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汽车制造行业清洁生产对策研究

2019-01-19徐池

绿色科技 2019年24期
关键词:清洁生产生产工艺汽车

摘要:从汽车生产过程中的涂装工段以及其他工段着手,基于涂装行业清洁生产评价指标体系,探讨了汽车行业清洁生产过程中存在的潜力,以期为汽车行业清洁生产过程中方案的制订提供一定的参考。

关键词:汽车;清洁生产;生产工艺;潜力分析

中图分类号:X383

文献标识码:A

文章编号:1674-9944( 2019) 24-0165-02

1 引言

2016年国家发展和改革委员会、环保部、工业和信息化部联合发布了《涂装行业清洁生产评价指标体系》,该指标体系可适用于汽车及其零部件、机电、家具、工程机械等行业的有序涂装生产。目前汽车行业清洁生产审核程序需按照该指标体系进行对标评价,主要从汽车车身、化学前处理、机械前处理、喷涂、喷粉、清洁生产管理评价这6个方面进行权重评价,从而确定企业的清洁生产水平。

本文从目前汽车制造行业采用的清洁生产技术着手,拟对该行业清洁生产审核过程中方案的提出起到一定的指导与参考。

2 汽车工艺流程

汽柴油整车制造的主要生产单元包括下料、冲压、焊接、预处理、转化膜处理、涂装、装配、检测试验,而涂装作为汽车生产过程中主要的工艺生产环节,其能源消耗、废水废气固废的排放量也是整个生产环节中最大的。涂装工艺流程分为涂装前处理段和涂装段,涂装前处理段主要包括水洗、脱脂、表调、磷化等工段,涂装工段主要为底漆电泳、烘干、喷涂,部企业会在工艺中增加电泳漆、喷胶、注蜡等工艺,如图1所示。

3 汽车行业清洁生产潜力分析

3.1 涂装工段潜力分析

随着环保要求的不断提高,汽车涂装生产技术及工艺都有了较大进步,涂装是将涂料涂覆于基底表面以形成具有防护、装饰或者特定功能涂层的过程[1]。目前仅针对涂装工段制定了清洁生产评价指标体系,因此现阶段汽车行业依据《涂装行业清洁生产评价指标体系》开展清洁生产审核工作。在该指标体系中,从汽车车身、化学前处理、机械(物理)前处理、喷涂(涂覆)、喷粉5个环节提出了各项指标,按照I、Ⅱ级基准值分级,又将涂装工段的清洁生产指标细分为生产工艺及设备要求、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标和清洁生产管理指标[2]。秉持从源头削减能耗、物耗及污染物产生的理念,本文从生产工艺及设备、原辅材料使用两个方面,对涂装工段的清洁生产潜力进行简要分析。

3.1.1 生产工艺及设备

(1)生产工艺。电泳、电泳漆、自泳漆、喷漆(涂覆):采用低温固化电泳工艺,使用闭路节水冲洗系统;在漆雾处理工艺上可采用自动漆雾处理系统,减少漆雾的排放。

(2)喷漆。采用免中涂工艺,或可采用空气辅助喷涂、静电喷涂、无气喷涂等工艺[3]。在涂装烘干型面漆,可采用先涂第1道面漆,在晾干数分钟涂膜未干的情况下涂第2道面漆,然后再进行烘干,以此节省能源,简化工艺[1]。

(3)生产技术。脱脂工段可采用无磷化、低氮脱脂技术;使用多级逆流漂洗等水清洗处理技术,此外提高槽液的循环利用率,将槽液中的杂质、悬浮物、油脂等成分过滤后,回用于生产中,以减少槽液的排放。

(4)生产设备。烘干:优化烘干设备,设置加热装置多级调节装置。选择具有废气处理功能、密封性能好的烘干室,可采用新型烘干房,对高温烟气中进行余热回收,用于车间其他设备的热源,如前处理工艺中各槽液的加热,以此降低车间的运行成本。

3.1.2原辅材料

前处理中可替代使用硅烷、锆盐等前处理材料;在电泳工艺中使用高平滑性应急电泳涂料,高性能自泳涂料。汽车企业可采用高泳透力电泳漆,以提高车身内腔的电泳膜厚,以降低外板的膜厚[4]。

在槽液脱脂磷化工段,采用低温脱脂剂,采用不含第一类重金属污染物的磷化液、转化膜液。

底漆:低温固化电泳漆;电泳漆采用低沉降型、无铅、无镉漆;中涂、色漆使用水性漆;使用粉末涂料;使用光固化UV漆;目前非金属材料的使用比例越来越大,可应用高性能低温固化双组份聚氨酯涂料以改善汽车传统面漆喷涂工艺。

此外可以通过回收利用混合搅拌过程中的粉末涂料,减少无组织排放,同时通过袋式除尘器收集的粉末涂料还可以再次用于生产。

3.2 汽车其他工段清洁生产潜力分析

目前汽车行业清洁生产审核的重点一般都着眼于涂装工段,而在整车制造及整个企业运营的过程中,还存在着巨大的清洁生产潜力。

(l)某企业通过调整车间空压机的设备配置,选配小型空压机,选用1台40 m3/min、1台10 m3/min空压机并网使用,以替代2台40 m3/min的空压机,在满足和保证生产正常运行的情况下,节约了电能,减少电费36万/年[5]。

(2)由传统照明灯具替换高效节能的LED灯,以减少耗电量,根据大众自动变速器天津厂数据,替换高效节能的LED灯后,可节约用电量1360万kW.h。

(3)改进循环冷却水处理系统工艺。通过投加复合型阻垢剂和缓蚀剂来降低循环水系统中新鲜水的消耗量,以控制水垢的形成,同时控制循环冷却水的水质,减少外排量。

(4)污泥减量化措施,通过增加污泥低温脱水设备,降低污泥中的含水率至40%左右,同时在工艺中配置回热器,回收废热,减少了能源的消耗。

(5)在检验工段,通过设备工艺参数研究优化、称量设备更新校准、过车辆设定、填充值设定,减少了石灰石原料用量。

4 结语

汽车行业作为支柱型产业,其先进技术的发展、清洁环保原辅材料的研究、生产过程的标准化的制定,都可以从源头上减少汽车工业的资源投入与污染物产生。因此汽车制造行业清洁生产的发展对策离不开鼓励环保型原辅料的研究,企业生产人员积极性的发挥,生产设备不断更新等。

参考文献:

[1]巫 丹,帅 卿.简析汽车涂裝清洁生产[J].能源研究与管理,2015(4):74-77.

[2]中华人民共和国国家发展和改革委员会,中华人民共和国环境保护部,中华人民共和国工业和信息化部.涂装行业清洁生产评价指标体系[EB/OL]. http://www. ndrc. gov. cn/gzdt/201610/t20161014 _822680. html.

[3]王宁,宁淼,臧宏宽,日本涂装行业VOC污染防治经验介绍与思考[J].环境保护,2015(6):59~61.

[4]和军强,高文化,论汽车涂层优化对涂装清洁生产及成本的影响[J].清洁生产,2015, 18(11):61-69.

[5]张 帆,电催化氧化技术在印制电路板工厂氨氮废水处理中的应用[D].沈阳:东北大学,2013.

收稿日期:2019-11-04

作者简介.徐池(1988-).女,工程师,硕士,主要从事环境咨询等相关工作。

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