Aplicación del sistema de ultrafiltración (UF) en recubrimientos electroforéticos industriales
El recubrimiento electroforético es un método de recubrimiento en el que la pieza de trabajo y el electrodo correspondiente se colocan en el recubrimiento soluble en agua, se conectan a la fuente de alimentación, y la resina, el pigmento y el relleno del recubrimiento se precipitan y depositan uniformemente en la superficie del recubrimiento. como electrodo para formar una película de recubrimiento insoluble en agua basándose en la acción física y química generada por el campo eléctrico. La ultrafiltración y el ultrafiltro desempeñan un papel importante en el proceso de recubrimiento electroforético. Un mejor uso y promoción de la tecnología ED-RO puede mejorar aún más la tasa de utilización del recubrimiento electroforético y los recursos hídricos, y reducir en gran medida la descarga de aguas residuales electroforéticas. El uso y mantenimiento correctos y eficaces de los equipos de ultrafiltración mejoran la tasa de utilización del sistema de ultrafiltración. El propósito de la limpieza por ultrafiltración (UF) después de la electroforesis es eliminar la pintura flotante adherida a la superficie del recubrimiento electroforético, mejorar la calidad de la apariencia del recubrimiento y recuperar el recubrimiento electroforético.
Breve descripción del sistema de ultrafiltración.
La ultrafiltración (UF) es una tecnología de separación por membranas. Es un proceso de separación de soluciones basado en el principio de cribado mecánico, impulsado por la diferencia de presión entre los dos lados de la membrana UF. La presión de uso suele ser (0,1 ~ 0,6) MPa, el diámetro del poro de separación es 1 nm ~ 0,1 μm y el peso molecular de retención es aproximadamente 500 ~ 1000000. En el proceso de pintura electroforética UF, cuando la pintura electroforética entra en contacto con el La membrana de UF, la solución y las sales inorgánicas pueden pasar a través de la membrana de UF, mientras que las moléculas de tamaño similar a la resina y el pigmento no pueden pasar a través de la membrana de UF y quedan retenidas en la solución de pintura y transportadas de regreso al tanque de electroforesis.
Aplicación de ultrafiltro en recubrimiento electroforético. Ultrafilter es el equipo clave en la línea de recubrimiento por electroforesis. El objetivo principal del ultrafiltro es obtener agua desionizada y disolvente de pintura del tanque de electroforesis a través del dispositivo UF, proporcionar agua de lavado para las piezas de electroforesis y limpiar el exceso de pintura electroforética adherida a la pieza de trabajo de electroforesis y regresar al tanque de electroforesis. De esta manera, la pintura electroforética de la superficie de la pieza de trabajo se puede reciclar y se puede realizar la circulación en circuito cerrado, ahorrando un 30% del costo de compra de pintura electroforética para las empresas. En segundo lugar, se puede descargar parte del líquido UF para eliminar los iones de impureza introducidos en el tanque de electroforesis durante el proceso de pintura, de modo que el contenido de impurezas del líquido de trabajo del tanque de electroforesis se pueda mantener dentro del rango de conductancia y valor de pH especificados. En el proceso, el líquido UF se puede reciclar en lugar de agua desionizada como agua de lavado de la pieza de trabajo después de la electroforesis, y la pintura de electroforesis básicamente no se descarga. Evita la carga de tratamiento de aguas residuales vertidas por limpieza directa con agua desionizada y reduce la contaminación ambiental.
