“保護(hù)環(huán)境，拯救地球；降低成本，適應(yīng)國情”
ODS替代技術(shù)--碳?xì)湔婵涨逑醇霸谖褰鹦袠I(yè)的應(yīng)用
中國工業(yè)清洗行業(yè)幾十年來一直用氟里昂、三氯乙烷洗滌劑清洗五金零件造成的大氣層污染問題一直困擾著眾多的生產(chǎn)企業(yè)。碳?xì)浠衔锴逑醇夹g(shù)95年在日本、歐美先進(jìn)的工業(yè)國家得到廣泛應(yīng)用。中國要盡快掌握利用碳?xì)浠衔锛夹g(shù)清洗工業(yè)設(shè)備，以盡快解決傳統(tǒng)工業(yè)清洗技術(shù)所造成的環(huán)境污染問題，推動(dòng)中國清洗工業(yè)的技術(shù)更新?lián)Q代。
日本企業(yè)在ODS和鹵代烴清洗劑替代過程中形成的主流技術(shù)—碳?xì)淝逑矗哂邢磧袅?qiáng)、適用面廣、安全環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)。本文詳細(xì)介紹了碳?xì)淝逑春驼婵涨逑锤稍餀C(jī)的特點(diǎn)和技術(shù)，以及碳?xì)淝逑丛谥袊默F(xiàn)狀和前景，對(duì)淘汰ODS將起重要作用。
根據(jù)中國政府與蒙特利爾基金組織簽訂的《中國清洗行業(yè)ODS整體淘汰計(jì)劃》，中國將逐步限制并最終徹底淘汰 ODS（破壞臭氧物質(zhì)）清洗劑。許多地區(qū)的環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)部門也頒發(fā)法律法規(guī)，禁止使用二氯甲烷、三氯乙烯等有毒有害的鹵代烴清洗劑。業(yè)內(nèi)人士和清洗設(shè)備廠家都在積極尋求經(jīng)濟(jì)適用的替代路線和替代技術(shù)，雖然取得了一些成果，但也出現(xiàn)了許多失敗的教訓(xùn)。此時(shí)借鑒發(fā)達(dá)國家走過的替代道路和最終形成的主流替代技術(shù)是非常有益的。日本從1989年開始限制ODS的生產(chǎn)和流通，至1995年末實(shí)現(xiàn)了徹底淘汰。日本企業(yè)在淘汰ODS的過程中，同我們今天的選擇一樣，使用了免清洗、水基清洗、準(zhǔn)水基清洗、鹵代烴清洗、碳?xì)淙軇┣逑吹雀鞣N方法，經(jīng)過多年的探索、論證、比較和篩選，最終碳?xì)淝逑磩┯昧孔畲?、?yīng)用范圍最廣。以碳?xì)淝逑磩┖驼婵涨逑锤稍餀C(jī)相配合的碳?xì)淝逑醇夹g(shù)已經(jīng)成清洗行業(yè)的主流。
一、碳?xì)淝逑磩┑膬?yōu)勢(shì)與缺陷
碳?xì)淝逑磩┦丘s程在140-190℃左右的正構(gòu)和異構(gòu)烷烴。一般是石油經(jīng)粗蒸餾、加氫、精餾、異構(gòu)化制成。碳?xì)淝逑磩┡c其他清洗劑相比有許多優(yōu)勢(shì)：
1、清洗性能好。碳?xì)淝逑磩┡c大多數(shù)的潤滑油、防銹油、機(jī)加工油同為非極性的石油餾分，根據(jù)相似相容的原理，碳?xì)淝逑磩┣逑催@些礦物油的的效果要好于鹵代烴和水基清洗劑。
2、蒸發(fā)損失小。碳?xì)淝逑磩┓悬c(diǎn)一般在150℃以上，在使用保管過程中揮發(fā)損失要比沸點(diǎn)在40~80℃的鹵代烴小得多，對(duì)包裝物和設(shè)備的密封要求很低。
3、無毒。經(jīng)毒理試驗(yàn)，碳?xì)淝逑磩┑奈攵拘?、?jīng)口毒性和皮膚接觸毒性均為低毒，且不屬于致癌物質(zhì)，與鹵代烴相比對(duì)清洗操作人員更安全。
4、材料相容性好。碳?xì)淝逑磩┲胁缓莺吐?、硫等腐蝕物，對(duì)各種金屬材料不會(huì)產(chǎn)生腐蝕和氧化。另外，由于其屬于非極性溶劑，對(duì)大部分塑料和橡膠沒有溶解、溶脹和脆化作用，因此應(yīng)用范圍極廣。
5、可徹底揮發(fā)無殘跡。碳?xì)淝逑磩┦欠浅＜儍舻木迫軇?，在常溫和加溫狀態(tài)下均可完全揮發(fā)，沒有任何殘留。
6、不破壞環(huán)境。碳?xì)淝逑磩┛梢宰匀唤到?，清洗廢液可以放入燃煤或燃油鍋爐中焚燒，焚燒的生成物主要為CO2和水，對(duì)空氣沒有污染。碳?xì)淝逑磩┲胁缓?，?duì)臭氧的破壞系數(shù)為零。
