Aplicarea sistemului de ultrafiltrare (UF) în acoperirea electroforetică industrială
Acoperirea electroforetică este o metodă de acoperire în care piesa de prelucrat și electrodul corespunzător sunt introduse într-un strat de acoperire solubil în apă, conectat la sursa de alimentare, iar rășina, pigmentul și materialul de umplutură din strat sunt precipitate uniform și depuse pe suprafața stratului de acoperire ca electrod pentru a forma o peliculă de acoperire insolubilă în apă, bazându-se pe acțiunea fizică și chimică generată de câmpul electric. Ultrafiltrarea și ultrafiltrarea joacă un rol important în procesul de acoperire electroforetică. O mai bună utilizare și promovare a tehnologiei ED-RO poate îmbunătăți în continuare rata de utilizare a acoperirii electroforetice și a resurselor de apă și poate reduce considerabil deversarea apelor uzate electroforetice. Utilizarea și întreținerea corectă și eficientă a echipamentelor de ultrafiltrare îmbunătățesc rata de utilizare a sistemului de ultrafiltrare. Scopul curățării prin ultrafiltrare (UF) după electroforeză este de a îndepărta vopseaua plutitoare atașată de suprafața stratului de acoperire electroforetică, de a îmbunătăți aspectul și de a recupera stratul de acoperire electroforetic.
Scurtă descriere a sistemului de ultrafiltrare
Ultrafiltrarea (UF) este o tehnologie de separare prin membrană. Este un proces de separare în soluție bazat pe principiul cernerii mecanice, care este acționat de diferența de presiune dintre cele două fețe ale membranei UF. Presiunea de utilizare este de obicei (0,1 ~ 0,6) MPa, diametrul porilor de separare este de 1 nm ~ 0,1 μm, iar greutatea moleculară de retenție este de aproximativ 500 ~ 1000000. În procesul de vopsire electroforetică UF, atunci când vopseaua electroforetică intră în contact cu membrana UF, soluția și sărurile anorganice pot trece prin membrana UF, în timp ce moleculele de dimensiuni similare rășinii și pigmentului nu pot trece prin membrana UF și sunt reținute în soluția de vopsea și transportate înapoi în rezervorul de electroforeză.
Aplicarea ultrafiltrului în acoperirea electroforetică Ultrafiltrul este echipamentul cheie în linia de acoperire prin electroforeză. Scopul principal al ultrafiltrului este de a obține apă deionizată și solvent de vopsea din rezervorul de electroforeză prin intermediul dispozitivului UF, de a furniza apă de spălare pentru piesele electroforetice și de a curăța excesul de vopsea electroforetică atașată de piesa de lucru electroforetică și de a o returna în rezervorul de electroforeză. În acest fel, vopseaua electroforetică de pe suprafața piesei de lucru poate fi reciclată, iar circulația în circuit închis poate fi realizată, economisind 30% din costul de achiziționare a vopselei electroforetice pentru întreprinderi. În al doilea rând, o parte din lichidul UF poate fi evacuată pentru a elimina ionii de impurități aduși în rezervorul de electroforeză în timpul procesului de vopsire, astfel încât conținutul de impurități din lichidul de lucru al rezervorului de electroforeză să poată fi menținut în intervalul de conductanță și valoare a pH-ului specificat în proces, iar lichidul UF poate fi reciclat în locul apei deionizate ca apă de spălare a piesei de lucru după electroforeză, iar vopseaua electroforetică practic nu este evacuată. Se evită sarcina de tratare a apelor uzate evacuată prin curățarea directă cu apă deionizată și se reduce poluarea mediului.
