一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法與流程
1.本發明涉及廢油漆桶資源化處理相關技術領域，具體為一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法。
背景技術：
2.工業生產、運維過程中的涂裝作業會產生的大量的廢油漆桶，這些廢油漆桶沾染的油漆成分復雜，通常包含樹脂、顏料、溶劑和添加劑四種成分，嚴重威脅了生態環境和人員健康。
3.當前國內廢包裝桶回收技術主要包括干法打磨和濕法清洗，但主要針對回收為原用途價值較高的200l廢鋼桶，而數量多、規格小的20l廢油漆桶因回收為原用途價值較低，主要用于煉鋼廠回爐重煉。
4.廢油漆桶使用完后油漆殘留率通常在10％～30％左右，考慮到廢油漆桶中油漆異味大且影響煉鋼品質，油漆中的鹵素容易腐蝕熔煉設備，故煉鋼廠通常規定廢油漆桶油漆殘留率需小于5％，這就要求廢油漆桶在進爐熔煉前必須經過前處理減少油漆殘留量。
5.目前大多數油漆桶經濕法清洗和破碎打磨后油漆殘留率會大大降低，但環氧類漆、聚氨酯類漆、無機富鋅類漆在使用過程中需添加油漆固化劑，這些固化劑通常呈透明黏稠液體，黏性較大，僅靠上述濕法清洗和破碎打磨法進行處理，難以將附著在包裝桶桶壁上的固化劑去除。
6.因此，廢油漆固化劑桶在前處理過程中不僅會降低其他類油漆桶清潔效果，還會影響清洗和破碎打磨設備使用壽命，若要確保煉鋼前廢油漆桶油漆殘留率小于5％，提升廢油漆固化劑桶清潔效果非常關鍵。
技術實現要素：
7.本發明的目的在于提供一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
8.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其中，根據盛裝的固化劑組分不同，將廢油漆固化劑桶分為環氧類漆固化劑、聚氨酯類漆固化劑、無機富鋅類漆固化劑三類；
9.上述三類廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗的方法均包括以下具體的步驟：
10.步驟s1：稱取鐵桶初始質量為m
n-0
，在鐵桶沾染油漆固化劑后(固化劑殘留率約為10％～30％，模擬實際使用后廢油漆固化劑桶中固化劑殘留率與固化劑種類有關)稱取鐵桶質量為m
n-1
；
11.將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml的液氮至杜瓦瓶中，直至廢油漆固化劑桶完全被液氮浸沒，然后稱量此時初始反應系統的質量(包括杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶)為m
n-0
；
12.步驟s2：設定好液氮深冷清洗的處理時間，深冷清洗后對反應系統稱量，此時反應
系統的質量為m
n-1
；將廢油漆固化劑桶從液氮中取出后快速將其剪碎，并利用破碎時的剪切力使得油漆桶碎片與玻璃態的漆渣分離，然后稱取上述分離后的鐵桶碎片質量為m
n-2
；
13.上述深冷清洗的條件設定為：廢油漆固化劑桶浸沒時間可分別設定為10s、30s、1min、5min、15min；油漆固化劑桶規格為0.4l，固化劑殘留率約為30％；液氮每次使用量為500ml，用鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎成2～5cm的碎片，其中，上述廢油漆固化劑桶的剪碎加分離時間不超過5min，避免玻璃態的固化劑升溫恢復至黏稠狀。
14.步驟s3：選取上述清洗用的廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率φn和處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數δn為響應參數，檢驗液氮深冷清洗效果，并確定最佳深冷時間；
15.其中，油漆固化劑殘留率φn由下述a式計算：
[0016][0017]
處理單位質量廢油漆固化劑桶的液氮消耗系數δn由下述b式計算：
[0018][0019]
上述兩式中：m
n-0
為鐵桶初始質量，單位g；
[0020]mn-1
為鐵桶沾染油漆固化劑后的質量，單位g；
[0021]mn-2
為液氮深冷清洗后鐵桶質量，單位g；
[0022]mn-0
為初始反應系統的質量(包括杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶)，單位g；
[0023]mn-1
為液氮深冷清洗后反應系統的質量，單位g
[0024]
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0025]