7、 價(jià)格便宜。普通碳?xì)淝逑磩┑膬r(jià)格相當(dāng)于F-113價(jià)格的50%以下，是某些ODS替代品價(jià)格的二十分之一。由于碳?xì)淝逑磩┑拿芏葹?.75左右，大大低于鹵代烴溶劑的密度，因此在同樣容積的清洗槽中碳?xì)淝逑磩┑募尤肓績H為鹵代烴清洗劑的一半。盡管碳?xì)淝逑磩┯兄T多優(yōu)點(diǎn)，但與ODS清洗劑相比，其沸點(diǎn)高（150～190℃）而閃點(diǎn)低（ 50～70℃）。雖然較高的沸點(diǎn)可以減少清洗劑在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中的揮發(fā)損耗，但也使清洗后工件的干燥速度大大降低，使清洗劑的蒸餾再生變得困難。較低的閃點(diǎn)則提高了清洗、干燥和蒸餾再生中的防火要求。（見附表1：常用碳?xì)淝逑磩┡c鹵代烴清洗劑沸點(diǎn)和閃點(diǎn)比較）（見附表1：常用碳?xì)淝逑磩┡c鹵代烴清洗劑沸點(diǎn)和閃點(diǎn)比較）為了使經(jīng)濟(jì)適用的碳?xì)淝逑磩┑玫礁玫睦?，日本企業(yè)將真空技術(shù)應(yīng)用到清洗設(shè)備中，開發(fā)出一種全新的清洗設(shè)備——真空清洗干燥機(jī)，徹底克服了碳?xì)淝逑磩┑娜觞c(diǎn)，使碳?xì)淝逑丛谌毡镜玫綇V泛的應(yīng)用。
表1 常用清洗溶劑沸點(diǎn)和閃點(diǎn)比較
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名 稱 |
二氯甲烷 |
三氯乙烯 |
四氯乙烯 |
四氯化碳 |
CFC-113 |
1.1.1-三氯乙烷 |
碳?xì)淝逑磩?/FONT> |
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沸點(diǎn)（℃） |
39.8 |
87 |
121 |
78 |
47.8 |
74 |
150~190 |
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閃點(diǎn)（℃） |
無 |
無 |
無 |
無 |
無 |
無 |
43~70 |
二、真空技術(shù)在清洗中的作用
真空清洗干燥機(jī)利用液體在真空狀態(tài)下的物理變化，改變了碳?xì)淝逑磩┖捅磺逑次锏哪承┨匦?，從而趨利避害，使碳?xì)淝逑磩┑膬?yōu)勢(shì)得到更好的發(fā)揮。真空技術(shù)在清洗中的主要作用是：
1. 脫出清洗劑中的空氣，減少超聲波的衰減。為提高清洗效果，清洗機(jī)中一般都采用超聲波技術(shù)，利用超聲波振子每秒鐘幾萬次頻率的振動(dòng)，發(fā)出超過人耳可聽見的10萬倍以上的聲壓。在清洗的情況下超聲波在液體中呈放射狀，使清洗液體流動(dòng)而產(chǎn)生大量的真空氣泡，這種現(xiàn)象就是空穴作用。由這種空穴作用而產(chǎn)生的液體流動(dòng)和數(shù)以萬計(jì)的高壓真空氣泡瞬間爆破時(shí)產(chǎn)生的能量，不斷地沖擊被清洗物表面，使表面及縫隙中的污垢迅速剝落。但在常壓狀態(tài)下，清洗劑中溶解的空氣粒子遇到超聲波時(shí)產(chǎn)生氣泡，超聲波的空穴作用會(huì)被大幅度衰減，清洗效果被減弱。在真空狀態(tài)下，清洗劑中的氣體會(huì)被脫出，從而避免了超聲波的衰減。這一效果可以從鋁箔實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證：在清洗槽中分別加入未經(jīng)真空脫氣和經(jīng)過真空脫氣的碳?xì)淝逑磩?，使用相同功率的超聲波?duì)鋁箔清洗一分鐘，結(jié)果未經(jīng)脫氣的清洗劑可見輕微的震動(dòng)，鋁箔基本上無變化。而經(jīng)過真空脫氣的清洗劑劇烈震動(dòng)，鋁箔很快出現(xiàn)許多孔洞（見照片）。