Principiul de funcționare al sistemului de ultrafiltrare Ultrafiltrarea este utilizată pentru a îndepărta ionii de impurități din lichidul de lucru electroforetic al vopselei și pentru a închide eficient sursa de poluare cu cationi și anioni, pentru a asigura stabilitatea soluției de vopsea și integritatea peliculei de vopsea. Ultrafiltrarea (UF) este o tehnologie de separare prin permeație a membranei care poate purifica, separa sau concentra soluții. Procesul de ultrafiltrare poate fi înțeles ca un proces de screening legat de dimensiunea porilor membranei. Cu presiunea pe ambele părți ale membranei ca forță motrice și membrana de ultrafiltrare ca mediu filtrant, sub o anumită presiune, atunci când soluția curge prin suprafața membranei, doar apa, sărurile anorganice și moleculele mici sunt permise să treacă prin membrană, în timp ce solidele în suspensie, coloizii, proteinele, microorganismele și alte macromolecule din apa tisulară sunt permise să treacă, astfel încât să se atingă scopul purificării, separării și concentrării soluției. Ultrafiltrarea este o operațiune continuă, la presiune joasă.
Lichidul din rezervorul de vopsea pentru electroforeză este filtrat prin filtrul de ultrafiltrare și membrana laterală de ultrafiltrare sub diferența de presiune și curge prin lichid către rezervorul de ultrafiltrare. Aproximativ 30% din lichidul de ultrafiltrare circulant provine din rezervorul auxiliar de electroforeză și apoi se întoarce în rezervorul de electroforeză. Cantitatea minimă de vopsea în sistemul de ultrafiltrare este de 10 ori mai mare decât randamentul de apă proiectat, iar cantitatea optimă de vopsea este de 20 de ori mai mare decât randamentul de apă proiectat.
Procedurile de funcționare a sistemului de ultrafiltrare
1) Verificați dacă nu există presiune pe conducta de ieșire, închideți robinetul de alimentare cu vopsea, robinetul de admisie a vopselei, robinetul de ieșire a vopselei și treceți lichidul prin rezervorul de stocare și robinetul de ieșire al rezervorului de curățare; 2) Deschideți robinetul de circulație a vopselei, prin robinetul de descărcare a lichidului și toate robinetele de izolare a manometrului; 3) Deschideți robinetul de admisie și de ieșire al lichidului de răcire al etanșării arborelui pompei de ultrafiltrare (presiunea este de 0,2 MPa); 4) Porniți pompa de alimentare cu vopsea; 5) Deschideți ușor orificiul de admisie a vopselei pentru a injecta lent vopseaua în sistemul de ultrafiltrare; 6) Deschideți încet robinetul de admisie a vopselei până când presiunea de pe linia de bază atinge 0,15 MPa, apoi deschideți pompa. 7) Reglați încet robinetele de admisie și de ieșire până când diferența de presiune atinge 0,2 MPa, iar presiunile de admisie și de ieșire sunt de 0,35 MPa și, respectiv, 0,15 MPa. 8) Verificați dacă membrana de ultrafiltrare prezintă scurgeri. Dacă există încă scurgeri, inelul O și grupul de membrane trebuie înlocuite la timp. 9) Timpul de descărcare a lichidului permeabil trebuie să fie de cel puțin 10 minute. 10) Deschideți supapa care trece prin lichid către dispozitivul de stocare, apoi închideți supapa de descărcare a lichidului de separare.
Precauții la utilizarea instalației de ultrafiltrare1) Componentele, carcasele și accesoriile ultrafiltrării trebuie manipulate cu grijă pentru a preveni deteriorarea; 2) Timpul de pană de curent bruscă sau de oprire neașteptată nu trebuie să depășească 2 ore; Dacă timpul de oprire este prea lung, elementul membranei de ultrafiltrare trebuie curățat imediat pentru a evita depunerea de vopsea care blochează elementul membranei de ultrafiltrare; 3) Înregistrați în detaliu parametrii sistemului de curățare și ai sistemului de electroforeză pentru a preveni și rezolva problemele; 4) Diferența de presiune dintre intrarea și ieșirea filtrului trebuie să fie 0,08 MPa, sacul de filtrare al ultrafiltrării trebuie înlocuit la timp, iar precizia filtrării este mai mică sau egală cu 25 μm; 5) Nu porniți sistemul de ultrafiltrare atunci când supapa de lichid este închisă; 6) Nu porniți pompa atunci când supapa de refulare este deschisă pentru a evita deteriorarea sub presiune a membranei de ultrafiltrare; 7) Cantitățile mari de filtrat sunt interzise, iar deschiderea supapei trebuie reglată sub cantitatea specificată de filtrat. 8) Reduceți la minimum introducerea agenților chimici în procesul de pretratare a metalului, iar conductivitatea picurării din ultima clătire înainte de intrarea în rezervorul de electroforeză trebuie să fie mai mică de 10 µs/cm.
