کاربرد سیستم اولترافیلتراسیون (UF) در پوشش صنعتی الکتروفورتیک
پوشش الکتروفورتیک روشی است که در آن قطعه کار و الکترود مربوطه در پوشش محلول در آب قرار می گیرد، به منبع تغذیه متصل می شود و رزین، رنگدانه و پرکننده در پوشش به طور یکنواخت رسوب می کند و روی سطح پوشش رسوب می کند. به عنوان الکترود برای تشکیل یک لایه پوشش نامحلول در آب با تکیه بر عمل فیزیکی و شیمیایی تولید شده توسط میدان الکتریکی. اولترافیلتراسیون و اولترافیلتر نقش مهمی در فرآیند پوشش الکتروفورتیک دارد. استفاده بهتر و ارتقاء فناوری ED-RO می تواند میزان استفاده از پوشش الکتروفورتیک و منابع آب را بیشتر بهبود بخشد و تخلیه فاضلاب الکتروفورتیک را تا حد زیادی کاهش دهد. استفاده صحیح و موثر و نگهداری از تجهیزات اولترافیلتراسیون، نرخ بهره برداری از سیستم اولترافیلتراسیون را بهبود می بخشد. هدف از تمیز کردن اولترافیلتراسیون (UF) پس از الکتروفورز حذف رنگ شناور چسبیده به سطح پوشش الکتروفورتیک، بهبود کیفیت ظاهری پوشش و بازیابی پوشش الکتروفورز است.
شرح مختصری از سیستم اولترافیلتراسیون
اولترافیلتراسیون (UF) یک فناوری جداسازی غشایی است. این یک فرآیند جداسازی محلول بر اساس اصل غربالگری مکانیکی است که توسط اختلاف فشار بین دو طرف غشاء UF هدایت می شود. فشار استفاده معمولاً (0.1 ~ 0.6) مگاپاسکال است، قطر منافذ جداسازی 1 نانومتر ~ 0.1 میکرومتر است، و وزن مولکولی نگهداری حدود 500 تا 1000000 است. در فرآیند رنگ الکتروفورتیک UF، زمانی که رنگ الکتروفورتیک با رنگ الکتروفورتیک تماس پیدا می کند. غشای UF، محلول و نمک های معدنی می توانند از غشاء UF عبور کنند، در حالی که مولکول های مشابه به اندازه رزین و رنگدانه نمی توانند از غشای UF عبور کنند و در محلول رنگ باقی می مانند و به مخزن الکتروفورز منتقل می شوند.
کاربرد اولترافیلتر در پوشش الکتروفورتیک اولترافیلتر تجهیزات کلیدی در خط پوشش الکتروفورز است. هدف اصلی اولترافیلتر به دست آوردن آب دیونیزه و حلال رنگ از مخزن الکتروفورز از طریق دستگاه UF، تامین آب شستشو برای قطعات الکتروفورز و تمیز کردن رنگ الکتروفورتیک اضافی متصل به قطعه کار الکتروفورز و بازگشت به مخزن الکتروفورز است. به این ترتیب می توان رنگ الکتروفورتیک از سطح قطعه کار را بازیافت کرد و گردش مدار بسته را محقق کرد و 30٪ از هزینه خرید رنگ الکتروفورتیک برای شرکت ها صرفه جویی کرد. در مرحله دوم، بخشی از مایع UF را می توان تخلیه کرد تا یون های ناخالصی وارد شده به مخزن الکتروفورز در طول فرآیند رنگ آمیزی از بین برود، به طوری که محتوای ناخالصی مایع کار مخزن الکتروفورز را می توان در محدوده رسانایی و مقدار pH مشخص شده نگه داشت. در این فرآیند، و مایع UF را می توان به جای آب دیونیزه به عنوان آب شستشوی قطعه کار پس از الکتروفورز بازیافت کرد و رنگ الکتروفورز اساساً تخلیه نمی شود. از بار تصفیه فاضلاب تخلیه شده با تمیز کردن مستقیم با آب دیونیزه جلوگیری می کند و آلودگی زیست محیطی را کاهش می دهد.