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未經(jīng)脫氣的清洗劑中的鋁箔在超聲波的作用下沒有任何變化，可見超聲波的震蕩效果被減弱了。 |
經(jīng)過真空脫氣的清洗劑中的鋁箔由于超聲波的作用而開裂，形成孔洞。
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2. 排除工件表面和孔隙中的空氣，提高清洗效果。在傳統(tǒng)清洗中，清洗效果不理想常常是因?yàn)槊た?、粗糙表面和?xì)小縫隙中的空氣不能排出，影響清洗劑的浸潤，產(chǎn)生清洗盲區(qū)。應(yīng)用真空技術(shù)后，可使部件表面、縫隙和盲孔內(nèi)的空氣全部排出，使清洗劑完全浸入工件的每個(gè)部位，使工件的各個(gè)部位都達(dá)到最好的清洗效果。對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜、盲孔較深的工件，通過兩次以上的抽真空和排氣過程，也可以將空氣全部排出。所以在真空狀態(tài)下，清洗效果要比常壓下更好。如對(duì)HDD部品的清洗采用以下工藝：第1槽：抽氣超聲波清洗（28KHZ） 碳?xì)浠先軇?FONT face="Times New Roman"> 拋動(dòng)/旋轉(zhuǎn)裝置 35℃ 第2槽：真空超聲波清洗（40KHZ） 碳?xì)浠先軇?FONT face="Times New Roman"> 旋轉(zhuǎn)裝置 35℃ 第3槽：真空超聲波清洗（40KHZ） 碳?xì)浠先軇?FONT face="Times New Roman"> 旋轉(zhuǎn)裝置 35℃ 第4槽：減壓蒸氣清洗+真空干燥 碳?xì)浠先軇?FONT face="Times New Roman"> 旋轉(zhuǎn)裝置 35℃ 特點(diǎn)：對(duì)細(xì)孔、盲孔、螺絲攻能徹底清洗到深孔內(nèi)。
精密五金零件、HDD部品六槽全自動(dòng)碳?xì)湔婵涨逑礄C(jī) |
3. 降低沸點(diǎn)使碳?xì)淝逑磩┮部梢詫?shí)現(xiàn)氣相清洗。使用鹵代烴清洗劑的超聲波清洗機(jī)，利用鹵代烴清洗劑沸點(diǎn)低的特點(diǎn)，在清洗的最后一步，將清洗劑加熱使之產(chǎn)生純凈的清洗劑蒸汽，用溶液蒸汽對(duì)工件進(jìn)行氣相清洗，使溶解在清洗溶液中的油污不會(huì)殘留在工件表面。由于碳?xì)淝逑磩┑姆悬c(diǎn)高于閃點(diǎn)，在常壓狀態(tài)下不可能對(duì)工件進(jìn)行蒸汽清洗。真空清洗干燥機(jī)利用液體在真空狀態(tài)下沸點(diǎn)降低的原理，通過對(duì)密封的清洗槽抽真空，使碳?xì)淙軇┑姆悬c(diǎn)大大降低，只需將碳?xì)淝逑磩┘訜岬?FONT face="Times New Roman">80℃左右，就可使其沸騰，實(shí)現(xiàn)氣相清洗。
4. 利用真空突沸效應(yīng)，提高干燥速度。由于碳?xì)淝逑磩┑姆悬c(diǎn)都在140℃以上，在常溫常壓下徹底揮發(fā)一般需要一小時(shí)左右。這樣的干燥速度肯定不能滿足工藝清洗的節(jié)拍要求。而用加熱烘干的方法又容易產(chǎn)生火險(xiǎn)，這也是碳?xì)淝逑磩┰谥袊吹玫綇V泛應(yīng)用的主要原因之一。真空清洗干燥機(jī)一般是將蒸汽清洗與真空干燥在一個(gè)槽中進(jìn)行，在對(duì)工件進(jìn)行蒸汽清洗的同時(shí)使工件溫度升高，然后使干燥槽迅速進(jìn)入更高的真空狀態(tài)，工件表面的清洗液會(huì)突然沸騰（真空突沸效應(yīng)）而迅速揮發(fā)干凈。這樣可以將工件的干燥時(shí)間降低到1分鐘以內(nèi)。