1、本發明提供的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，本方案區別于傳統所有廢油漆桶統一清洗破碎處理方式，將難處理的廢油漆固化劑桶與其他廢油漆桶區分出來單獨處理，避免廢油漆固化劑桶降低其他油漆桶的清洗效果，避免影響清洗和破碎打磨設備使用壽命。
[0026]
2、本發明提供的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，該清洗方法從節約成本和提高清洗效率的角度出發，通過科學、有效的實驗方法，并分別分析出液氮深冷清洗過程中液氮消耗量，確定了三大類廢油漆固化劑桶最佳深冷清洗時間，方便后期在對大量同類廢油漆固化劑桶進行處理時，有效降低廢油漆固化劑桶中固化劑殘留率。
[0027]
3、本發明提供的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，該清洗方法相比傳統濕法清洗技術更環保，能夠確保處理后廢油漆固化劑桶滿足煉鋼廠進爐熔煉要求，且對多類油漆固化劑桶清洗效果明顯，適用性廣，適合推廣使用。
附圖說明
[0028]
圖1為本發明的多組液氮深冷清洗實驗比對圖；
[0029]
圖2為本發明的實施例1中的不同液氮深冷清洗時間對環氧類漆固化劑殘留率和液氮消耗系數影響圖；
[0030]
圖3為本發明的實施例2中的不同液氮深冷清洗時間對聚氨酯類漆固化劑殘留率和液氮消耗系數影響圖；
[0031]
圖4為本發明的實施例3中的不同液氮深冷清洗時間對無機富鋅類漆固化劑殘留
率和液氮消耗系數影響圖。
具體實施方式
[0032]
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0033]
下面結合附圖1～4描述本發明的具體實施例，以作進一步的說明：
[0034]
下面根據盛裝的固化劑組分不同，將廢油漆固化劑桶分為環氧類漆、聚氨酯類漆、無機富鋅類漆三大類，結合上述三類廢油漆固化劑桶的具體實施例，對本發明作進一步詳細描述和說明：
[0035]
實施例1：選取環氧類漆廢油漆固化劑桶作為研究對象。
[0036]
步驟s11：稱取鐵桶初始質量為m
1-0
，沾染環氧類漆廢油漆固化劑后(固化劑殘留率約為30％)稱取鐵桶質量為m
1-1
；
[0037]
將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml的液氮至廢油漆固化劑桶完全浸沒，稱量此時初始反應系統的質量(包括杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶)為m
1-0
；
[0038]
步驟s12：設定好液氮深冷處理時間，深冷清洗后，稱量此時反應系統的質量為m
1-1
，將廢油漆固化劑桶從液氮中取出后快速將其剪碎，利用廢油漆固化劑桶破碎時的剪切力使得油漆桶碎片與玻璃態的漆渣分離，分離后稱取鐵桶碎片質量為m
1-2
；
[0039]
由于液氮深冷清洗效果僅與深冷處理時間有關，本實施例針對環氧類漆廢油漆固化劑桶深冷時間共設有五組實驗，每組實驗的自變量僅為液氮浸沒處理時間。
[0040]
其中，五組實驗中液氮浸沒處理時間分別為：10s、30s、1min、5min、15min，其他實驗條件不變。
[0041]
具體實驗條件為：油漆固化劑桶規格為0.4l；鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分離時間不超過5min，避免玻璃態的固化劑升溫恢復至黏稠狀。
[0042]
步驟s13：依據下述a～b式分別計算環氧類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率和處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數：
[0043][0044][0045]
參閱附圖4，由此可以看出不同深冷清洗時間對環氧類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率和相應液氮消耗系數的影響。
[0046]
由于煉鋼企業進料熔煉時要求廢油漆桶的油漆殘留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化劑殘留率滿足此要求的前提條件下，環氧類漆廢油漆固化劑桶的最佳深冷時間應控制在60s左右，此時液氮的消耗系數為0.52，即處理1噸廢油漆固化劑桶消耗液氮質量為0.52噸。
[0047]
實施例2：選取聚氨酯類漆廢油漆固化劑桶為研究對象。
[0048]
步驟s21：稱取鐵桶初始質量為m
2-0
，在鐵桶沾染聚氨酯類漆廢油漆固化劑后(固化劑殘留率約為20％)稱取鐵桶質量為m
2-1
；
[0049]