اصل کار سیستم اولترافیلتراسیون اولترافیلتراسیون برای حذف یون های ناخالصی در مایع کار رنگ الکتروفورتیک و بستن موثر منبع آلودگی کاتیونی و آنیونی استفاده می شود تا از پایداری محلول رنگ و یکپارچگی لایه رنگ اطمینان حاصل شود. اولترافیلتراسیون (UF) یک فناوری جداسازی نفوذ غشایی است که می تواند محلول ها را خالص، جدا یا تغلیظ کند. فرآیند اولترافیلتراسیون را می توان به عنوان یک فرآیند غربالگری مرتبط با اندازه منافذ غشا درک کرد. با فشار دو طرف غشاء به عنوان نیروی محرکه و غشای اولترافیلتراسیون به عنوان محیط فیلتر، تحت فشار معین، هنگامی که محلول از سطح غشا جریان می یابد، تنها آب، نمک های معدنی و مولکول های کوچک اجازه عبور از داخل غشا را دارند. غشاء، در حالی که جامدات معلق، کلوئیدها، پروتئین ها و میکروارگانیسم ها و سایر ماکرومولکول های موجود در آب بافت اجازه عبور داده می شوند تا به هدف خالص سازی، جداسازی و غلظت محلول برسند. اولترافیلتراسیون یک عملیات مداوم و کم فشار است.
مایع مخزن رنگ الکتروفورز از طریق فیلتر اولترافیلتراسیون و غشای اولترافیلتراسیون جانبی تحت اختلاف فشار فیلتر شده و از طریق مایع به مخزن اولترافیلتراسیون جریان می یابد. حدود 30 درصد از گردش مایع اولترافیلتراسیون از مخزن کمکی الکتروفورز است و سپس به مخزن الکتروفورز باز می گردد. حداقل مقدار رنگ در سیستم اولترافیلتراسیون 10 برابر آبدهی طراحی شده و مقدار بهینه رنگ 20 برابر آبدهی طراحی شده است.
روش های عملیاتی سیستم اولترافیلتراسیون
1) اطمینان حاصل کنید که هیچ فشاری روی خط لوله خروجی وجود ندارد، شیر تامین رنگ، شیر ورودی تمیز کردن، شیر خروجی تمیز کردن، از طریق مایع به مخزن ذخیره سازی و شیر مخزن تمیز کردن را ببندید. 2) شیر گردش رنگ را از طریق شیر تخلیه مایع، تمام شیرهای جداسازی فشار سنج را باز کنید. 3) شیر ورودی و خروجی مایع خنک کننده مهر و موم شفت پمپ اولترافیلتراسیون را باز کنید (فشار 0.2MPa است). 4) پمپ تامین رنگ را راه اندازی کنید. 5) ورودی رنگ را کمی باز کنید تا به آرامی رنگ را به سیستم فیلتراسیون اولترا تزریق کنید. 6) شیر ورودی رنگ را به آرامی باز کنید تا فشار روی خط پایه به 0.15MPa برسد و سپس پمپ را باز کنید. 7) شیرهای ورودی و خروجی را به آرامی تنظیم کنید تا اختلاف فشار به 0.2MPa برسد و فشار ورودی و خروجی به ترتیب 0.35MPa و 0.15MPa باشد. 8) بررسی کنید که آیا غشاء فیلتراسیون اولترا نشتی دارد یا خیر. اگر هنوز نشتی وجود دارد، حلقه O و گروه غشایی باید به موقع تعویض شوند. 9) زمان تخلیه مایع نفوذپذیر باید حداقل 10 دقیقه باشد. 10) شیر را از طریق مایع به دستگاه ذخیره سازی باز کنید و سپس شیر تخلیه مایع جداسازی را ببندید.
اقدامات احتیاطی در استفاده از دستگاه اولترافیلتراسیون 1) اجزای اولترافیلتراسیون، محفظه ها و لوازم جانبی باید به آرامی برای جلوگیری از آسیب استفاده شوند. 2) زمان قطع ناگهانی برق یا سایر خاموش شدن غیرمنتظره نباید از 2 ساعت تجاوز کند. اگر زمان خاموش شدن بیش از حد طولانی باشد، المان غشای اولترافیلتراسیون باید فوراً تمیز شود تا از رسوب رنگ که عنصر غشای اولترافیلتراسیون را مسدود می کند، جلوگیری شود. 3) پارامترهای سیستم تمیز کردن و سیستم الکتروفورز را به طور دقیق برای جلوگیری و حل مشکلات ثبت کنید. 4) اختلاف فشار بین ورودی و خروجی فیلتر باید 0.08MPa باشد، کیسه فیلتر اولترافیلتراسیون باید به موقع تعویض شود و دقت فیلتر کمتر یا مساوی 25μm باشد. 5) هنگامی که دریچه مایع بسته است، سیستم اولترافیلتراسیون را اجرا نکنید. 6) هنگامی که دریچه تخلیه باز است پمپ را روشن نکنید تا از آسیب فشار به غشای اولترافیلتراسیون جلوگیری شود. 7) مقدار زیاد فیلتر ممنوع است و شیر بازکن باید تحت مقدار مشخص شده فیلتر تنظیم شود. 8) ورود عوامل شیمیایی در فرآیند پیش تصفیه فلز را به حداقل برسانید و هدایت چکه ای آخرین شستشو قبل از ورود به مخزن الکتروفورز باید کمتر از 10 us/cm باشد.
