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    金屬加工液生產零排放技術及新工藝應用 瀏覽:
    文章來源:中國刀具信息網  添加人:阿刀   添加時間:2015-03-06
    作者:廣州市聯諾化工科技有限公司 陳郁明,周建輝,周玉成,張雄強

    本文介紹了廣州市聯諾化工科技有限公司在擴大生產、增加設備投資的過程中,選用自行研發的專釜專用與零排放生產技術,完全實現了生產過程中“三廢”零排放的目標;同時保證了產品生產的質量、降低了生產成本、提高了生產效率,在節能節水與減排方面取得不錯的效果,響應了國家政府對環境保護的要求。

    自2003年1月29日,廣州市聯諾化工科技有限公司于番禺區東涌鎮大同村第二工業區建立開始,公司一直秉承高技術、本土化、效率化、環;、無污染等經營理念,主要研發、生產并銷售水性金屬切削液、金屬切削油、防銹油、水性工業清洗劑等環保產品,無任何廢氣產生,廢水排放達到環保標準。

    自2009年開始,由于質量要求,必須避免生產過程中的交叉污染以及環保零排放的需求,廣州市聯諾化工科技有限公司開始規劃專釜專用的零排放調和生產項目,因而增加調和釜已杜絕洗釜引起的生產廢水的排放。與此同時,本司于2014年正式被規劃入國家高新區與自貿區的南沙區,這對本司而言,是機遇,也是挑戰。機遇是國家會對高新區內企業有相應的政策扶持,本司將會迎來一個發展的良好平臺,挑戰是國家對高新區內企業有相當多的嚴格要求,引進與發展中的企業除了必須高新技術企業外,還必須執行更加有效、更加有利于環境保護的環保排放標準,更加有利于創造強大南沙、生態南沙。

    根據節能降排、環保降耗的目標,2009年開始,廠區內所有生產線均進行生產工藝改造,其中技術革新與工藝改造主要包括專釜專用、洗釜水保存與回用等方面,主要增加的設備有:10——15噸調和釜3個,半自動裝罐線多條,200KG回用罐多個。部分設備使用至今,其性能一直保持良好,有效的保證了生產任務的完成與污水的達標排放,且生產效率的提高、生產成本的降低、產品質量的保證等方面證明生產線與生產工藝的技術改造取得了預期的效果。

    一、    原有生產線工藝分析

    1、  原來生產狀況

    潤滑油屬于精細化工方向的配方調和類別的產品,并不屬于化學的有機合成類別的產品,因此產品的生產所使用的設備基本是常溫常壓調和釜,生產過程中并無廢氣、廢渣與廢水產生,但由于這幾年國內潤滑油行業產品市場的轉變,水性潤滑油產品的需求量有所增大,一釜多用、多批次少批量洗釜水保存回用等生產工藝嚴重制約了生產規模和生產效率。

    2、  洗釜水的循環使用

    我國的水資源十分缺乏,在正常年景下,全國每年缺水約400億m3,其中農業缺300多億m3,工業缺60多億m3,全國每年因缺水造成的直接經濟損失超過2000億元。水和節能是擺在我們面前無法同避的嚴峻挑戰。工業用水是各行業用水的主要部分,耗水量大的最重要原因是水的重復利利用率太低,而專釜專用、洗釜水回用這種本公司針對提高內部生產現狀自行研發的新技術、新工藝,實現了廢水的零排放,且回用的廢水用于生產同類產品,克服了大量耗水的弊病,大大降低的生產用水的成本,提高了生產的效率與產品的質量。

