转帖：粉末回收新工艺探讨

随着粉末静电喷涂技术应用的不断推广，人们越来越认识到粉末喷涂回收装置的重要性，并不断对其提出更高的要求。的确，一套科学合理的、高效的粉末喷涂回收系统，不但可以减少粉末的损失，而且能降低产品的成本，同时对减少环境污染及改善工人的劳动条件起着重要的作用。所以，先进的粉末喷涂回收工艺，将会产生巨大的经济效益和社会效益。
一、国内粉末回收工艺现状
从我国粉末喷涂装置的现状看，目前普遍采用的粉末回收工艺大致可分为两类：第一类，二级回收工艺，其代表为旋风分离器加布袋回收装置；第二类，一级回收工艺，其代表为滤心过滤器。上面两种回收方式在使用过程中都存在着不足之处。第一类，由于采用的旋风除尘器（目前有扩散式、长锥体及多管式等）的回收效率有限，使得一部分较细的粉末流失到二级回收装置布袋除尘器内，增加了布袋的负担，因而常常出现这样的情况，在设备投入运行初期，其使用效果不错，但在长期使用后，由于在布袋表面积聚的微细粉末层达到了一定的厚度，使滤布的透气性能显著降低，造成整个回收系统阻力增加，回收系统抽风量逐渐减少，导致喷粉室出现严重的溢粉现象，喷涂车间的环境也随之恶化，同时还带来爆燃事故隐患。虽然目前采用的布袋二级回收都有手动、机械或脉冲及吹等清灰手段，但由于气候条件（如空气相对湿度大）和运行管理跟不上等因素，清灰达不到理想的效果，因而不可避免地出现上述问题。第二类，滤芯或回收装置一般是紧靠着喷粉室侧面设置的。滤芯式和布袋式只是过滤材料的不同，其过滤原理是相同的，因而滤芯式回收同样存在着上述布袋所有的缺点。此外，由于上述缺点导致喷粉室内粉末浓度增高，甚至超过其爆炸极限浓度，遇到火花时极易产生爆炸事故，其后果将比使用布袋作 二级回收的更为严重。
从整个喷涂工艺讲,上面提到的两类粉末回收工艺都给产品的换色带来很大麻烦，因为布袋和滤芯的清粉是相当困难的。目前也有采用一种颜色就更换一套布袋或滤芯回收装置的做法，但这种工艺将给产品色彩多样的企业带来投资的增加及更换滤料的麻烦，因而很难推广使用。
二、粉末喷涂回收新工艺
鉴于目前普遍采用的粉末回收工艺存在上面提到的缺点，笔者在积累多年从事涂装工程设计经验的基础上，提出一种新的粉末回收工艺，即反射型龙卷风除尘器加湿式除尘器的二级回收新工艺。
龙卷风除尘器又名旋流式除尘器，由于采用二次气流，不但加速了气流的旋转速度，增强了分离尘粒的离心力，而且由于存在二次气流，其湍流扰动影响比一般旋风除尘器要小，因而使其除尘的分离粒径可小于5μm，在结构上又消除了旋风除尘器的返混，紊流等缺点，所以除尘效率比一般旋风除尘器要高，在一定条件下可达99.9％。
反射型龙卷风除尘器是龙卷风除尘器中压力损失最低的一种，其工作原理是：含粉末气流作为一次风被送入反射型龙卷风除尘器的一次分离室，而向下旋转，旋转气流下旋到达反射板而反转成上升气流，在此处，旋转气流中所含的粗粉末由于离心力和重力的作用，从气流中分离出来，而上升气流中的细粉末向旋转气流的外周汇集。在二次分离室外周，有二次风喷嘴以60m/s的速度喷入二次风，成为向下旋转流，在上升气流外侧同方向旋转，使细粉末加速向外周汇集，并被二次风强制带到灰斗。见反射型龙卷风除尘器附图。
　


从该除尘器的原理可以看出，含粉末气流从进入除尘器体内到排出，经过了两次分离捕集，因而其效率高。国内某电科所曾实测龙卷风除尘器对低压聚乙烯粉末的回收率达99％。
新工艺的二级净化采用的是一种湿式除尘器，其工作原理是：经过一级回收未被捕集的，主要是5μm以下的，即使回收后也不能再利用的超细粉末，以一定的速度被送入该湿式除尘器中，通过含粉气流和水充分接触，并在出口处产生冲激，使气水进一步混合，从而达到较高的捕集效率。同时水可以循环使用。一段时期后，废水经处理，符合国家有关标准后排放。。
粉末回收新工艺流程图示意如下：
　


通过以上分析比较，本人认为该工艺不仅运行可靠，而且避免了上述两类回收工艺带来的清粉麻烦，给喷粉换色也带来便利。
三 、新工艺在应用中的不断完善
粉末回收工艺由于采用了压力损失较一般旋风除尘器大的反射型龙卷风除尘器，因而整个喷涂系统的压力损失相应增大，加上系统管道阻力及二级湿式除尘器的压损，总压损大概在350~400mmH2O左右，所以在工艺设计时应注意和完善以下几点：
1 、二次风单独使用一台风机输送；
2 、合理设计回收系统管路，使管道阻力降到最低；
3、 风机必须考虑减振措施及风机与管道连接须有柔性接头。
虽然，新工艺带来了系统压损的增大，但在整个设备运行过程中，其压力损失是相对稳定的，避免了上述两种回收工艺带来初始运行压损小，长期运行压损变大的现象。
综上所述，笔者认为本文提出的粉末回收新工艺和目前普遍采用的几种回收工艺相比，更具科学合理性，运行稳定性，而且回收效率高，因而具有很大的推广应用价值。