一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法与流程
1.本发明涉及废油漆桶资源化处理相关技术领域，具体为一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法。
背景技术：
2.工业生产、运维过程中的涂装作业会产生的大量的废油漆桶，这些废油漆桶沾染的油漆成分复杂，通常包含树脂、颜料、溶剂和添加剂四种成分，严重威胁了生态环境和人员健康。
3.当前国内废包装桶回收技术主要包括干法打磨和湿法清洗，但主要针对回收为原用途价值较高的200l废钢桶，而数量多、规格小的20l废油漆桶因回收为原用途价值较低，主要用于炼钢厂回炉重炼。
4.废油漆桶使用完后油漆残留率通常在10％～30％左右，考虑到废油漆桶中油漆异味大且影响炼钢品质，油漆中的卤素容易腐蚀熔炼设备，故炼钢厂通常规定废油漆桶油漆残留率需小于5％，这就要求废油漆桶在进炉熔炼前必须经过前处理减少油漆残留量。
5.目前大多数油漆桶经湿法清洗和破碎打磨后油漆残留率会大大降低，但环氧类漆、聚氨酯类漆、无机富锌类漆在使用过程中需添加油漆固化剂，这些固化剂通常呈透明黏稠液体，黏性较大，仅靠上述湿法清洗和破碎打磨法进行处理，难以将附着在包装桶桶壁上的固化剂去除。
6.因此，废油漆固化剂桶在前处理过程中不仅会降低其他类油漆桶清洁效果，还会影响清洗和破碎打磨设备使用寿命，若要确保炼钢前废油漆桶油漆残留率小于5％，提升废油漆固化剂桶清洁效果非常关键。
技术实现要素：
7.本发明的目的在于提供一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其中，根据盛装的固化剂组分不同，将废油漆固化剂桶分为环氧类漆固化剂、聚氨酯类漆固化剂、无机富锌类漆固化剂三类；
9.上述三类废油漆固化剂桶液氮深冷清洗的方法均包括以下具体的步骤：
10.步骤s1：称取铁桶初始质量为m
n-0
，在铁桶沾染油漆固化剂后(固化剂残留率约为10％～30％，模拟实际使用后废油漆固化剂桶中固化剂残留率与固化剂种类有关)称取铁桶质量为m
n-1
；
11.将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml的液氮至杜瓦瓶中，直至废油漆固化剂桶完全被液氮浸没，然后称量此时初始反应系统的质量(包括杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶)为m
n-0
；
12.步骤s2：设定好液氮深冷清洗的处理时间，深冷清洗后对反应系统称量，此时反应
系统的质量为m
n-1
；将废油漆固化剂桶从液氮中取出后快速将其剪碎，并利用破碎时的剪切力使得油漆桶碎片与玻璃态的漆渣分离，然后称取上述分离后的铁桶碎片质量为m
n-2
；
13.上述深冷清洗的条件设定为：废油漆固化剂桶浸没时间可分别设定为10s、30s、1min、5min、15min；油漆固化剂桶规格为0.4l，固化剂残留率约为30％；液氮每次使用量为500ml，用铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎成2～5cm的碎片，其中，上述废油漆固化剂桶的剪碎加分离时间不超过5min，避免玻璃态的固化剂升温恢复至黏稠状。
14.步骤s3：选取上述清洗用的废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率φn和处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数δn为响应参数，检验液氮深冷清洗效果，并确定最佳深冷时间；
15.其中，油漆固化剂残留率φn由下述a式计算：
[0016][0017]
处理单位质量废油漆固化剂桶的液氮消耗系数δn由下述b式计算：
[0018][0019]
上述两式中：m
n-0
为铁桶初始质量，单位g；
[0020]mn-1
为铁桶沾染油漆固化剂后的质量，单位g；
[0021]mn-2
为液氮深冷清洗后铁桶质量，单位g；
[0022]mn-0
为初始反应系统的质量(包括杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶)，单位g；
[0023]mn-1
为液氮深冷清洗后反应系统的质量，单位g
[0024]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0025]