    二、    新工藝的設計方案

    1、  零排放的工作原理

    潤滑油產品主要分為兩類:金屬加工油和水性金屬加工液,其中金屬加工油產品屬于油性產品,這類產品的生產需要用到基礎油和添加劑等原材料,雖然每個客戶對所需產品的性能要求都各不相同,但產品中的原材料基本都一樣,都需要用到基礎油和各種添加劑,不同的只是基礎油和各種添加劑的混合比例而已。因此每個批次產品生產后的調和釜,可以不用洗釜,直接添加原材料攪拌即可生產出質量合格、產品性能優異的金屬加工油產品,上一批次生產殘留而帶入的少量基礎油和添加劑并不會對產品性能產生任何影響。同時,對于類別差異大的產品,生產用調和釜有5——6個,以便區別生產。因此,金屬加工油是零排放、綠色環保的高新技術產品;而金屬加工液屬于水性產品,這類產品的生產需要用到水與各種添加劑等原材料,這類產品根據客戶對顏色、透明度、潤滑度、清洗度等的不同要求而有所不同,因此產品生產批次間需要用水對調和釜內部進行清洗,以避免產品生產的過程污染,同時,每個批次的洗釜水必須儲存起來以備下次生產同批產品時使用,因此就能洗釜水的循環利用,同時實現廢水的零排放。

    因此,無論是生產金屬加工油還是金屬加工液,解決了洗釜及洗釜水的回用問題,即可完全的實現廢氣、廢渣、廢水---“三廢”的零排放。

    2、  生產工藝改進方案

    原有的一釜多用,促使每批產品生產都需要進行洗釜,洗釜水的回收儲藏占用了大量的回用桶與倉庫空間,提高了生產成本、降低了生產效率、增加了庫存,影響了正常的生產。增加設備,改用專釜專用、洗釜水循環使用系統后,產品的型號對應特定的調和釜,生產后少量必要的洗釜水進入回用罐儲存以備下一批次使用,實現零排放,不僅節約大量工業用水,且減少對環境的污染。專釜專用、洗釜水循環使用系統,主要包括調和釜、循環高壓噴淋水槍、高壓泵、分裝與輸送管道、回用罐。產品生產完成后,使用少量循環水高壓噴淋沖洗調和釜,并在高壓泵的壓力下自動輸送進洗釜水循環使用管道,進入回用罐并自動實現分裝,儲存,最后在罐上進行標注即可。其中部分回用水需要添加一定量的堿性調節劑,以避免回用的洗釜水滋生真菌與細菌,影響下批產品的質量。而產品性能相近的,在生產上可不必進行洗釜,直接加入原材料攪拌完全即可進行裝罐、出貨。采用改用專釜專用、洗釜水循環使用系統,明顯的減少了洗釜的時間,降低了洗釜水的消耗,實現了零排放,保護了生態環境,同時也降低了工業用水的成本,提高了生產效率。這一工藝的改進滿足了大批量生產、連續生產的需求,在實現企業生產規模擴大的同時實現了環境的保護,真正實現的零排放,是真正意義上的經濟與環境雙贏的新技術與新工藝。

    3、  主要關鍵技術

    (1)采用專釜專用手段,提高生產效率。由于生產設備的增加主要針對的是市場需求量較大的特定幾個水性金屬切削液產品,如SCC206、SCC760、SCC638,專釜專用,可連續生產好幾十噸的產品,而無需擔心因洗釜造成的生產時間與生產成本的耗費,同時也無需擔心出現同釜異產等由釜內清洗不干凈或其他污染的帶入而導致產品質量不過關等現象,有效降低產品不合格率,可使產品因過程污染而導致的產品不合格率降低40%——60%。

    (2)采用洗釜水回用手段,降低生產成本。對于少量的幾個水性金屬切削液產品,由于生產批次間隔時間長,所以每次生產前都需要進行洗釜,洗釜后的水經過回用水系統后,最終被保存進回用罐。如果夏天天氣炎熱,部分回用水需要添加一定量的堿性調節劑,以避免回用的洗釜水滋生真菌與細菌,以保證產品的性能與質量。

    (3)工業用水耗量之所以大,就是水的重復利用率太低,而洗釜水回收利用能夠把耗水量幾乎降到零。

    (4)真正實現零排放,保護生態環境。對生態環境的污染與破壞絕大部分是由廢水與廢氣的超標排放引起的,金屬加工油(液)產品由于不涉及化學反應,因此不產生廢氣,而由于自行研發的洗釜水回用系統,將可能對環境產生污染的廢水進行回收利用,因此也就不產生廢水與廢渣,實現零排放,該技術是真正的實現環境保護的新技術與新工藝。