將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml液氮到杜瓦瓶中使得液氮將廢油漆固化劑桶完全浸沒，稱量此時初始反應系統的質量(包括杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶)為m
2-0
；
[0050]
步驟s22：設定好液氮深冷處理時間，在廢油漆固化劑桶經過深冷清洗后，稱量此時反應系統的質量為m
2-1
；
[0051]
然后將廢油漆固化劑桶從液氮中取出后快速將其剪碎，并利用破碎時的剪切力將油漆桶碎片與玻璃態的漆渣分離，分離后稱取鐵桶碎片質量為m2-2；
[0052]
由于液氮深冷清洗效果僅與深冷處理時間有關，本實施例針對聚氨酯類漆廢油漆固化劑桶深冷時間共設有五組實驗，每組實驗自變量僅為液氮浸沒處理時間。
[0053]
其中，五組實驗中液氮浸沒處理時間分別為：10s、30s、1min、5min、15min，其他實驗條件不變。
[0054]
具體實驗條件為：油漆固化劑桶規格為0.4l；鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分離時間不超過5min，避免玻璃態的固化劑升溫恢復至黏稠狀。
[0055]
步驟23：依據前述a、b式分別計算聚氨酯類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率、處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數。
[0056]
參閱附圖4，根據實驗結果可以直觀的看出不同深冷清洗時間對聚氨酯類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率、相應液氮消耗系數的影響。
[0057]
由于煉鋼企業進料熔煉時要求廢油漆桶的油漆殘留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化劑殘留率滿足此要求的前提條件下，環氧類漆廢油漆固化劑桶的最佳深冷時間應控制在30s左右，此時液氮的消耗系數為0.41，即處理1噸廢油漆固化劑桶消耗液氮質量為0.41噸。
[0058]
實施例3：選取無機富鋅類漆廢油漆固化劑桶為研究對象。
[0059]
步驟s31：稱取鐵桶初始質量為m
3-0
，鐵桶沾染無機富鋅類漆廢油漆固化劑后(固化劑殘留率約為10％)稱取鐵桶質量為m
3-1
；
[0060]
將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，再向杜瓦瓶中加入500ml液氮，直至液氮將廢油漆固化劑桶完全浸沒，稱量此時初始反應系統的質量(包括杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶)為m
3-0
；
[0061]
步驟s32：設定好液氮深冷處理時間，深冷清洗后稱量此時反應系統的質量為m
3-1
，將廢油漆固化劑桶從液氮中取出后快速將其剪碎，并利用破碎時的剪切力將油漆桶碎片與玻璃態的漆渣分離，分離后稱取鐵桶碎片質量為m3-2；
[0062]
由于液氮深冷清洗效果僅與深冷處理時間有關，針對無機富鋅類漆廢油漆固化劑桶深冷時間，本實施例共設五組實驗，其中，五組實驗中液氮浸沒處理時間分別為：10s、30s、1min、5min、15min，其他實驗條件不變。
[0063]
具體實驗條件為：為油漆固化劑桶規格為0.4l；鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分離時間不超過5min，避免玻璃態的固化劑升溫恢復至黏稠狀。
[0064]
步驟s33：依據前述a～b式分別計算無機富鋅類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率和處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數。
[0065]
參閱附圖4，由此可以看出不同深冷清洗時間對無機富鋅類漆廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率和相應液氮消耗系數的影響。
[0066]
由于煉鋼企業進料熔煉時要求廢油漆桶的油漆殘留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化劑殘留率滿足此要求的前提條件下，環氧類漆廢油漆固化劑桶的最佳深冷時間應控制在10s左右，此時液氮的消耗系數為0.21，即處理1噸廢油漆固化劑桶消耗液氮質量為0.21噸。
[0067]
上述實施例1～3中，分別對環氧類漆、聚氨酯類漆、無機富鋅類漆三大類廢油漆固化劑桶進行液氮深冷處理后，利用破碎時的剪切力將油漆桶碎片與玻璃態的漆渣分離，處理后的鐵桶碎片均可滿足煉鋼企業進料熔煉時廢油漆桶油漆殘留率小于5％的要求。