Principio de funcionamiento del sistema de ultrafiltración. La ultrafiltración se utiliza para eliminar los iones de impureza en el líquido de trabajo de pintura electroforética y cerrar eficazmente la fuente de contaminación de cationes y aniones, para garantizar la estabilidad de la solución de pintura y la integridad de la película de pintura. La ultrafiltración (UF) es una tecnología de separación por permeación de membrana que puede purificar, separar o concentrar soluciones. El proceso de ultrafiltración puede entenderse como un proceso de cribado relacionado con el tamaño de los poros de la membrana. Con la presión en ambos lados de la membrana como fuerza impulsora y la membrana de ultrafiltración como medio filtrante, bajo una cierta presión, cuando la solución fluye a través de la superficie de la membrana, solo se permite pasar agua, sales inorgánicas y moléculas pequeñas. membrana, mientras que los sólidos suspendidos, coloides, proteínas y microorganismos y otras macromoléculas en el agua del tejido pueden pasar a través, para lograr el propósito de purificación, separación y concentración de la solución. La ultrafiltración es una operación continua a baja presión.
El líquido del tanque de pintura de electroforesis se filtra a través del filtro de ultrafiltración y la membrana de ultrafiltración lateral bajo la diferencia de presión, y fluye a través del líquido hasta el tanque de ultrafiltración. Aproximadamente el 30% de la circulación del líquido de ultrafiltración proviene del tanque auxiliar de electroforesis y luego regresa al tanque de electroforesis. La cantidad mínima de pintura en el sistema de ultrafiltración es 10 veces el rendimiento de agua diseñado y la cantidad óptima de pintura es 20 veces el rendimiento de agua diseñado.
Procedimientos de operación del sistema de ultrafiltración.
1) Confirme que no haya presión en la tubería de salida, cierre la válvula de suministro de pintura, la válvula de entrada de limpieza, la válvula de salida de limpieza, a través del líquido hasta el tanque de almacenamiento y la válvula del tanque de limpieza; 2) Abrir la válvula de circulación de pintura, a través de la válvula de descarga de líquido, todas las válvulas de aislamiento de los manómetros; 3) Abra la válvula de entrada y salida del refrigerante del sello del eje de la bomba de ultrafiltración (la presión es de 0,2 MPa); 4) Poner en marcha la bomba de suministro de pintura; 5) Abra ligeramente la entrada de pintura para inyectar lentamente la pintura en el sistema de Ultrafiltración; 6) Abra lentamente la válvula de entrada de pintura hasta que la presión en la línea base alcance 0,15 MPa y luego abra la bomba. 7) Ajuste lentamente las válvulas de entrada y salida hasta que la diferencia de presión alcance 0,2 MPa y las presiones de entrada y salida sean 0,35 MPa y 0,15 MPa respectivamente. 8) Compruebe si la membrana de ultrafiltración tiene fugas. Si todavía hay fugas, la junta tórica y el grupo de membrana se deben reemplazar a tiempo. 9) El tiempo de descarga del líquido permeable debe ser de al menos 10 minutos. 10) Abra la válvula a través del líquido hasta el dispositivo de almacenamiento y luego cierre la válvula de descarga del líquido de separación.
Precauciones en el uso de la planta de ultrafiltración 1) Los componentes, gabinetes y accesorios de ultrafiltración deben manipularse con cuidado para evitar daños; 2) El tiempo de corte repentino de energía u otro apagado inesperado no excederá las 2 h; Si el tiempo de apagado es demasiado largo, el elemento de la membrana de ultrafiltración debe limpiarse inmediatamente para evitar que la deposición de pintura bloquee el elemento de la membrana de ultrafiltración; 3) Registrar en detalle los parámetros del sistema de limpieza y del sistema de electroforesis para prevenir y resolver problemas; 4) La diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro debe ser 0,08 MPa, la bolsa de filtro de ultrafiltración debe reemplazarse a tiempo y la precisión de filtración es menor o igual a 25 μm; 5) No haga funcionar el sistema de ultrafiltración cuando la válvula de líquido esté cerrada; 6) No arranque la bomba cuando la válvula de descarga esté abierta para evitar daños por presión a la membrana de ultrafiltración; 7) Se prohíbe el uso de grandes cantidades de filtrado y la válvula de apertura debe ajustarse según la cantidad especificada de filtrado. 8) Minimizar la introducción de agentes químicos en el proceso de pretratamiento del metal, y la conductividad del goteo del último enjuague antes de ingresar al tanque de electroforesis debe ser inferior a 10us/cm.