سیستم تمیز کننده اولترافیلتراسیون (UF) که پس از الکتروفورز استفاده می شود برای حذف رنگ شناور متصل به سطح پوشش الکتروفورتیک، بهبود ظاهر پوشش و بازیابی رنگ الکتروفورز است. تجهیزات مورد استفاده مانند تجهیزات شستشوی آب پس از فسفاته کردن پیش تصفیه است. هدف از شستشوی نهایی با آب خالص حذف یون های ناخالصی و جلوگیری از تولید لکه های آلودگی و پوشش فیلم می باشد. به منظور جلوگیری از ایجاد علامت جریان ثانویه در شکاف پس از تمیز کردن ناکافی، لازم است یک فرآیند شستشوی کامل غوطه وری داشته باشید. شستشوی اولترافیلتراسیون معمولاً 2-3 بار برای کاهش مقدار رنگ خارج شده انجام می شود، به عنوان مثال: مساحت بدنه خودرو 80-100 متر مربع است و هر بدنه خودرو 7-10 لیتر مایع جامد 20٪ خارج می کند. هنگامی که محتوای جامد اولین شستشو با آب 4٪ -5٪ باشد، شستشوی آب دوم ممکن است به کمتر از 1٪ برسد. محتوای جامد مایع اولترافیلتراسیون تازه معمولاً کمتر از 0.5٪ است. در مورد حذف یون‌ها و مواد جامد ناخالصی، از مایع UE-RO به جای آب خالص برای شستشوی آب خالص نهایی استفاده می‌شود تا پس از تمیز کردن الکتروفورز کاملاً بسته واقعی، که می‌تواند تا حد زیادی تخلیه فاضلاب الکتروفورز را کاهش دهد، استفاده می‌شود. به طور قابل توجهی نرخ استفاده از پوشش الکتروفورز را بهبود می بخشد. یون های ناخالصی را در محلول کار رنگ الکتروفورتیک و منبع آلودگی کاتیونی و آنیونی که توسط مدار بسته موثر وارد شده است را حذف کنید تا از پایداری محلول رنگ و یکپارچگی لایه رنگ اطمینان حاصل کنید. در سیستم رنگ الکتروفورتیک، محلول نفوذی تولید شده توسط اولترافیلتراسیون حاوی آب و ماده حل کننده رنگ است. این سیستم گردش حلقه ای می تواند از بین رفتن رنگ را در هنگام استفاده از مایع در فرآیند شستشوی رنگ جبران کند. از طریق مایع می تواند رسانایی رنگ را کاهش دهد.
فرآیند تمیز کردن و مراحل تجهیزات اولترافیلتراسیون الکتروفورتیک محلول تمیز کننده غلیظ و نسبت آب خالص 1:99، دما را بین 38 ~ 43 ℃، PH = 2 ~ 2.2 کنترل کنید، زیرا محلول تمیز کننده چسبنده است، بنابراین در مخزن تمیز کردن از پمپ تمیز کننده استفاده کنید تا آب خالص را به گردش درآورید. دمای بالاتر از 32 درجه سانتیگراد، و سپس محلول تمیز کننده را اضافه کنید تا به 35 درجه سانتیگراد بچرخد، اسید هیدروکلریک را اضافه کنید تا مقدار PH را به PH=2 تنظیم کنید و سپس دریچه تمیز کردن را برای تمیز کردن هسته غشاء باز کنید. PH را در طول تمیز کردن حداقل 2.2 نگه دارید. سیستم اولترافیلتراسیون باید مطابق با الزامات فرآیند عمل کند. پس از تعویض غشای اولترافیلتراسیون در سیستم اولترافیلتراسیون برای مدتی، یک شکست وجود دارد: کیسه فیلتر مسدود شده است و اختلاف فشار جریان غشای اولترافیلتراسیون نمی تواند الزامات فرآیند را برآورده کند. بنابراین، با توجه به مشکلات فوق، اپراتور باید در فرآیند تمیز کردن کاملاً مطابق با الزامات عملیات و پارامترهای فرآیند ردیابی شود تا علت را پیدا کرده و عیب را برطرف کند. برای بهینه سازی فرآیند، بهبود فرآیند، برای بهبود کیفیت محصولات. نکات: 1) هنگامی که نفوذپذیری جزء غشای اولترافیلتراسیون به 70 درصد مقدار طبیعی کاهش می یابد، باید تمیز شود. اگر تمیز کردن به تاخیر بیفتد، منجر به انسداد می شود و در موارد جدی بازگرداندن جریان اولیه دشوار خواهد بود. 2) سیستم اولترافیلتراسیون مجهز به یک فیلتر دقیق برای جلوگیری از انسداد عناصر غشایی، با دقت 25μm است. کیسه فیلتر باید به شدت با توجه به الزامات فرآیند تعویض شود و فیلتر و خط لوله باید به طور مرتب تمیز شوند. 3) خاموش شدن غیر منتظره به دلیل خرابی، تمیز کردن باید طبق مقررات به موقع انجام شود تا از انسداد قطعات غشایی جلوگیری شود. 4) مطابق دقیق با قوانین عملیاتی عمل کنید و پارامترهای عملیاتی سیستم اولترافیلتراسیون UF را با جزئیات برای مرجع ثبت کنید.