[0068]
由于液氮深冷清洗效果僅與深冷處理時間有關，本方法選取深冷時間為自變量，深冷清洗實驗的油漆固化劑殘留率和處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數為因變量，結合煉鋼企業煉鋼前對固化劑殘留率的要求分析液氮深冷處理的可行性，并分析處理單位質量廢油漆固化劑桶液氮消耗系數，從節約成本和提高清洗效率的角度出發，確定三大類廢油漆固化劑桶最佳深冷清洗時間，并分別分析出液氮深冷清洗過程中液氮消耗量。
[0069]
本發明提供的上述廢油漆固化劑桶深冷清洗方法，相比傳統濕法清洗技術更環保，且能有效降低廢油漆固化劑桶中固化劑殘留率，對多類油漆固化劑桶清洗效果明顯，適用性廣，確保處理后廢油漆固化劑桶滿足煉鋼廠進爐熔煉要求。
[0070]
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：包括以下具體的步驟：步驟s1：將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，并向其中加入液氮至廢油漆固化劑桶完全浸沒；步驟s2：廢油漆固化劑桶浸沒、靜置一定時間后，從杜瓦瓶中取出廢油漆固化劑桶，并立即使用鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎，利用破碎時的剪切力使得油漆桶碎片與漆渣分離；步驟s3：以待清洗的廢油漆固化劑桶的油漆固化劑殘留率φ
n
和處理單位質量廢油漆固化劑桶的液氮消耗系數δ
n
為響應參數，在確保滿足回收要求油漆固化劑殘留率φ
n
小于5％的前提下，以最小液氮消耗系數δ
n
作為液氮深冷清洗方法的最佳浸沒時間，確定最佳浸沒時間后，按照上述步驟對后續的廢油漆固化劑桶進行液氮深冷清洗即可；其中，根據廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗的條件來計算油漆固化劑殘留率φ
n
，具體計算公式如下：其中，m
n-2
為液氮深冷清洗后鐵桶質量，單位g；m
n-0
為鐵桶初始質量，單位g；根據廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗的條件來計算處理單位質量的廢油漆固化劑桶的液氮消耗系數δ
n
，具體計算公式如下：其中，m
n-0
為初始反應系統的質量，單位g；m
n-1
為鐵桶沾染油漆固化劑后的質量，單位g；m
n-1
為液氮深冷清洗后反應系統的質量，單位g。2.根據權利要求1所述的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步驟s1中，廢油漆固化劑桶包括環氧類漆固化劑、聚氨酯類漆固化劑、無機富鋅類漆固化劑三類廢油漆固化劑桶。3.根據權利要求1所述的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步驟s3中還包括對廢油漆固化劑桶進行多組液氮深冷清洗實驗，每組實驗的自變量僅為液氮浸沒時間，其余實驗條件保持不變。4.根據權利要求1所述的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步驟s3中的廢油漆固化劑桶液氮的液氮深冷清洗的實驗條件中，液氮浸沒時間為：10s、30s、1min、5min、15min；其余實驗條件為：油漆固化劑桶規格為0.4l，固化劑殘留率為10％～30％，液氮每次使用量為500ml，鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎成2～5cm的碎片，廢油漆固化劑桶的剪碎、分離時間總和不超過5min。5.根據權利要求1所述的一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步驟s3中的初始反應系統質量為：杜瓦瓶、液氮、廢油漆固化劑桶的質量之和。
技術總結
本發明涉及廢油漆桶資源化處理相關技術領域，具體公開了一種廢油漆固化劑桶液氮深冷清洗方法，包括以下具體的步驟：將廢油漆固化劑桶放入到杜瓦瓶中，并向其中加入液氮至廢油漆固化劑桶完全浸沒；一段時間后，從杜瓦瓶中取出廢油漆固化劑桶，并立即使用鐵皮剪將廢油漆固化劑桶剪碎，使得油漆桶碎片與漆渣分離；該清洗方法從節約成本和提高清洗效率的角度出發，通過科學、有效的實驗方法，并分別分析出液氮深冷清洗過程中液氮消耗量，確定了三大類廢油漆固化劑桶最佳深冷清洗時間，方便后期在對大量同類廢油漆固化劑桶進行處理時，有效降低廢油漆固化劑桶中固化劑殘留率；該清洗方法更環保，對多類油漆固化劑桶清洗效果明顯，適用性廣。用性廣。用性廣。
