, de xeito que o contido de impurezas do líquido de traballo do tanque de electroforese pode manterse dentro do rango de condutancia e valor de pH especificado no proceso, e o líquido UF pode ser reciclado en lugar de auga desionizada como auga de lavado da peza de traballo despois da electroforese, e a pintura de electroforese basicamente non se descarga. Evita a carga de tratamento de augas residuais descargada mediante limpeza directa con auga desionizada e reduce a contaminación ambiental.
Principio de funcionamento do sistema de ultrafiltración A ultrafiltración utilízase para eliminar os ións de impureza no líquido de traballo da pintura electroforética e pechar eficazmente a fonte de contaminación por catións e anións, para garantir a estabilidade da solución de pintura e a integridade da película de pintura. A ultrafiltración (UF) é unha tecnoloxía de separación por permeación de membrana que pode purificar, separar ou concentrar solucións. O proceso de ultrafiltración pódese entender como un proceso de cribado relacionado co tamaño dos poros da membrana. Coa presión a ambos os dous lados da membrana como forza motriz e a membrana de ultrafiltración como medio filtrante, baixo unha certa presión, cando a solución flúe a través da superficie da membrana, só se permite que a auga, os sales inorgánicos e as pequenas moléculas pasen a través da membrana, mentres que os sólidos en suspensión, coloides, proteínas e microorganismos e outras macromoléculas na auga dos tecidos poden pasar a través dela, para lograr o propósito de purificación, separación e concentración da solución. A ultrafiltración é unha operación continua de baixa presión.
O líquido do tanque de pintura de electroforese fíltrase a través do filtro de ultrafiltración e da membrana de ultrafiltración lateral baixo a diferenza de presión, e flúe a través do líquido ata o tanque de ultrafiltración. Aproximadamente o 30 % da circulación do líquido de ultrafiltración provén do tanque auxiliar de electroforese e logo regresa ao tanque de electroforese. A cantidade mínima de pintura no sistema de ultrafiltración é 10 veces o rendemento de auga deseñado, e a cantidade óptima de pintura é 20 veces o rendemento de auga deseñado.
Procedementos de funcionamento do sistema de ultrafiltración
1) Confirme que non haxa presión na tubaxe de saída, peche a válvula de subministración de pintura, a válvula de entrada de limpeza, a válvula de saída de limpeza, a través do líquido ata o tanque de almacenamento e a válvula do tanque de limpeza; 2) Abra a válvula de circulación de pintura, a través da válvula de descarga de líquido, todas as válvulas de illamento do manómetro; 3) Abra a válvula de entrada e saída do refrixerante do selo do eixe da bomba de ultrafiltración (a presión é de 0,2 MPa); 4) Arranque a bomba de subministración de pintura; 5) Abra lixeiramente a entrada de pintura para inxectar lentamente a pintura no sistema de ultrafiltración; 6) Abra lentamente a válvula de entrada de pintura ata que a presión na liña base alcance os 0,15 MPa e, a continuación, abra a bomba. 7) Axuste lentamente as válvulas de entrada e saída ata que a diferenza de presión alcance os 0,2 MPa e as presións de entrada e saída sexan de 0,35 MPa e 0,15 MPa respectivamente. 8) Comprobe se a membrana de ultrafiltración ten fugas. Se aínda hai fugas, a xunta tórica e o grupo de membrana deben substituírse a tempo. 9) O tempo de descarga do líquido permeable debe ser de polo menos 10 minutos. 10) Abra a válvula a través do líquido ata o dispositivo de almacenamento e, a seguir, peche a válvula de descarga do líquido de separación.