5. 真空蒸餾，使碳?xì)淝逑磩┰偕貜?fù)使用。清洗劑的蒸餾再生，就是利用清洗劑與污垢之間的沸點(diǎn)差，將溶有油污的清洗劑加熱到清洗劑的沸點(diǎn)以上而控制在油污的沸點(diǎn)以下，使清洗劑汽化，然后通過冷凝裝置使之重新凝結(jié)成純凈的清洗劑，而沸點(diǎn)較高的油污和機(jī)械雜質(zhì)則留在蒸餾罐的底部。鹵代烴清洗劑由于沸點(diǎn)低且不可燃，蒸餾再生相對(duì)容易，所以，許多鹵代烴清洗劑都附帶有蒸餾再生裝置。而碳?xì)淝逑磩┯捎诜悬c(diǎn)高而閃點(diǎn)較低，在常壓下蒸餾再生是不可能的。真空清洗干燥機(jī)的蒸餾再生裝置在高真空下使碳?xì)淝逑磩┑姆悬c(diǎn)降低到80℃，使清洗槽中溶解了油污的清洗溶液不斷地抽入蒸餾裝置，在真空中加熱蒸發(fā)，再經(jīng)過冷凝成為清潔溶劑回到清洗槽中，使清洗液始終保持清潔狀態(tài)。油污則留在蒸餾裝置底部，定期排出。
6. 隔絕氧氣，使碳?xì)淝逑磩┦ト紵臈l件。絕大多數(shù)碳?xì)淝逑磩╅W點(diǎn)都在50℃左右，在我國《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》（GB13690-92）中屬于高閃點(diǎn)易燃液體。雖然閃點(diǎn)較高，但在高溫或有助燃物（如紙和棉絮）的情況下仍有燃燒危險(xiǎn)。因此控制火險(xiǎn)成為其推廣使用必須解決的問題。燃燒需要有可燃物、溫度和氧氣三個(gè)必要條件，只要缺少一項(xiàng)，燃燒就不可能發(fā)生。在真空狀態(tài)下氧氣含量極低，在清洗、干燥和蒸餾再生的過程中，既使碳?xì)淝逑磩┑臏囟冗_(dá)到閃點(diǎn)以上，由于沒有氧氣，失去了燃燒的一個(gè)必要條件，碳?xì)淝逑磩┮膊粫?huì)燃燒，從而保證了使用安全。真空清洗干燥機(jī)用一套真空泵同時(shí)解決了清洗中的諸多問題，可以說是設(shè)備創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的典范。
三、真空清洗干燥機(jī)的種類和構(gòu)造
真空清洗干燥機(jī)可以根據(jù)用戶的工件形狀、尺寸、材質(zhì)，油污種類和污染程度，清洗后的潔凈度要求，清洗車間的場地條件等為客戶設(shè)計(jì)和生產(chǎn)專用機(jī)。真空清洗干燥機(jī)按照工件搬運(yùn)的自動(dòng)化程度可分為全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)；按照清洗槽的數(shù)量可分為單槽機(jī)、雙槽機(jī)、多槽機(jī)等；按照清洗工件體積可分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)；按照蒸餾裝置與清洗裝置的結(jié)合方式可分為一體式和分離式，按照清洗對(duì)象還有電鍍、熱處理、卷材清洗專用機(jī)。根據(jù)真空清洗干燥機(jī)各部分的作用，可分為清洗系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、蒸餾再生系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全輔助裝置幾部分。
各生產(chǎn)廠家經(jīng)過多年的研究開發(fā)，使真空清洗干燥機(jī)的技術(shù)水平逐步提高，功能不斷完善，洗凈力大幅度提高、成本進(jìn)一步下降、可以滿足更多客戶的清洗要求，從而使碳?xì)淝逑醇夹g(shù)日臻成熟，被越來越多的客戶所認(rèn)同，在替代ODS和有害清洗溶劑中發(fā)揮了巨大作用。 真空清洗干燥機(jī)中運(yùn)用的技術(shù)有：
1、多種技術(shù)協(xié)力，提高洗凈力。
超聲波震蕩。與其他清洗設(shè)備一樣，真空清洗干燥機(jī)中也采用超聲波震蕩提高洗凈力。在真空清洗干燥機(jī)中由于清洗劑中的空氣粒子被抽出，超聲波的沖擊力較普通清洗機(jī)大大提高。一些生產(chǎn)廠家還在真空清洗干燥機(jī)中運(yùn)用了雙周波和三周波超聲技術(shù)，利用不同功率和波長的超聲波使溶液產(chǎn)生高頻震蕩，以提高洗凈能力。