1、本发明提供的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，本方案区别于传统所有废油漆桶统一清洗破碎处理方式，将难处理的废油漆固化剂桶与其他废油漆桶区分出来单独处理，避免废油漆固化剂桶降低其他油漆桶的清洗效果，避免影响清洗和破碎打磨设备使用寿命。
[0026]
2、本发明提供的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，该清洗方法从节约成本和提高清洗效率的角度出发，通过科学、有效的实验方法，并分别分析出液氮深冷清洗过程中液氮消耗量，确定了三大类废油漆固化剂桶最佳深冷清洗时间，方便后期在对大量同类废油漆固化剂桶进行处理时，有效降低废油漆固化剂桶中固化剂残留率。
[0027]
3、本发明提供的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，该清洗方法相比传统湿法清洗技术更环保，能够确保处理后废油漆固化剂桶满足炼钢厂进炉熔炼要求，且对多类油漆固化剂桶清洗效果明显，适用性广，适合推广使用。
附图说明
[0028]
图1为本发明的多组液氮深冷清洗实验比对图；
[0029]
图2为本发明的实施例1中的不同液氮深冷清洗时间对环氧类漆固化剂残留率和液氮消耗系数影响图；
[0030]
图3为本发明的实施例2中的不同液氮深冷清洗时间对聚氨酯类漆固化剂残留率和液氮消耗系数影响图；
[0031]
图4为本发明的实施例3中的不同液氮深冷清洗时间对无机富锌类漆固化剂残留
率和液氮消耗系数影响图。
具体实施方式
[0032]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
下面结合附图1～4描述本发明的具体实施例，以作进一步的说明：
[0034]
下面根据盛装的固化剂组分不同，将废油漆固化剂桶分为环氧类漆、聚氨酯类漆、无机富锌类漆三大类，结合上述三类废油漆固化剂桶的具体实施例，对本发明作进一步详细描述和说明：
[0035]
实施例1：选取环氧类漆废油漆固化剂桶作为研究对象。
[0036]
步骤s11：称取铁桶初始质量为m
1-0
，沾染环氧类漆废油漆固化剂后(固化剂残留率约为30％)称取铁桶质量为m
1-1
；
[0037]
将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml的液氮至废油漆固化剂桶完全浸没，称量此时初始反应系统的质量(包括杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶)为m
1-0
；
[0038]
步骤s12：设定好液氮深冷处理时间，深冷清洗后，称量此时反应系统的质量为m
1-1
，将废油漆固化剂桶从液氮中取出后快速将其剪碎，利用废油漆固化剂桶破碎时的剪切力使得油漆桶碎片与玻璃态的漆渣分离，分离后称取铁桶碎片质量为m
1-2
；
[0039]
由于液氮深冷清洗效果仅与深冷处理时间有关，本实施例针对环氧类漆废油漆固化剂桶深冷时间共设有五组实验，每组实验的自变量仅为液氮浸没处理时间。
[0040]
其中，五组实验中液氮浸没处理时间分别为：10s、30s、1min、5min、15min，其他实验条件不变。
[0041]
具体实验条件为：油漆固化剂桶规格为0.4l；铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分离时间不超过5min，避免玻璃态的固化剂升温恢复至黏稠状。
[0042]
步骤s13：依据下述a～b式分别计算环氧类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率和处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数：
[0043][0044][0045]
参阅附图4，由此可以看出不同深冷清洗时间对环氧类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率和相应液氮消耗系数的影响。
[0046]
由于炼钢企业进料熔炼时要求废油漆桶的油漆残留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化剂残留率满足此要求的前提条件下，环氧类漆废油漆固化剂桶的最佳深冷时间应控制在60s左右，此时液氮的消耗系数为0.52，即处理1吨废油漆固化剂桶消耗液氮质量为0.52吨。
[0047]
实施例2：选取聚氨酯类漆废油漆固化剂桶为研究对象。
[0048]
步骤s21：称取铁桶初始质量为m
2-0
，在铁桶沾染聚氨酯类漆废油漆固化剂后(固化剂残留率约为20％)称取铁桶质量为m
2-1
；
[0049]