El sistema de limpieza por ultrafiltración (UF) utilizado después de la electroforesis tiene como objetivo eliminar la pintura flotante adherida a la superficie del recubrimiento electroforético, mejorar la apariencia del recubrimiento y recuperar la pintura electroforética. El equipo utilizado es el mismo que el equipo de lavado con agua después del pretratamiento de fosfatación. El propósito del lavado final con agua pura es eliminar los iones de impureza y prevenir la producción de manchas contaminantes y recubrimientos de película. Para evitar la marca de flujo secundario en el espacio después de una limpieza inadecuada, es necesario realizar un proceso de lavado por inmersión total. El lavado de ultrafiltración generalmente se lleva a cabo de 2 a 3 veces para reducir la cantidad de pintura extraída, por ejemplo: el área de la carrocería del automóvil es de 80 a 100 metros cuadrados, y cada carrocería extrae de 7 a 10 litros de líquido sólido al 20%. Cuando el contenido sólido del primer lavado con agua es del 4% al 5%, el segundo lavado con agua puede alcanzar menos del 1%. El contenido sólido del líquido de ultrafiltración fresco es generalmente inferior al 0,5%. En el caso de eliminar impurezas, iones y sólidos), se utiliza líquido UE-RO en lugar de agua pura para el lavado final con agua pura, a fin de realizar la verdadera post-limpieza por electroforesis completamente cerrada, lo que puede reducir en gran medida la descarga de aguas residuales de la electroforesis y mejorar significativamente la tasa de utilización del recubrimiento de electroforesis. Elimine los iones de impureza en la solución de trabajo de pintura electroforética y la fuente de contaminación de cationes y aniones aportados por el circuito cerrado efectivo para garantizar la estabilidad de la solución de pintura y la integridad de la película de pintura. En el sistema de pintura electroforética, la solución de permeación producida por ultrafiltración contiene agua y la sustancia solubilizante de la pintura. Este sistema de circulación en bucle puede compensar la pérdida de pintura cuando el líquido se utiliza en el proceso de lavado de pintura. A través del líquido se puede reducir la conductividad de la pintura.
Proceso de limpieza y pasos del equipo de ultrafiltración electroforética. Solución de limpieza concentrada y proporción de agua pura 1:99, controle la temperatura entre 38 ~ 43 ℃, PH = 2 ~ 2,2, debido a que la solución de limpieza es pegajosa, por lo tanto, en el tanque de limpieza use la bomba de limpieza para hacer circular el agua pura al temperatura superior a 32 ℃ y luego agregue la solución de limpieza para que circule a 35 ℃, agregue ácido clorhídrico para ajustar el valor de PH a PH = 2 y luego abra la válvula de limpieza para limpiar el núcleo de la membrana. Mantenga el PH al menos 2,2 durante la limpieza. El sistema de ultrafiltración debe funcionar estrictamente de acuerdo con los requisitos del proceso. Después de reemplazar la membrana de ultrafiltración en el sistema de ultrafiltración por un período de tiempo, se produce una falla: la bolsa de filtro está bloqueada y la diferencia de presión de flujo de la membrana de ultrafiltración no puede cumplir con los requisitos del proceso. Por lo tanto, en vista de los problemas anteriores, se debe realizar un seguimiento del operador en el proceso de limpieza en estricta conformidad con los requisitos de operación y los parámetros del proceso, para encontrar la causa y eliminar la falla. Optimizar el proceso, mejorar el proceso, mejorar la calidad de los productos. Notas: 1) Cuando la permeabilidad del componente de la membrana de ultrafiltración cae al 70% del valor normal, se debe limpiar. Si se retrasa la limpieza, se producirá un bloqueo y será difícil restablecer el flujo original en casos graves; 2) El sistema de ultrafiltración está equipado con un filtro de precisión para evitar el bloqueo de los elementos de la membrana, con una precisión de 25 μm. La bolsa de filtro debe reemplazarse estrictamente de acuerdo con los requisitos del proceso y el filtro y la tubería deben limpiarse periódicamente; 3) Apagado inesperado debido a una falla, la limpieza debe realizarse a tiempo de acuerdo con las regulaciones para evitar el bloqueo de las partes de la membrana; 4) Opere estrictamente de acuerdo con las reglas de operación y registre en detalle los parámetros operativos del sistema de ultrafiltración UF como referencia.