搖動(dòng)和滾動(dòng)清洗。利用搖動(dòng)機(jī)構(gòu)使清洗籃做上下左右搖動(dòng)和旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)，以利于污垢盡快脫離工件表面噴淋清洗和蒸汽清洗。根據(jù)清洗對(duì)象的形狀和清洗工藝要求，有些真空清洗干燥機(jī)中還運(yùn)用了加壓噴淋和蒸汽清洗技術(shù)，以提高清洗力和清潔度。水基清洗和碳?xì)淝逑磪f(xié)同作用。碳?xì)淝逑磩?duì)礦物油的溶解力較強(qiáng)，而對(duì)水溶性污垢清洗效果較差。有些真空清洗干燥機(jī)針對(duì)工件上的特殊污垢先用水基清洗機(jī)洗掉水溶性污垢，再用碳?xì)淝逑磩⑺逑磩┲脫Q掉并進(jìn)一步溶解礦物油污垢，不僅使成份復(fù)雜的污垢也可以清洗干凈，還避免了水基清洗造成的金屬銹蝕。清洗液的連續(xù)循環(huán)更新。隨著清洗工作的進(jìn)行，清洗液不停的從末端的凈洗槽逐級(jí)溢流到前端的初洗槽，而初洗槽中的清洗液則不停的被抽入真空蒸餾再生裝置經(jīng)蒸餾和冷凝變成純凈的清洗液流回末端的凈洗槽，從而保證清洗機(jī)中的清洗液始終處于清潔狀態(tài)。
2、點(diǎn)滴入手，降低清洗劑消耗。
清洗劑在清洗過程中的損耗發(fā)生在以下環(huán)節(jié)：使用和儲(chǔ)存過程中的自然揮發(fā)損失、通風(fēng)和干燥過程中的排放損失以及蒸餾再生后排放廢液的帶出損失。由于碳?xì)淝逑磩┑姆悬c(diǎn)都超過150℃，在儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中的揮發(fā)損失較沸點(diǎn)為40℃～70℃的鹵代烴清洗劑要小得多。而真空清洗干燥機(jī)中全封閉的清洗槽和真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使清洗劑的揮發(fā)損失減少到最低。為減少抽真空和干燥過程中的排放損失，真空清洗干燥機(jī)中設(shè)計(jì)了排氣冷凝回收裝置，可以將真空系統(tǒng)排氣和真空干燥過程中帶出的清洗劑中的絕大部分冷凝回收。真空蒸餾再生過程排放的臟污廢液中必然會(huì)夾帶一部分清洗劑。真空清洗干燥機(jī)中一般采用多段蒸餾再生和廢液濃縮排放，將廢液中的清洗劑“榨干”后再排放。以上一系列的節(jié)省措施，可以使碳?xì)淝逑磩┑氖褂贸杀窘档偷饺纫彝?、三氯乙烯、二氯甲烷等方法的五分之一到十分之一?/FONT>
3、 精心設(shè)計(jì)，節(jié)省能源。
在清洗過程中不僅要考慮清洗劑的消耗，各種能源的消耗也是清洗成本的重要組成部分。碳?xì)淝逑匆驗(yàn)樵黾恿苏婵障到y(tǒng)和加熱干燥，較鹵代烴清洗增加了一些電力消耗。但其他部分的精心設(shè)計(jì)，使得真空清洗干燥機(jī)的能源總消耗與鹵代烴清洗機(jī)接近。在鹵代烴清洗機(jī)中為使沸點(diǎn)較低的清洗劑減少揮發(fā)損失并有效冷凝回收，必須在清洗槽上部設(shè)置冷凝區(qū)，并配置冷凍機(jī)組制冷。由于碳?xì)淝逑磩┓悬c(diǎn)較高，在真空清洗干燥機(jī)中只需采用25℃以下的冷卻水就能保證冷卻效果，從而省去了制冷機(jī)組的能源消耗。所有真空清洗干燥機(jī)均將氣相清洗與真空干燥設(shè)置在一個(gè)槽中，利用氣相清洗過程中蒸汽的熱量給工件加熱，使工件在真空干燥過程中利用自身的溫度加速干燥。為了實(shí)現(xiàn)能源的再利用，真空清洗干燥機(jī)將各工作步驟排出的熱風(fēng)重新回到需要加熱的部分循環(huán)利用，不僅節(jié)約了加熱中的能源消耗，而且減輕了環(huán)境壓力。
在一些真空清洗干燥機(jī)的各個(gè)真空部分之間，抽真空和恢復(fù)常壓的過程也被精心設(shè)計(jì)，使高真空部分在恢復(fù)常壓之前先與即將進(jìn)入真空的部分進(jìn)行壓力平衡，使“真空能”得到最大限度的利用。
4、 防患未然，保證安全。
使用碳?xì)淝逑磩┨娲u代烴清洗劑，人們最擔(dān)心的是碳?xì)淝逑磩╅W點(diǎn)較低易燃的問題。 真空清洗機(jī)除了用真空技術(shù)使碳?xì)淝逑磩┰谇逑礄C(jī)中失去燃燒條件外，還通過使用防爆電機(jī)、防爆開關(guān)、防火閘門、導(dǎo)熱油間接加熱、溫度自動(dòng)控制、可燃?xì)怏w濃度報(bào)警、機(jī)門自動(dòng)封閉、電源自動(dòng)切斷及自動(dòng)滅火等裝置確保使用安全。