    三、    工程案例及分析

    1、  專釜專用與零排放應用實例



    2、  專釜專用與零排放系統

    現以10噸金屬加工液生產用不銹鋼調和釜及200KG半自動灌裝機為例,介紹專釜專用系統的主要技術參數,見附表1。

    附表1 專釜專用不銹鋼調和釜與半自動灌裝機的主要參數



    簡要說明以下幾點:

    (1)專釜專用、半自動生產線、洗釜水循環使用系統由于車間結構與具體生產情況并非時刻都相同,因此具體參數在可控范圍內有一定的差別。

    (2)由于洗釜水循環系統屬于半封閉式循環系統,少量的廢水濺出在所難免,但并不會對企業廢水排放造成太大影響,都符合環保排放標準。

    (3)專釜專用系統與零排放系統都直接的增加的企業的固定資產投入,表面上大大的增加的企業的經營風險,但無論從企業長期發展目標還是生態環境保護方面考慮,該部分投入百利而無一害。

    四、    專釜專用與零排放的經濟效益分析

    1、  間接效益

    由于每個批次產品的生產間隔時間不同,每次必須進行洗釜,假如剛好要用的調和釜正在生產另外一款的產品,該產品的生產就有所耽誤,可能導致客戶的投訴甚至訂單的取消,直接影響生產與銷售的進行,對公司的長期發展并無任何好處。采用專釜專用系統后,設備可以連續生產,并進行半自動灌裝,保證排產與客戶訂單之間具有更好的銜接,設備與生產工人充分發揮作用,滿足了生產與客戶的需求。

    假如每次生產所用的洗釜水都直接排放到污水處理池或者市政管道,會對生態環境造成一定程度的污染,廢水的超標排放嚴重可致環保部門的處罰或者停產,對企業而言百害而無一利。采用洗釜水回用系統,所有洗釜水分別進行儲存以備后期使用,工業廢水實現零排放,達到了經濟發展與環境保護雙贏的局面。

    2、  直接效益

    (1)原有10臺調和釜同時使用,每臺調和釜洗釜需要用200Kg的水,每天每臺調和釜平均洗釜次數為3次,按年300天工作日計算。

    年回用洗釜水費=年節省水費=300×3×10×0.2×1.83

    =3294元

    污水處理費=300×3×10×0.2×0.6=1080元

    (2)多增加了3臺的調和釜與1條半自動灌裝現,可節省2個操作工人,按人均3000元/月定期支付工資。

    年節省人工費=3000×12×2=72000元

    五、    結語

    中國將迎來環保經濟時代,高新技術的綠色環保產品將會是未來的發展趨勢,這中間全自動化、節能、節水、零污染、零排放將大有所為,其中包括新設備的設計和老舊設備的改造。其關鍵點是,只要抓住節能、節水、零污染、零排放這一主要因素,從思想上認識到節能、節水、零污染、零排放的必要性、重要性和緊迫性,就會在節能、節水、零排放上有所作為。由于專釜專用、半自動灌裝線與洗釜水循環使用系統具有工作可靠、壽命長、運行操作和維護費用很低,基本能實現擴產、銷售與環境保護等很多方面的優點,所以推廣應用可以達到事半功倍的效果。

    實踐證明,采用專釜專用、半自動灌裝線與洗釜水循環使用系統,可有效提高設備的使用率,保證生產需求,同時可創造可觀的經濟效益,也為生態環境的保護提供了充實的保障。

    “解決問題最佳的方案就是讓問題不產生”,廣州市聯諾化工科技有限公司自2009年其實施的生產過程零排放的項目思路也是遵循這個原則,相信我們零排放的小小創新能為國家制造業生產過程的節能減排起到一個小小的借鑒作用,同時也激勵我們朝更高的目標不斷創新。

     
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