悬液离心分离设备在涂装脱脂系统中的优越性分析

何彦霏 吴波 刘元勋 康意琳（上汽通用五菱汽车股份有限公司）

目前涂装系统在脱脂系统中使用的除油设备虽然各式各样，但其工作机理相同，都是通过加热破乳的方式除油。破乳就是使脱脂液升温超过90℃，表面活性剂会失去活性，被破乳的油由于密度较小而分离并上浮到液面，通过吸油装置把浮油、分散油有效地收集起来，通过斜板分离设备进一步分离油污，通过人工或者自动排油装置排掉浮在上层的油污。由于脱脂系统的油里还夹带有粉尘，一起形成油泥，带粘性的油泥容易吸附在热交换器上，影响热交换器的热交换效率，使得该系统的维护难度较大，系统也不稳定。以大部分的手动加热除油设备系统来看，有以下缺点：

1）排放的油含水率很高，增加了废油的处理成本。

2）除油效果衰减很快，主要原因如下：加热除油系统不能很好地除去油泥，析出油污很容易吸附在热交换器表面，在热交换器表面形成污垢，热交换效率衰减，除油温度过低从而影响脱脂除油效果。最后导致的结果是脱脂系统的油含量上升，恶性循环，不能达到预期的除油效果。

油含量过高会使除渣系统的过滤布被油污堵塞，导致辅料消耗上升明显。

由于油污的影响，需要增加槽液更新量。

过多的油污以及其夹带的灰尘等形成的油泥会随着脱脂液排到废水站。由于废脱脂液除油除去COD是通过超滤系统实现的。在运行过程中发现超滤装置被脱脂液中的油泥堵塞特别严重，需要频繁地进行化学清洗甚至拆出进行物理清淤，因为这个原因导致废水站每年除油超滤备件费用需要增加近7万元。

ALFA Z3设备在切削液的回收系统使用良好。Z3是一款碟片式的高速离心分离设备，原液通过其高达9000～10000r/min的转速分离后有3个分离层面，分别从不同的通道排出来：①干净的脱脂液；②分离出来的浓缩油面；③1～50μm的渣。

实验方案介绍：分别对同一个脱脂系统进行考评，取槽液参数测量油含量。由于Z3不需要任何的设备改进即可以并入系统实验，分别运行两个除油设备，并取样进行槽液油含量变化分析，其中前八天抽检4组数据对比结果见表5-2。

表5-2 数据对比结果

如果使用相同的测试方法测量油含量，发现测量值在小于600mg/L时，系统运行良好。

通过实验发现，在使用Z3后，除渣系统滤布上的油泥明显减少，渣厚度明显增加，这就意味着辅料消耗将会有所下降，除渣效果有所提升。图5-44所示左侧液体为使用Z3后的脱脂液，其清洁度明显比右侧未使用Z3的脱脂液改善很多。这个对比足以证明Z3的除油和除渣效果远比加热除油的效果好。(www.xing528.com)

图5-45所示的左侧杯子中的溶液为常规除油设备排出的油，含水率明显较右侧通过悬液离心分离机Z3分离出来的油要高很多。Z3除油设备排出来的油的液相与传统的分离油比，含水层要少60%。而废油需要送到专门机构进行处理，每吨处理费用为3000元。这意味着使用传统的油水分离设备排出的油的处理费用是3000元时，离心机处理相同多的油时只需要3000×（1-0.6）=1200元。

图5-44 脱脂液对比图

图5-45 分离油对比图

图5-46 电泳系统单车颗粒数量趋势图

从图5-46电泳系统单车颗粒分析图可见，区域1使用了Z3，区域2是油水悬液分离设备试运行的主要工作点，这区间的颗粒水平是偏低的，可以推断出Z3除了除油能力强，可提升脱脂效果之外，也有利于颗粒控制。

两个方案的投资以及回报对比见表5-3。

表5-3 加热式油水分离和Z3高速旋液油水分离设备的对比

综合运行成本，使用Z3，按照保守的数据计算，每年可以节约377800元，减去2万元/年的维护成本，加上服务费用，一年下来节约的成本可以收回来前期多增加的投入成本。