Pasos de limpieza 1) Cerrar las válvulas de entrada y salida de pintura del conjunto de membrana de ultrafiltración a limpiar; 2) Descargue completamente la pintura en el conjunto de membrana de ultrafiltración que debe limpiarse; 3) Abrir la válvula de entrada y salida de la bomba de limpieza; 4) Abra la válvula de entrada y salida de limpieza del tubo de limpieza en el tubo de membrana; 5) Abrir las válvulas de entrada y salida de limpieza del conjunto de membrana de ultrafiltración requerido; 6) Poner en marcha la bomba de limpieza; 7) Limpie la pintura en la membrana de ultrafiltración con agua corriente desionizada (la inspección visual es agua limpia); 8) Prepare la solución de limpieza de acuerdo con la fórmula de limpieza (el valor del pH se ajusta a 2 ~ 3, papel de prueba), realice un ciclo de 2 h ~ 3 h, limpie hasta que la penetración alcance 600 L/h y drene la solución de limpieza; 9) La temperatura del líquido durante la limpieza no debe exceder los 45 ℃. Si la temperatura es demasiado alta, se debe detener la máquina para que se enfríe y luego continuar con la limpieza, y se debe descargar el líquido de limpieza; 10) Limpie con agua corriente desionizada durante 30 minutos para drenar el líquido de limpieza. Si la obstrucción es grave, se puede ampliar el tiempo de limpieza. 11) Sellar la membrana con agua desionizada o solución UF para su uso. El sistema de ultrafiltración controla la concentración de iones de impurezas que ingresan a la pieza de trabajo para garantizar la calidad del recubrimiento. En el funcionamiento de este sistema, se debe prestar atención al funcionamiento continuo del sistema una vez que esté en funcionamiento, y el funcionamiento intermitente está estrictamente prohibido para evitar el secado de la membrana de ultrafiltración. La resina seca y el pigmento están adheridos a la membrana de ultrafiltración y no se pueden limpiar a fondo, lo que afectará gravemente la permeabilidad al agua y la vida útil de la membrana de ultrafiltración. La tasa de salida de agua de la membrana de ultrafiltración disminuye con el tiempo de funcionamiento, por lo que se debe limpiar una vez durante 30 a 40 días consecutivos para garantizar el agua de ultrafiltración necesaria para la lixiviación y el lavado por ultrafiltración.
Comentarios finales El recubrimiento electroforético es un método especial de formación de recubrimiento, que es la tecnología de construcción más práctica para recubrimientos a base de agua. Tiene las características de control automático soluble en agua, no tóxico y fácil, por lo que es necesario reciclar la pintura electroforética y reducir el desperdicio. La recuperación de recubrimiento electroforético generalmente adopta ultrafiltración u ósmosis inversa, pero su principio de funcionamiento es fundamentalmente diferente, el uso del proceso generalmente tiene dos tipos: ultrafiltración UF: separación de polímeros y electrolitos, también se puede decir que es separación de agua de pintura, presión de trabajo de aproximadamente 1 kg , aproximadamente 3 veces la presión osmótica, el poro de la membrana es grande. Ósmosis inversa RO: purifica o concentra la solución, es decir, realiza la separación de materia orgánica y materia inorgánica. La presión de trabajo es de unos 25 kg, que es aproximadamente 50 veces la presión osmótica, y el orificio de la membrana es pequeño.