Precaucións no uso da planta de ultrafiltración1) Os compoñentes, as carcasas e os accesorios de ultrafiltración deben manipularse con coidado para evitar danos; 2) O tempo de corte de enerxía repentino ou outra parada inesperada non debe exceder as 2 horas; Se o tempo de parada é demasiado longo, o elemento da membrana de ultrafiltración debe limparse inmediatamente para evitar a deposición de pintura que bloquea o elemento da membrana de ultrafiltración; 3) Rexistra os parámetros do sistema de limpeza e do sistema de electroforese en detalle para previr e resolver problemas; 4) A diferenza de presión entre a entrada e a saída do filtro debe ser 0,08 MPa, a bolsa do filtro de ultrafiltración debe substituírse a tempo e a precisión da filtración debe ser inferior ou igual a 25 μm; 5) Non poña en marcha o sistema de ultrafiltración cando a válvula de líquido estea pechada; 6) Non arranque a bomba cando a válvula de descarga estea aberta para evitar danos por presión na membrana de ultrafiltración; 7) Prohíbese unha gran cantidade de filtrado e a válvula de apertura debe axustarse por debaixo da cantidade especificada de filtrado. 8) Minimizar a introdución de axentes químicos no proceso de pretratamento de metais e a condutividade do goteo do último enxague antes de entrar no tanque de electroforese debe ser inferior a 10 µs/cm.
O sistema de limpeza por ultrafiltración (UF) empregado despois da electroforese ten como obxectivo eliminar a pintura flotante adherida á superficie do revestimento electroforético, mellorar a aparencia do revestimento e recuperar a pintura electroforética. O equipo empregado é o mesmo que o equipo de lavado con auga despois da fosfatación previa. O propósito do lavado final con auga pura é eliminar os ións de impureza e evitar a produción de manchas de contaminación e revestimento de película. Para evitar a marca de fluxo secundario no oco despois dunha limpeza inadecuada, é necesario realizar un proceso de lavado por inmersión total. O lavado por ultrafiltración xeralmente realízase de 2 a 3 veces para reducir a cantidade de pintura extraída, por exemplo: a área da carrozaría do coche é de 80 a 100 metros cadrados e cada carrozaría extrae de 7 a 10 litros de líquido sólido ao 20 %. Cando o contido de sólidos do primeiro lavado con auga é do 4 % ao 5 %, o segundo lavado con auga pode chegar a menos do 1 %. O contido de sólidos do líquido de ultrafiltración fresco é xeralmente inferior ao 0,5 %. No caso de eliminar ións de impurezas e sólidos), o líquido UE-RO úsase en lugar de auga pura para o lavado final con auga pura, para lograr unha verdadeira limpeza posterior á electroforese totalmente pechada, o que pode reducir en gran medida a descarga de augas residuais de electroforese e mellorar significativamente a taxa de utilización do revestimento de electroforese. Elimináronse os ións de impurezas na solución de traballo de pintura electroforética e a fonte de contaminación de catións e anións traída polo circuíto pechado eficaz para garantir a estabilidade da solución de pintura e a integridade da película de pintura. No sistema de pintura electroforética, a solución de permeación producida por ultrafiltración contén auga e a substancia solubilizante da pintura. Este sistema de circulación en bucle pode compensar a perda de pintura cando o líquido se usa no proceso de lavado da pintura. A través do líquido pódese reducir a condutividade da pintura.
Proceso e pasos de limpeza do equipo de ultrafiltración electroforética Solución de limpeza concentrada e auga pura nunha proporción de 1:99, control de temperatura entre 38~43 ℃, pH=2~2,2, xa que a solución de limpeza é pegañenta, polo que no tanque de limpeza utilízase a bomba de limpeza para facer circular a auga pura a unha temperatura superior a 32 ℃ e, a continuación, engádese a solución de limpeza para que circule ata 35 ℃, engádese ácido clorhídrico para axustar o valor de pH a pH=2 e, a continuación, abra a válvula de limpeza para a limpeza do núcleo da membrana. Manteña o pH polo menos en 2,2 durante a limpeza. O sistema de ultrafiltración debe funcionar en estrita conformidade cos requisitos do proceso. Despois de substituír a membrana de ultrafiltración no sistema de ultrafiltración durante un período de tempo, prodúcese un fallo: a bolsa do filtro está bloqueada e a diferenza de presión de fluxo da membrana de ultrafiltración non pode cumprir cos requisitos do proceso. Polo tanto, tendo en conta os problemas anteriores, o operador debe ser monitorizado no proceso de limpeza en estrita conformidade cos requisitos de operación e os parámetros do proceso, para atopar a causa e eliminar o fallo. Para optimizar o proceso, mellorar o proceso e mellorar a calidade dos produtos. Notas: 1) Cando a permeabilidade do compoñente da membrana de ultrafiltración caia ao 70 % do valor normal, debe limparse. Se a limpeza se atrasa, provocará obstrucións e, en casos graves, será difícil restaurar o fluxo orixinal; 2) O sistema de ultrafiltración está equipado cun filtro de precisión para evitar o obstrución dos elementos da membrana, cunha precisión de 25 μm. A bolsa do filtro debe substituírse estritamente segundo os requisitos do proceso e o filtro e a tubaxe deben limparse regularmente; 3) En caso de parada inesperada debido a unha avaría, a limpeza debe realizarse a tempo segundo as normativas para evitar o obstrución das pezas da membrana; 4) Operar en estrita conformidade coas normas de funcionamento e rexistrar os parámetros de funcionamento do sistema de ultrafiltración UF en detalle como referencia.