将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，再加入500ml液氮到杜瓦瓶中使得液氮将废油漆固化剂桶完全浸没，称量此时初始反应系统的质量(包括杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶)为m
2-0
；
[0050]
步骤s22：设定好液氮深冷处理时间，在废油漆固化剂桶经过深冷清洗后，称量此时反应系统的质量为m
2-1
；
[0051]
然后将废油漆固化剂桶从液氮中取出后快速将其剪碎，并利用破碎时的剪切力将油漆桶碎片与玻璃态的漆渣分离，分离后称取铁桶碎片质量为m2-2；
[0052]
由于液氮深冷清洗效果仅与深冷处理时间有关，本实施例针对聚氨酯类漆废油漆固化剂桶深冷时间共设有五组实验，每组实验自变量仅为液氮浸没处理时间。
[0053]
其中，五组实验中液氮浸没处理时间分别为：10s、30s、1min、5min、15min，其他实验条件不变。
[0054]
具体实验条件为：油漆固化剂桶规格为0.4l；铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分离时间不超过5min，避免玻璃态的固化剂升温恢复至黏稠状。
[0055]
步骤23：依据前述a、b式分别计算聚氨酯类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率、处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数。
[0056]
参阅附图4，根据实验结果可以直观的看出不同深冷清洗时间对聚氨酯类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率、相应液氮消耗系数的影响。
[0057]
由于炼钢企业进料熔炼时要求废油漆桶的油漆残留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化剂残留率满足此要求的前提条件下，环氧类漆废油漆固化剂桶的最佳深冷时间应控制在30s左右，此时液氮的消耗系数为0.41，即处理1吨废油漆固化剂桶消耗液氮质量为0.41吨。
[0058]
实施例3：选取无机富锌类漆废油漆固化剂桶为研究对象。
[0059]
步骤s31：称取铁桶初始质量为m
3-0
，铁桶沾染无机富锌类漆废油漆固化剂后(固化剂残留率约为10％)称取铁桶质量为m
3-1
；
[0060]
将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，再向杜瓦瓶中加入500ml液氮，直至液氮将废油漆固化剂桶完全浸没，称量此时初始反应系统的质量(包括杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶)为m
3-0
；
[0061]
步骤s32：设定好液氮深冷处理时间，深冷清洗后称量此时反应系统的质量为m
3-1
，将废油漆固化剂桶从液氮中取出后快速将其剪碎，并利用破碎时的剪切力将油漆桶碎片与玻璃态的漆渣分离，分离后称取铁桶碎片质量为m3-2；
[0062]
由于液氮深冷清洗效果仅与深冷处理时间有关，针对无机富锌类漆废油漆固化剂桶深冷时间，本实施例共设五组实验，其中，五组实验中液氮浸没处理时间分别为：10s、30s、1min、5min、15min，其他实验条件不变。
[0063]
具体实验条件为：为油漆固化剂桶规格为0.4l；铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎成2～5cm碎片；剪碎加分离时间不超过5min，避免玻璃态的固化剂升温恢复至黏稠状。
[0064]
步骤s33：依据前述a～b式分别计算无机富锌类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率和处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数。
[0065]
参阅附图4，由此可以看出不同深冷清洗时间对无机富锌类漆废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率和相应液氮消耗系数的影响。
[0066]
由于炼钢企业进料熔炼时要求废油漆桶的油漆残留率φ1小于5％，因此，在液氮深冷清洗后油漆固化剂残留率满足此要求的前提条件下，环氧类漆废油漆固化剂桶的最佳深冷时间应控制在10s左右，此时液氮的消耗系数为0.21，即处理1吨废油漆固化剂桶消耗液氮质量为0.21吨。
[0067]