四、 碳?xì)淝逑丛谥袊膽?yīng)用
近年來，中國逐步向世界加工中心的方向發(fā)展，大批國外和港、澳、臺(tái)企業(yè)在中國建立工廠，生產(chǎn)機(jī)械、電子零部件，清洗劑和清洗機(jī)的需要量迅速增長。這些企業(yè)在中國設(shè)廠的原因除了廉價(jià)的勞動(dòng)力外，環(huán)保方面管理的相對(duì)寬松也是重要因素。近兩年隨著中國淘汰ODS進(jìn)程的加快，以及政府對(duì)環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)者人身健康的重視，企業(yè)目前仍大量使用的ODS和其他鹵代烴清洗劑面臨淘汰的巨大壓力，許多企業(yè)急于尋找適合的替代方法。中國企業(yè)對(duì)碳?xì)淝逑丛O(shè)備已有較強(qiáng)的購買欲望，汽車零部件、HDD部品、五金沖壓件、軸承行業(yè)的上市公司、集團(tuán)公司、港資企業(yè)已開在進(jìn)行這方面洽談購買。真空清洗干燥機(jī)和碳?xì)淝逑磩┮呀?jīng)在中國使用多年。這些企業(yè)都是日本獨(dú)資企業(yè)，他們?cè)谌毡镜谋静烤褪褂锰細(xì)淝逑垂に?，在中國建廠時(shí)也將這一工藝及設(shè)備帶入中國接近四十臺(tái)。用戶主要分布在珠江三角洲、長江三角洲和大連地區(qū)使用的碳?xì)淝逑磩┯羞M(jìn)口品牌，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)也開始替代國外的生產(chǎn)?，F(xiàn)中國企業(yè)與日本企業(yè)的交流機(jī)會(huì)增多，這些在中國投資日資企業(yè)很容易接受碳?xì)淝宓那逑垂に?。國?nèi)清洗行業(yè)都非常清楚碳?xì)淝逑磩┖驼婵涨逑锤稍餀C(jī)的巨大優(yōu)勢(shì)和市場潛力，與日本的幾家真空清洗干燥機(jī)生產(chǎn)企業(yè)建立聯(lián)系，并邀請(qǐng)他們到中國訪問考察。碳?xì)淝逑吹母拍铋_始被國內(nèi)企業(yè)接受。一些日本企業(yè)也開始認(rèn)識(shí)到碳?xì)淝逑磩┖驼婵涨逑锤稍餀C(jī)在中國的巨大商機(jī)，著手調(diào)查中國市場并尋找合作伙伴。10月，在深圳舉辦的“2002華南國際清洗技術(shù)及設(shè)備展覽會(huì)”上，有兩家日本真空清洗干燥機(jī)的生產(chǎn)廠家?guī)гO(shè)備參展，日本洗凈協(xié)會(huì)也組團(tuán)參觀，使中國清洗行業(yè)進(jìn)一步加深了對(duì)碳?xì)淝逑吹恼J(rèn)識(shí)，也促進(jìn)了碳?xì)浼夹g(shù)引入中國。
日本生產(chǎn)真空清洗干燥機(jī)的廠家看好中國巨大的市場潛力，投入巨大力量開發(fā)中國市場，在中國尋求合作伙伴通過分支機(jī)構(gòu)和代理商社迅速擴(kuò)展業(yè)務(wù)，國內(nèi)能夠生產(chǎn)碳?xì)湓O(shè)備的廠家以深圳為主。專門用于真空清洗干燥機(jī)的碳?xì)淝逑磩┮惨呀?jīng)由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)成功，進(jìn)入市場，對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品形成競爭壓力。今后，碳?xì)淝逑幢厝灰云涓咝А⒌投?、?jīng)濟(jì)、環(huán)保的諸多優(yōu)勢(shì)成為中國清洗行業(yè)的主流， 碳?xì)湔婵涨逑锤稍餀C(jī)將得到迅速推廣，中國自己的碳?xì)淝逑磩┖驼婵涨逑锤稍餀C(jī)也會(huì)很快崛起，占領(lǐng)廣大市場。
五、碳?xì)淝逑吹奶娲绞胶徒?jīng)濟(jì)效益分析