Pasos de limpeza1) Pechar as válvulas de entrada e saída da pintura do conxunto de membrana de ultrafiltración que se vai limpar; 2) Descargar completamente a pintura do conxunto de membrana de ultrafiltración que se debe limpar; 3) Abrir a válvula de entrada e saída da bomba de limpeza; 4) Abrir a válvula de entrada e saída de limpeza do tubo de limpeza cara ao tubo de membrana; 5) Abrir as válvulas de entrada e saída de limpeza do conxunto de membrana de ultrafiltración requirido; 6) Arrancar a bomba de limpeza; 7) Limpar a pintura na membrana de ultrafiltración con auga desionizada corrente (a inspección visual é auga limpa); 8) Preparar a solución de limpeza segundo a fórmula de limpeza (o valor do pH axústase a 2~3, papel de proba), realizar un ciclo de 2~3 horas, limpar ata que a penetración alcance os 600 L/h e drenar a solución de limpeza; 9) A temperatura do líquido durante a limpeza non debe superar os 45 ℃. Se a temperatura é demasiado alta, a máquina debe pararse para que arrefríe e despois continuar a limpeza, e o líquido de limpeza debe descargarse; 10) Limpar con auga desionizada corrente durante 30 minutos para drenar o líquido de limpeza. Se o bloqueo é grave, o tempo de limpeza pode prolongarse. 11) Selar a membrana con auga desionizada ou solución UF para o seu uso. O sistema de ultrafiltración controla a concentración de ións de impureza introducidos na peza para garantir a calidade do revestimento. No funcionamento deste sistema, débese prestar atención ao funcionamento continuo do sistema unha vez que estea en funcionamento, e o funcionamento intermitente está estritamente prohibido para evitar o secado da membrana de ultrafiltración. A resina e o pigmento secos están adheridos á membrana de ultrafiltración e non se poden limpar a fondo, o que afectará gravemente a permeabilidade á auga e a vida útil da membrana de ultrafiltración. A taxa de saída de auga da membrana de ultrafiltración diminúe co tempo de funcionamento, polo que se debe limpar unha vez durante 30 ~ 40 días consecutivos para garantir a auga de ultrafiltración necesaria para a lixiviación e o lavado da ultrafiltración.
Conclusións O revestimento electroforético é un método especial de formación de revestimentos, que é a tecnoloxía de construción máis práctica para revestimentos de base acuosa. Ten as características de ser soluble en auga, non tóxico e de fácil control automático, polo que é necesario reciclar a pintura electroforética e reducir os residuos. A recuperación do revestimento electroforético xeralmente adopta a ultrafiltración ou a osmose inversa, pero o seu principio de funcionamento é fundamentalmente diferente, o uso do proceso xeralmente ten dous tipos: ultrafiltración UF: separación de polímeros e electrólitos, tamén se pode dicir que é separación de auga de pintura, presión de traballo de aproximadamente 1 kg, aproximadamente 3 veces a presión osmótica, o poro da membrana é grande. Osmose inversa RO: purificar ou concentrar a solución, é dicir, realizar a separación de materia orgánica e materia inorgánica. A presión de traballo é de aproximadamente 25 kg, que é aproximadamente 50 veces a presión osmótica, e o burato da membrana é pequeno.