Sistemul de curățare prin ultrafiltrare (UF) utilizat după electroforeză are ca scop îndepărtarea vopselei plutitoare atașate de suprafața stratului electroforetic, îmbunătățirea aspectului stratului și recuperarea vopselei electroforetice. Echipamentul utilizat este același cu cel utilizat pentru spălarea cu apă după fosfatarea prealabilă. Scopul spălării finale cu apă pură este de a îndepărta ionii de impurități și de a preveni formarea petelor de poluare și a peliculei de acoperire. Pentru a preveni apariția petelor secundare de curgere în spațiu după o curățare inadecvată, este necesar un proces de spălare prin imersie completă. Spălarea prin ultrafiltrare se efectuează în general de 2-3 ori pentru a reduce cantitatea de vopsea extrasă, de exemplu: Suprafața caroseriei este de 80-100 de metri pătrați, iar fiecare caroserie extrage 7-10 litri de lichid solid cu 20%. Când conținutul de solide al primei spălări cu apă este de 4%-5%, a doua spălare cu apă poate ajunge la mai puțin de 1%. Conținutul de solide al lichidului proaspăt de ultrafiltrare este în general mai mic de 0,5%. În cazul îndepărtării ionilor de impurități și a solidelor, lichidul UE-RO este utilizat în loc de apă pură pentru spălarea finală cu apă pură, astfel încât să se realizeze o curățare post-electroforeză complet închisă, ceea ce poate reduce considerabil deversarea apelor uzate rezultate în urma electroforezei și poate îmbunătăți semnificativ rata de utilizare a stratului de acoperire prin electroforeză. Ionii de impurități din soluția de vopsire electroforetică și sursa de poluare cu cationi și anioni aduși de circuitul închis eficient sunt îndepărtați pentru a asigura stabilitatea soluției de vopsea și integritatea peliculei de vopsea. În sistemul de vopsire electroforetică, soluția de permeație produsă prin ultrafiltrare conține apă și substanța solubilizantă a vopselei. Acest sistem de circulație în buclă poate compensa pierderea de vopsea atunci când lichidul este utilizat în procesul de spălare. Prin intermediul lichidului se poate reduce conductivitatea vopselei.
Procesul de curățare și etapele echipamentului de ultrafiltrare electroforetică Soluție de curățare concentrată și apă pură în raport 1:99, controlați temperatura între 38~43℃, pH=2~2.2, deoarece soluția de curățare este lipicioasă, așadar, în rezervorul de curățare se utilizează pompa de curățare pentru a circula apa pură la o temperatură peste 32℃, apoi se adaugă soluția de curățare pentru a o circula până la 35℃, se adaugă acid clorhidric pentru a ajusta valoarea pH-ului la pH=2 și apoi se deschide supapa de curățare pentru curățarea miezului membranei. Mențineți pH-ul de cel puțin 2.2 în timpul curățării. Sistemul de ultrafiltrare trebuie operat în strictă conformitate cu cerințele procesului. După înlocuirea membranei de ultrafiltrare în sistemul de ultrafiltrare pentru o perioadă de timp, apare o defecțiune: sacul de filtru este blocat, iar diferența de presiune a debitului membranei de ultrafiltrare nu poate îndeplini cerințele procesului. Prin urmare, având în vedere problemele de mai sus, operatorul trebuie urmărit în procesul de curățare în strictă conformitate cu cerințele de operare și parametrii procesului, astfel încât să se găsească cauza și să se elimine defecțiunea. Pentru a optimiza procesul, a îmbunătăți procesul și a îmbunătăți calitatea produselor. Note: 1) Când permeabilitatea componentei membranei de ultrafiltrare scade la 70% din valoarea normală, aceasta trebuie curățată. Dacă curățarea este întârziată, va duce la blocare și, în cazuri grave, va fi dificil să se restabilească fluxul inițial; 2) Sistemul de ultrafiltrare este echipat cu un filtru de precizie pentru a preveni blocarea elementelor membranei, cu o precizie de 25 μm. Sacul filtrant trebuie înlocuit strict în conformitate cu cerințele procesului, iar filtrul și conducta trebuie curățate periodic; 3) În caz de oprire neașteptată din cauza unei defecțiuni, curățarea trebuie efectuată la timp, conform reglementărilor, pentru a preveni blocarea părților membranei; 4) Operați în strictă conformitate cu regulile de funcționare și înregistrați în detaliu parametrii de funcționare ai sistemului de ultrafiltrare UF pentru referință.
