Zastosowanie systemu ultrafiltracji (UF) w przemyśle powłok elektroforetycznych
Powłoka elektroforetyczna to metoda powlekania, w której przedmiot obrabiany i odpowiednia elektroda są umieszczane w rozpuszczalnej w wodzie powłoce podłączonej do źródła zasilania, a żywica, pigment i wypełniacz w powłoce są równomiernie wytrącane i osadzane na powierzchni powłoki jako elektrodę, tworząc nierozpuszczalną w wodzie warstwę powłoki, opierając się na działaniu fizycznym i chemicznym generowanym przez pole elektryczne. Ultrafiltracja i ultrafiltracja odgrywają ważną rolę w procesie powlekania elektroforetycznego. Lepsze wykorzystanie i promocja technologii ED-RO może jeszcze bardziej poprawić stopień wykorzystania powłoki elektroforetycznej i zasobów wodnych, a także znacznie zmniejszyć zrzut ścieków elektroforetycznych. Prawidłowe i skuteczne użytkowanie i konserwacja sprzętu do ultrafiltracji poprawia stopień wykorzystania systemu ultrafiltracji. Celem czyszczenia ultrafiltracyjnego (UF) po elektroforezie jest usunięcie pływającej farby przyczepionej do powierzchni powłoki elektroforetycznej, poprawa jakości wyglądu powłoki i odzyskanie powłoki elektroforetycznej.
Krótki opis systemu ultrafiltracji
Ultrafiltracja (UF) to technologia separacji membranowej. Jest to proces separacji roztworu oparty na zasadzie mechanicznego przesiewania, którego działanie opiera się na różnicy ciśnień pomiędzy dwiema stronami membrany UF. Ciśnienie użytkowe wynosi zwykle (0,1 ~ 0,6) MPa, średnica porów separacji wynosi 1 nm ~ 0,1 μm, a masa cząsteczkowa retencji wynosi około 500 ~ 1000000. W procesie farby elektroforetycznej UF, gdy farba elektroforetyczna styka się z Membrana UF, roztwór i sole nieorganiczne mogą przejść przez membranę UF, natomiast cząsteczki podobne do wielkości żywicy i pigmentu nie mogą przejść przez membranę UF i są zatrzymywane w roztworze farby i transportowane z powrotem do zbiornika do elektroforezy.
Zastosowanie ultrafiltru w powłokach elektroforetycznych Ultrafiltr jest kluczowym wyposażeniem linii powlekania elektroforetycznego. Głównym zadaniem ultrafiltra jest uzyskanie wody dejonizowanej i rozpuszczalnika farby ze zbiornika do elektroforezy poprzez urządzenie UF, dostarczenie wody do mycia części do elektroforezy oraz oczyszczenie nadmiaru farby elektroforetycznej przyczepionej do przedmiotu elektroforetycznego i powrót do zbiornika do elektroforezy. W ten sposób można poddać recyklingowi farbę elektroforetyczną z powierzchni przedmiotu obrabianego i zrealizować obieg zamknięty, oszczędzając 30% kosztów zakupu farby elektroforetycznej dla przedsiębiorstw. Po drugie, część cieczy UF można odprowadzić w celu wyeliminowania jonów zanieczyszczeń wprowadzonych do zbiornika do elektroforezy podczas procesu malowania, dzięki czemu zawartość zanieczyszczeń w cieczy roboczej zbiornika do elektroforezy może utrzymać się w określonym zakresie przewodności i wartości pH w tym procesie, a ciecz UF można poddać recyklingowi zamiast wody dejonizowanej jako wodę do mycia przedmiotu obrabianego po elektroforezie, a farba elektroforetyczna w zasadzie nie jest odprowadzana. Pozwala uniknąć obciążenia oczyszczalni ścieków odprowadzanego przez bezpośrednie czyszczenie wodą dejonizowaną i zmniejsza zanieczyszczenie środowiska.