由于碳?xì)淝逑磩┍仨毥柚谡婵涨逑锤稍餀C(jī)才能徹底發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，而真空清洗干燥機(jī)較其他的清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前又都是日本進(jìn)口，因此用碳?xì)淝逑磩┨娲?FONT face="Times New Roman">ODS的最大障礙就是初期的設(shè)備投資較大。在日本生產(chǎn)的真空清洗干燥機(jī)，因清洗槽數(shù)量、被清洗物尺寸、自動(dòng)化程度、選配裝置的不同，以一臺(tái)手動(dòng)三槽式碳?xì)錂C(jī)在日本折合人民幣價(jià)格在80萬元，在中國生產(chǎn)后可降低到55萬元。全自動(dòng)五槽碳?xì)湔婵涨逑锤稍餀C(jī)在日本折合人民幣價(jià)格在160-200萬元，在中國生產(chǎn)后可降低到120左右萬元。這樣的的設(shè)備投資對(duì)于外資企業(yè)容易接受，而對(duì)國內(nèi)企業(yè)，特別是中小企業(yè)和勞動(dòng)密集型企業(yè)仍顯得昂貴。因此可以根據(jù)企業(yè)條件采用不同的替代方案，采用減壓抽氣盡量利用原有設(shè)備，降低一次性投資。但不論采用何種方案，用碳?xì)淝逑创?FONT face="Times New Roman">ODS和其他鹵代烴清洗劑都會(huì)給企業(yè)帶來長久的經(jīng)濟(jì)利益。根據(jù)中國企業(yè)產(chǎn)品類型、工藝要求、原有設(shè)備狀況和資金實(shí)力，用碳?xì)淝逑刺娲那逑垂に嚳梢圆捎萌N方法：
1、 全面更換設(shè)備。對(duì)于清洗工作量大、原有設(shè)備比較陳舊、不能滿足清洗要求而資金條件允許的企業(yè)，可以淘汰原有設(shè)備，按企業(yè)工藝要求設(shè)計(jì)制造真空清洗干燥機(jī)，雖然設(shè)備投資較大，但日常清洗劑的消耗量僅為鹵代烴清洗劑的1/5甚至更少，投入的設(shè)備資金約在3年多收回。
2、 局部更換設(shè)備。對(duì)于清洗工作量大、原有設(shè)備較完好的企業(yè)，可以將原有設(shè)備的氣相清洗、干燥和蒸餾再生部分更換為真空蒸餾再生裝置內(nèi)置的真空干燥機(jī)。設(shè)備投資較小，而日常清洗劑的消耗量約為鹵代烴清洗劑的40%，投入的設(shè)備資金約在1年多收回。
3、 局部改造設(shè)備。對(duì)于資金條件較差、原有清洗設(shè)備尚可使用的企業(yè)，可以將原有設(shè)備自然干燥部分改裝成帶循環(huán)水冷凝的熱風(fēng)干燥裝置，再另配一臺(tái)真空蒸餾再生機(jī)，這樣設(shè)備投資較少，日常清洗劑的消耗量約為鹵代烴清洗劑的1/2，投入的設(shè)備資金約在10個(gè)月收回。
4、 現(xiàn)以東莞某廠為例：該廠為日本企業(yè)生產(chǎn)各類馬達(dá)沖壓部品、 軸芯部品，產(chǎn)品在出廠前都要進(jìn)行清洗。原采用的清洗設(shè)備是全自動(dòng)三、四槽氣相超聲波清洗機(jī)，使用三氯乙烯清洗劑，每月消耗約16-20桶。由于出口至歐洲市場，含有三氯乙稀物質(zhì)每件需交環(huán)境保護(hù)稅，并受環(huán)保部門的限制，企業(yè)決定使用碳?xì)淝逑磩┨娲F(xiàn)在使用的三氯乙烯清洗劑?，F(xiàn)根據(jù)改造設(shè)備前和使用碳?xì)淝逑磩┑慕?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表說明用以上三種方法進(jìn)行替代的投資、成本和和效益情況：由此不難看出，用碳?xì)淝逑刺娲鶲DS和其他鹵代烴清洗劑不僅對(duì)社會(huì)有巨大的環(huán)境效益、健康效益，對(duì)企業(yè)也有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
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原方案 |