Pașii de curățare1) Închideți robinetele de admisie și evacuare a vopselei din ansamblul membranei de ultrafiltrare care urmează să fie curățat; 2) Evacuați complet vopseaua din ansamblul membranei de ultrafiltrare care trebuie curățată; 3) Deschideți robinetele de admisie și evacuare ale pompei de curățare; 4) Deschideți robinetele de admisie și evacuare ale conductei de curățare în conducta membranei; 5) Deschideți robinetele de admisie și evacuare ale ansamblului membranei de ultrafiltrare dorit; 6) Porniți pompa de curățare; 7) Curățați vopseaua din membrana de ultrafiltrare cu apă deionizată curentă (inspecția vizuală este cu apă limpede); 8) Preparați soluția de curățare conform formulei de curățare (valoarea pH-ului este ajustată la 2~3, hârtie de testare), efectuați un ciclu de 2h~3h, curățați până când penetrarea ajunge la 600L/h și evacuați soluția de curățare; 9) Temperatura lichidului în timpul curățării nu trebuie să depășească 45℃. Dacă temperatura este prea mare, mașina trebuie oprită pentru a se răci și apoi continuați curățarea, iar lichidul de curățare trebuie evacuat; 10) Curățați cu apă deionizată curgătoare timp de 30 de minute pentru a scurge lichidul de curățare. Dacă blocajul este grav, timpul de curățare poate fi prelungit. 11) Etanșați membrana cu apă deionizată sau soluție UF înainte de utilizare. Sistemul de ultrafiltrare controlează concentrația ionilor de impurități aduși în piesa de prelucrat pentru a asigura calitatea acoperirii. În timpul funcționării acestui sistem, trebuie acordată atenție funcționării continue a sistemului după ce acesta este în funcțiune, iar funcționarea intermitentă este strict interzisă pentru a preveni uscarea membranei de ultrafiltrare. Rășina uscată și pigmentul sunt atașate de membrana de ultrafiltrare și nu pot fi curățate complet, ceea ce va afecta serios permeabilitatea la apă și durata de viață a membranei de ultrafiltrare. Debitul de apă al membranei de ultrafiltrare scade odată cu timpul de funcționare, așa că aceasta trebuie curățată o dată timp de 30 ~ 40 de zile consecutive pentru a asigura apa de ultrafiltrare necesară pentru levigare și spălare.
Observații finale Acoperirea electroforetică este o metodă specială de formare a acoperirilor, fiind cea mai practică tehnologie de construcție pentru acoperirile pe bază de apă. Are caracteristicile de solubilitate în apă, netoxicitate și control automat ușor, așa că este necesară reciclarea vopselei electroforetice și reducerea deșeurilor. Recuperarea prin acoperire electroforetică adoptă în general ultrafiltrarea sau osmoza inversă, dar principiul său de funcționare este fundamental diferit, utilizarea procesului având în general două tipuri: ultrafiltrare UF: separarea polimerilor și electroliților, se poate spune și că este separarea apei din vopsea, presiunea de lucru este de aproximativ 1 kg, de aproximativ 3 ori presiunea osmotică, porii membranei sunt mari. Osmoză inversă RO: purificarea sau concentrarea soluției, adică realizarea separării materiei organice de cea anorganică. Presiunea de lucru este de aproximativ 25 kg, ceea ce reprezintă de aproximativ 50 de ori presiunea osmotică, iar orificiul membranei este mic.