上述实施例1～3中，分别对环氧类漆、聚氨酯类漆、无机富锌类漆三大类废油漆固化剂桶进行液氮深冷处理后，利用破碎时的剪切力将油漆桶碎片与玻璃态的漆渣分离，处理后的铁桶碎片均可满足炼钢企业进料熔炼时废油漆桶油漆残留率小于5％的要求。
[0068]
由于液氮深冷清洗效果仅与深冷处理时间有关，本方法选取深冷时间为自变量，深冷清洗实验的油漆固化剂残留率和处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数为因变量，结合炼钢企业炼钢前对固化剂残留率的要求分析液氮深冷处理的可行性，并分析处理单位质量废油漆固化剂桶液氮消耗系数，从节约成本和提高清洗效率的角度出发，确定三大类废油漆固化剂桶最佳深冷清洗时间，并分别分析出液氮深冷清洗过程中液氮消耗量。
[0069]
本发明提供的上述废油漆固化剂桶深冷清洗方法，相比传统湿法清洗技术更环保，且能有效降低废油漆固化剂桶中固化剂残留率，对多类油漆固化剂桶清洗效果明显，适用性广，确保处理后废油漆固化剂桶满足炼钢厂进炉熔炼要求。
[0070]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：包括以下具体的步骤：步骤s1：将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，并向其中加入液氮至废油漆固化剂桶完全浸没；步骤s2：废油漆固化剂桶浸没、静置一定时间后，从杜瓦瓶中取出废油漆固化剂桶，并立即使用铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎，利用破碎时的剪切力使得油漆桶碎片与漆渣分离；步骤s3：以待清洗的废油漆固化剂桶的油漆固化剂残留率φ
n
和处理单位质量废油漆固化剂桶的液氮消耗系数δ
n
为响应参数，在确保满足回收要求油漆固化剂残留率φ
n
小于5％的前提下，以最小液氮消耗系数δ
n
作为液氮深冷清洗方法的最佳浸没时间，确定最佳浸没时间后，按照上述步骤对后续的废油漆固化剂桶进行液氮深冷清洗即可；其中，根据废油漆固化剂桶液氮深冷清洗的条件来计算油漆固化剂残留率φ
n
，具体计算公式如下：其中，m
n-2
为液氮深冷清洗后铁桶质量，单位g；m
n-0
为铁桶初始质量，单位g；根据废油漆固化剂桶液氮深冷清洗的条件来计算处理单位质量的废油漆固化剂桶的液氮消耗系数δ
n
，具体计算公式如下：其中，m
n-0
为初始反应系统的质量，单位g；m
n-1
为铁桶沾染油漆固化剂后的质量，单位g；m
n-1
为液氮深冷清洗后反应系统的质量，单位g。2.根据权利要求1所述的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步骤s1中，废油漆固化剂桶包括环氧类漆固化剂、聚氨酯类漆固化剂、无机富锌类漆固化剂三类废油漆固化剂桶。3.根据权利要求1所述的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步骤s3中还包括对废油漆固化剂桶进行多组液氮深冷清洗实验，每组实验的自变量仅为液氮浸没时间，其余实验条件保持不变。4.根据权利要求1所述的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步骤s3中的废油漆固化剂桶液氮的液氮深冷清洗的实验条件中，液氮浸没时间为：10s、30s、1min、5min、15min；其余实验条件为：油漆固化剂桶规格为0.4l，固化剂残留率为10％～30％，液氮每次使用量为500ml，铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎成2～5cm的碎片，废油漆固化剂桶的剪碎、分离时间总和不超过5min。5.根据权利要求1所述的一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，其特征在于：所述步骤s3中的初始反应系统质量为：杜瓦瓶、液氮、废油漆固化剂桶的质量之和。
技术总结
本发明涉及废油漆桶资源化处理相关技术领域，具体公开了一种废油漆固化剂桶液氮深冷清洗方法，包括以下具体的步骤：将废油漆固化剂桶放入到杜瓦瓶中，并向其中加入液氮至废油漆固化剂桶完全浸没；一段时间后，从杜瓦瓶中取出废油漆固化剂桶，并立即使用铁皮剪将废油漆固化剂桶剪碎，使得油漆桶碎片与漆渣分离；该清洗方法从节约成本和提高清洗效率的角度出发，通过科学、有效的实验方法，并分别分析出液氮深冷清洗过程中液氮消耗量，确定了三大类废油漆固化剂桶最佳深冷清洗时间，方便后期在对大量同类废油漆固化剂桶进行处理时，有效降低废油漆固化剂桶中固化剂残留率；该清洗方法更环保，对多类油漆固化剂桶清洗效果明显，适用性广。用性广。用性广。