Zasada działania układu ultrafiltracji Ultrafiltracja służy do usuwania jonów zanieczyszczeń z cieczy roboczej farby elektroforetycznej i skutecznego zamykania źródła zanieczyszczeń kationowych i anionowych, aby zapewnić stabilność roztworu farby i integralność powłoki farby. Ultrafiltracja (UF) to technologia separacji przez membranę, która umożliwia oczyszczanie, oddzielanie lub zagęszczanie roztworów. Proces ultrafiltracji można rozumieć jako proces przesiewania w zależności od wielkości porów membrany. Przy ciśnieniu po obu stronach membrany jako sile napędowej i membranie ultrafiltracyjnej jako medium filtrującym, pod pewnym ciśnieniem, gdy roztwór przepływa przez powierzchnię membrany, przez membranę przepuszczana jest tylko woda, sole nieorganiczne i małe cząsteczki. membrana, podczas gdy zawieszone ciała stałe, koloidy, białka i mikroorganizmy oraz inne makrocząsteczki w wodzie tkankowej mogą przedostać się przez nią, aby osiągnąć cel polegający na oczyszczeniu, oddzieleniu i zatężeniu roztworu. Ultrafiltracja to ciągła operacja pod niskim ciśnieniem.
Ciecz ze zbiornika farby do elektroforezy jest filtrowana przez filtr ultrafiltracyjny i boczną membranę ultrafiltracyjną pod wpływem różnicy ciśnień i przepływa przez ciecz do zbiornika ultrafiltracyjnego. Około 30% obiegu cieczy ultrafiltracyjnej pochodzi ze zbiornika pomocniczego do elektroforezy, a następnie powraca do zbiornika do elektroforezy. Minimalna ilość farby wprowadzana do układu ultrafiltracji to 10-krotność projektowanego uzysku wody, a optymalna ilość farby to 20-krotność projektowanego uzysku wody.
Procedury obsługi układu ultrafiltracji
1) Upewnij się, że na rurociągu wylotowym nie ma ciśnienia, zamknij zawór doprowadzający farbę, zawór wlotowy czyszczenia, zawór wylotowy czyszczenia, przez ciecz do zbiornika magazynowego i zawór zbiornika czyszczącego; 2) Otworzyć zawór cyrkulacji farby, poprzez zawór spustowy cieczy, wszystkie zawory odcinające manometrów; 3) Otwórz zawór wlotowy i wylotowy płynu chłodzącego uszczelnienia wału pompy ultrafiltracyjnej (ciśnienie wynosi 0,2 MPa); 4) Uruchomić pompę dostarczającą farbę; 5) Lekko otwórz wlot farby, aby powoli wstrzyknąć farbę do systemu ultrafiltracji; 6) Powoli otwieraj zawór wlotowy farby, aż ciśnienie na linii bazowej osiągnie 0,15 MPa, a następnie otwórz pompę. 7) Powoli reguluj zawory wlotowy i wylotowy, aż różnica ciśnień osiągnie 0,2 MPa, a ciśnienia wlotowe i wylotowe wyniosą odpowiednio 0,35 MPa i 0,15 MPa. 8) Sprawdź, czy membrana Ultrafiltracyjna nie przecieka. Jeśli nadal występuje wyciek, należy w odpowiednim czasie wymienić o-ring i grupę membran. 9) Czas wypływu przepuszczalnej cieczy powinien wynosić co najmniej 10 minut. 10) Otwórz zawór przechodzący przez ciecz do urządzenia magazynującego, a następnie zamknij zawór spustowy cieczy separacyjnej.
Środki ostrożności podczas stosowania instalacji ultrafiltracyjnej 1) Z komponentami, obudowami i akcesoriami do ultrafiltracji należy obchodzić się delikatnie, aby zapobiec uszkodzeniom; 2) Czas nagłej awarii zasilania lub innego nieoczekiwanego wyłączenia nie może przekroczyć 2 godzin; Jeżeli czas przestoju jest zbyt długi, należy natychmiast oczyścić element membrany ultrafiltracyjnej, aby uniknąć osadzania się farby blokującej element membrany ultrafiltracyjnej; 3) Szczegółowo zapisuj parametry systemu czyszczenia i systemu elektroforezy, aby zapobiegać problemom i je rozwiązywać; 4) Różnica ciśnień pomiędzy wlotem i wylotem filtra powinna wynosić 0,08 MPa, należy w porę wymienić worek filtracyjny ultrafiltracji, a dokładność filtracji jest mniejsza lub równa 25μm; 5) Nie uruchamiaj systemu ultrafiltracji, gdy zawór cieczy jest zamknięty; 6) Nie uruchamiaj pompy, gdy zawór tłoczny jest otwarty, aby uniknąć uszkodzenia membrany ultrafiltracyjnej pod ciśnieniem; 7) Zabroniona jest duża ilość filtratu, a otwarcie zaworu należy wyregulować poniżej określonej ilości filtratu. 8) Minimalizować wprowadzanie środków chemicznych do procesu wstępnej obróbki metalu, a przewodność ociekania ostatniego płukania przed wejściem do zbiornika do elektroforezy powinna być niższa niż 10us/cm.