مراحل نظافت 1) دریچه های ورودی و خروجی رنگ مجموعه غشای اولترافیلتراسیون را ببندید تا تمیز شود. 2) رنگ را به طور کامل در مجموعه غشای اولترافیلتراسیون مورد نیاز برای تمیز کردن تخلیه کنید. 3) شیر ورودی و خروجی پمپ تمیز کننده را باز کنید. 4) شیر ورودی و خروجی تمیز کردن لوله تمیز کننده را به لوله غشایی باز کنید. 5) شیرهای ورودی و خروجی تمیزکننده مجموعه غشای اولترافیلتراسیون مورد نیاز را باز کنید. 6) پمپ تمیز کننده را راه اندازی کنید. 7) رنگ را در غشای اولترافیلتراسیون با آب دیونیزه جاری تمیز کنید (بازرسی بصری آب شفاف است). 8) محلول تمیز کننده را مطابق فرمول تمیز کردن آماده کنید (مقدار pH روی 2 ~ 3 تنظیم شده است، کاغذ آزمایش)، چرخه 2 ساعت تا 3 ساعت، تمیز کنید تا نفوذ به 600 لیتر در ساعت برسد و محلول تمیز کننده را تخلیه کنید. 9) دمای مایع در هنگام تمیز کردن نباید از 45 درجه سانتیگراد تجاوز کند. اگر دما خیلی بالا باشد، ماشین باید متوقف شود تا خنک شود و سپس به تمیز کردن ادامه دهید و مایع تمیز کننده باید تخلیه شود. 10) به مدت 30 دقیقه با آب یونیزه جاری تمیز کنید تا مایع تمیز کننده تخلیه شود. اگر انسداد جدی باشد، زمان تمیز کردن را می توان افزایش داد. 11) غشا را با آب دیونیزه یا محلول UF برای استفاده ببندید. سیستم اولترافیلتراسیون غلظت یون های ناخالص وارد شده به قطعه کار را برای اطمینان از کیفیت پوشش کنترل می کند. در عملکرد این سیستم باید به کارکرد مداوم سیستم پس از راه اندازی توجه شود و برای جلوگیری از خشک شدن غشای اولترافیلتراسیون، عملکرد متناوب اکیدا ممنوع است. رزین و رنگدانه خشک شده به غشای اولترافیلتراسیون متصل می شوند و نمی توان آنها را به طور کامل تمیز کرد که به طور جدی بر نفوذپذیری آب و عمر مفید غشای اولترافیلتراسیون تأثیر می گذارد. سرعت خروجی آب غشای اولترافیلتراسیون با زمان اجرا کاهش می یابد، بنابراین باید یک بار به مدت 30 تا 40 روز متوالی تمیز شود تا از آب اولترافیلتراسیون مورد نیاز برای شستشو و شستشوی اولترافیلتراسیون اطمینان حاصل شود.
نکات پایانی پوشش الکتروفورتیک یک روش تشکیل پوشش ویژه است که کاربردی ترین فناوری ساخت برای پوشش های آب است. دارای ویژگی های محلول در آب، غیر سمی و کنترل خودکار آسان است، بنابراین لازم است رنگ الکتروفورتیک بازیافت شود و ضایعات کاهش یابد. بازیابی پوشش الکتروفورتیک به طور کلی از اولترافیلتراسیون یا اسمز معکوس استفاده می کند، اما اصل کار آن اساساً متفاوت است، استفاده از فرآیند به طور کلی دو نوع دارد: UF اولترافیلتراسیون: جداسازی پلیمر و الکترولیت، همچنین می توان گفت که جداسازی آب رنگ، فشار کاری حدود 1 کیلوگرم است. ، حدود 3 برابر فشار اسمزی، منافذ غشاء بزرگ است. اسمز معکوس RO: محلول را خالص یا غلیظ کنید، یعنی جداسازی مواد آلی و معدنی را درک کنید. فشار کاری حدود 25 کیلوگرم است که حدود 50 برابر فشار اسمزی است و سوراخ غشاء کوچک است.
