集装箱涂装线VOCs治理探索

集装箱涂装线VOCs治理探索

集装箱简介

集装箱（Container）也被称为“货箱”或“货柜”，作为一种可长期反复使用运输货物设备，以其便于使用机械装卸的特点被广泛使用，另外，它可以很方便的进行多式联运（公路、铁路、海运等相互间中使用）。

集装箱油漆产品简介

1.集装箱油漆主流供应商有：COSCO-KANSAI, CMP, KCC,

HEMPEL，均是全球著名的工业漆制造商；

2.集装箱油漆的品种有：环氧富锌底漆、环氧中层漆、

环氧内面漆、丙烯酸外面漆；

3.集装箱油漆中的有机溶剂主要成分是甲苯、二甲苯、

150#溶剂油、200#溶剂油、正丁醇、乙二醇单丁醚等。

烟尘粉尘、噪声

技术成熟客户接受

催化燃烧法

2000年，南方中集蛇口工厂投入催化燃烧设备，成为全球第一家对VOCs 进行治理的集装箱生产企业。

2000年开始

催化燃烧法

催化燃烧系统的不足之处

运行费用高，约为1000-2000元/套/天，给企业造成了沉重的负担； 过程监管的难度大，实际运行少。

溶剂回收法

2007年，南方中集坪山工厂投入溶剂回收设备，该设备让有机废气由气态变成液态，回到涂装线重新使用，既治理了VOCs污染，又实现了循环经济。

2007年

涂装线VOCs回收率超过93%，VOCs治理不再成为企业的经济负担，而且为企业持续创造了价值。南方中集成为全球第一家实现有效治理VOCs 的集装箱生产企业。

集装箱涂装线溶剂回收流程图

风

机

溶剂回收法

溶剂回收法

现有溶剂回收系统的不足之处

1、现有溶剂回收设备无VOCs在线监测系统，不能实时掌握各排放口的废气浓度，也无法依据VOCs排放数据及时调整吸附、脱附时间，造成排放口的浓度有时会偏高，同时还影响了溶剂的回收量。

2、吸附罐脱附完成打开排放阀后，可以看到大量罐内残留的高温蒸汽排入大气，气体还带有酸臭味，对大气造成了二次污染。

3、经过活性炭净化后的尾气，虽然达标排放但还是会有一定的浓度，还是面临着政府将来要对排放的尾气征收排污费的问题。

风机

溶剂回收法

溶剂回收法

VOCs零排放方案构想

1、通过在吸附罐的总进口、总排放口、每罐排放口设置采样点，配置1套VOCs

在线监测系统循环采样监测，并在取样管路上增设除湿器，消除水汽对VOCs监测设备的干扰，实时监控VOCs数据，合理调整每个罐的吸附、脱附时间，提高VOCs净化效率。

2、每次脱附完成后，不立即打开排放阀，利用离心风机在罐的一端抽出水蒸

气，而罐的另一端连接大气，使空气穿过碳层，短时间内带出罐内的大量水蒸气，然后用空冷器进行冷却后，再打开吸附罐的排放阀，消除残留蒸汽产生的二次污染，如实施VOCs零排放则可避免残留蒸汽影响漆房的工作环境和喷漆质量。

3、新增风管连接有机废气治理设备总排放口与油漆房静压层，把经活性炭净

化后的尾气送回车间，实现VOCs的零排放。

集装箱水性涂料

清洁生产—水性涂料

中集在2003年正式立项研发集装箱水性涂料，目标是：实现集装箱水性涂料的批量应用, 减少全行业约7万吨VOCs的排放。

集装箱水性涂料

中集早在20多年前就开始研发水性涂料，中集也是全球第一家全面采用水

性涂料的集装箱制造企业。

1992年，下属企业已有集装箱水性涂料的应用研究；

2003年，集团级立项

2010年，大连中集进行涂装线试验改造

客户对水性涂料长期质量的担忧、订单不足、水性涂料材料和运营费高企等因素，最终导致大连工厂改线试验两年后关闭。

中集水性涂料

研发投入 ——历时23年

——研发投入1.5亿元 ——样箱试验10万TEU

集装箱水性涂料

一、行业争议较大的三大疑点

☐能否取消或减弱阴极保护机制？

☐富锌漆水性化会不会减弱阴极保护能力？

☐水性涂料会不会增大“闪锈”风险？

集装箱水性涂料

二、水性涂料涂装工艺三大问题

☐“施工窗口”：确保成膜质量的温度、湿度、风速参数；

☐“初期耐水性”：成膜初期遇水（或高湿）的质量条件；

☐“施工规范”：每个供应商、两涂层、三涂层体系，环氧、丙烯酸种类都有各自的规范，客户和工厂难以接受

集装箱水性涂料

集装箱水性涂料的产品技术仍不成熟

有锌三涂层水性漆配套，水性富锌漆中VOCs的含量较高，还达不到国际/国家的环保技术要求，且锌粉在水性体系中的“阴极保护”功能的作用机理仍有待测试确认；

无锌两涂层水性漆配套，虽在大连积累了一定的施工经验，但是存在防腐机理经不起时间考验的风险问题，特别是在新箱使用过程中已出现较大质量问题；

集装箱水性涂料

水性漆对施工环境的温度、湿度、通风非常敏感，各家供应商仍无法提供有效的施工窗口和施工规范，实际施工中很容易产生各种质量问题。目前集装箱行业还没有制定出一套成熟的水性漆产品技术标准和施工规范，且行业普遍采用代工、监督制造模式，需要3-5年的时间周期来达成共识，以形成具有公信力的标准体系，故在水性漆施工质量的监控和水性漆成膜质量的验收方面仍存在较多争议。

集装箱水性涂料

集装箱水性涂料的施工工艺仍不完善

水性漆成膜所需的流平和烘干时间是油漆的2倍以上，因此，现有90%以上集装箱工厂的涂装线需要进行重建才能正常施工水性漆，而重建和运行调试的时间周期则长达1年以上；

受限于水性漆成膜的初期耐水性，改造后的水性漆涂装线的生产效率仍比油漆涂装线下降10%以上；

水性漆的废水处理量是油漆的2倍以上，且使用的絮凝剂产品技术仍不够完善；

水性漆须在5℃以上的环境施工、运输、储存，导致水性漆在冬季的使用存在诸多困难。