System oczyszczania ultrafiltracyjnego (UF) stosowany po elektroforezie ma na celu usunięcie pływającej farby przyczepionej do powierzchni powłoki elektroforetycznej, poprawę wyglądu powłoki i odzyskanie farby elektroforetycznej. Zastosowany sprzęt jest taki sam, jak sprzęt do mycia wodą po fosforanowaniu wstępnym. Celem końcowego mycia czystą wodą jest usunięcie jonów zanieczyszczeń i zapobieganie tworzeniu się zabrudzeń i nalotów. Aby zapobiec powstawaniu wtórnego śladu przepływu w szczelinie po niedostatecznym czyszczeniu, konieczne jest przeprowadzenie pełnego procesu mycia zanurzeniowego. Mycie ultrafiltracyjne zazwyczaj przeprowadza się 2-3 razy, aby zmniejszyć ilość wyjmowanej farby, przykładowo: Powierzchnia karoserii wynosi 80-100 metrów kwadratowych, a każda karoseria pobiera 7-10L 20% płynu stałego. Gdy zawartość substancji stałych w pierwszym przemywaniu wodą wynosi 4% -5%, drugie przemywanie wodą może osiągnąć mniej niż 1%. Zawartość substancji stałych w świeżej cieczy ultrafiltracyjnej jest na ogół mniejsza niż 0,5%. W przypadku usuwania zanieczyszczeń jonowych i ciał stałych) zamiast czystej wody do końcowego przemywania czystą wodą zamiast czystej wody stosuje się ciecz UE-RO, aby zrealizować prawdziwe, całkowicie zamknięte oczyszczanie po elektroforezie, co może znacznie zmniejszyć odprowadzanie ścieków po elektroforezie i znacznie poprawiają stopień wykorzystania powłoki elektroforetycznej. Usuń jony zanieczyszczeń z elektroforetycznego roztworu roboczego farby oraz źródło zanieczyszczeń kationowych i anionowych wprowadzonych przez skuteczny obwód zamknięty, aby zapewnić stabilność roztworu farby i integralność powłoki farby. W systemie farb elektroforetycznych roztwór permeacyjny powstały w wyniku ultrafiltracji zawiera wodę i substancję solubilizującą farbę. Ten zapętlony system cyrkulacji może kompensować utratę farby, gdy ciecz jest używana w procesie mycia farby. Przez ciecz może zmniejszyć przewodność farby.
Proces oczyszczania i etapy działania urządzeń do ultrafiltracji elektroforetycznej Skoncentrowany roztwór czyszczący i stosunek czystej wody 1:99, kontroluj temperaturę w zakresie 38 ~ 43 ℃, PH = 2 ~ 2,2, ponieważ roztwór czyszczący jest lepki, więc w zbiorniku czyszczącym użyj pompy czyszczącej, aby zapewnić cyrkulację czystej wody do temperaturę powyżej 32 ℃, a następnie dodaj roztwór czyszczący, aby zapewnić cyrkulację do 35 ℃, dodaj kwas solny, aby ustawić wartość PH na PH = 2, a następnie otwórz zawór czyszczący w celu oczyszczenia rdzenia membrany. Podczas czyszczenia utrzymuj PH na poziomie co najmniej 2,2. System ultrafiltracji powinien być obsługiwany ściśle zgodnie z wymaganiami procesu. Po wymianie membrany ultrafiltracyjnej w systemie ultrafiltracji na pewien czas następuje awaria: worek filtrujący jest zablokowany, a różnica ciśnień przepływu membrany ultrafiltracyjnej nie jest w stanie spełnić wymagań procesu. Dlatego też, mając na uwadze powyższe problemy, należy śledzić operatora w procesie czyszczenia ściśle według wymagań eksploatacyjnych i parametrów procesu, tak aby znaleźć przyczynę i wyeliminować usterkę. Aby zoptymalizować proces, ulepszyć proces, poprawić jakość produktów. Uwagi: 1) Gdy przepuszczalność składnika membrany ultrafiltracyjnej spadnie do 70% wartości normalnej, należy ją oczyścić. Jeśli czyszczenie zostanie opóźnione, doprowadzi to do zablokowania, a w poważnych przypadkach przywrócenie pierwotnego przepływu będzie trudne; 2) Układ ultrafiltracji wyposażony jest w precyzyjny filtr zapobiegający zatykaniu się elementów membrany z dokładnością do 25μm. Worek filtrujący należy wymieniać ściśle według wymagań procesu, a filtr i rurociąg należy regularnie czyścić; 3) Nieoczekiwane wyłączenie z powodu awarii. Czyszczenie należy przeprowadzić na czas zgodnie z przepisami, aby zapobiec zablokowaniu części membrany; 4) Działać ściśle według zasad działania i szczegółowo rejestrować parametry operacyjne systemu ultrafiltracji UF w celach informacyjnych.
Etapy czyszczenia 1) Zamknąć zawory wlotowe i wylotowe farby zespołu membrany ultrafiltracyjnej przeznaczonej do czyszczenia; 2) Dokładnie spuść farbę z zespołu membrany ultrafiltracyjnej, która wymaga czyszczenia; 3) Otwórz zawór wlotowy i wylotowy pompy czyszczącej; 4) Otwórz zawór wlotowy i wylotowy rury czyszczącej do rury membranowej; 5) Otwórz czyszczące zawory wlotowe i wylotowe wymaganego zespołu membrany ultrafiltracyjnej; 6) Uruchom pompę czyszczącą; 7) Oczyść farbę w membranie ultrafiltracyjnej przepływającą wodą dejonizowaną (kontrola wzrokowa to czysta woda); 8) Przygotuj roztwór czyszczący zgodnie ze wzorem czyszczącym (wartość pH ustawiono na 2~3, papier testowy), cykl 2h~3h, czyść aż do osiągnięcia penetracji 600L/h i spuść roztwór czyszczący; 9) Temperatura cieczy podczas czyszczenia nie powinna przekraczać 45℃. Jeżeli temperatura jest zbyt wysoka, należy zatrzymać maszynę, aby ostygła, a następnie kontynuować czyszczenie i spuścić płyn czyszczący; 10) Czyścić bieżącą wodą dejonizowaną przez 30 minut, aby spuścić płyn czyszczący. Jeżeli blokada jest poważna, czas czyszczenia można wydłużyć. 11) Przed użyciem uszczelnij membranę wodą dejonizowaną lub roztworem UF. System ultrafiltracji kontroluje stężenie jonów zanieczyszczeń wprowadzanych do przedmiotu obrabianego, aby zapewnić jakość powłoki. Podczas obsługi tego systemu należy zwrócić uwagę na ciągłą pracę systemu po jego uruchomieniu, a przerywana praca jest surowo zabroniona, aby zapobiec wysuszeniu membrany ultrafiltracyjnej. Wyschnięta żywica i pigment są przyczepione do membrany ultrafiltracyjnej i nie można ich dokładnie oczyścić, co poważnie wpływa na przepuszczalność wody i żywotność membrany ultrafiltracyjnej. Wydajność wody przez membranę ultrafiltracyjną zmniejsza się wraz z czasem pracy, dlatego należy ją czyścić raz na 30 ~ 40 kolejnych dni, aby zapewnić wodę ultrafiltracyjną niezbędną do ługowania i przemywania ultrafiltracyjnego.
Uwagi końcowe Powlekanie elektroforetyczne jest specjalną metodą tworzenia powłoki, która jest najbardziej praktyczną technologią konstrukcyjną powłok wodorozcieńczalnych. Ma właściwości rozpuszczalne w wodzie, nietoksyczne i łatwe w automatycznej kontroli, dlatego konieczne jest recykling farby elektroforetycznej i zmniejszenie ilości odpadów. Odzyskiwanie powłok elektroforetycznych zazwyczaj wykorzystuje ultrafiltrację lub odwróconą osmozę, ale zasada działania jest zasadniczo inna, zastosowanie tego procesu ma na ogół dwa rodzaje: ultrafiltracja UF: separacja polimeru i elektrolitu, można również powiedzieć, że jest to oddzielanie wody od farby, ciśnienie robocze około 1 kg , około 3 razy większe ciśnienie osmotyczne, pory membrany są duże. Odwrócona osmoza RO: oczyść lub zatęż roztwór, czyli oddziel materię organiczną i nieorganiczną. Ciśnienie robocze wynosi około 25 kg, czyli około 50 razy więcej niż ciśnienie osmotyczne, a otwór w membranie jest mały.