方案一 |
方案二 |
方案三 |
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每月消耗量（桶） |
20 |
4 |
8 |
10 |
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清洗劑單價(jià)（元/桶） |
3200 |
4000 |
4000 |
4000 |
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清洗劑成本（元/月） |
64000 |
16000 |
32000 |
40000 |
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節(jié)約成本（元/月） |
0 |
48000 |
32000 |
24000 |
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設(shè)備投資（元） |
0 |
1800000 |
450000 |
250000 |
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投資回收期（月） |
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37.5 |
14.1 |
10.4 |
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使用10年節(jié)約成本（元） |
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3960000 |
3390000 |
2630000 |
六、碳?xì)淝逑丛谖褰鹦袠I(yè)的應(yīng)用
精密五金電腦手機(jī)沖壓件、馬達(dá)部品、HDD部品、精密軸承、繼電器、汽車零部件、電子偏轉(zhuǎn)槍部品、壓縮空氣用聯(lián)接部品、線路板等。卓越的清洗性能活躍在各行業(yè)領(lǐng)域，是現(xiàn)在和今后我國環(huán)保工業(yè)清洗設(shè)備的主流及發(fā)展趨勢(shì)；以電腦硬盤HDD部品清洗為例：東莞有一家港資企業(yè)生產(chǎn)電腦硬盤HDD部品原清洗工藝基本上采有人手清洗工效低合格沒有保證，通過多次的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)采用旋轉(zhuǎn)方式真空超聲清洗達(dá)到要求，原一直堅(jiān)持不允許采用旋轉(zhuǎn)方式怕工件劃傷，后通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度工件清洗沒有劃傷合格率達(dá)到99%以上。以下是碳?xì)淝逑吹幕竟に嚕?/FONT>
1） 特征
真空洗凈干燥有如下的特點(diǎn)
①一進(jìn)行真空，能夠抽出孔眼、部品與部品空隙間的空氣，所以洗凈液容易進(jìn)入，大大提升了洗凈效力。
②一進(jìn)行真空，溶劑中的氣體被脫氣，所以超聲波的效果也非常好。
③洗凈槽能夠常時(shí)進(jìn)行真空，所以能夠?qū)⑾磧舨鄣娜軇┘訙氐揭瘘c(diǎn)以上，去污力也倍
增。
④通過溶劑加溫，洗凈時(shí)被洗凈物變熱，干燥時(shí)能有效地而且平均地給予必需的熱容量。
⑤在真空下溶劑的沸點(diǎn)降低，蒸發(fā)速度變快，在此瞬間進(jìn)行高真空，所以付帶在被洗凈
物上的溶劑因突然沸騰而飛散掉，進(jìn)行徹底脫液。
2） 清洗籃
方籃、旋轉(zhuǎn)籃可以并用
3）周期時(shí)間（標(biāo)準(zhǔn)）
①關(guān)門、緊鎖 0、1min
②抽真空 0、5min
③減壓超聲波洗凈 2、0min
④蒸餾機(jī)再生液噴洗 0、2min
⑤真空干燥 2、0min
⑥大所解除 0、5min
⑦解除門鎖、開門 0、1min
合 計(jì) 5、3min
4）安全性
① 因?yàn)閺那逑吹礁稍锼械墓に嚩际窃谡婵罩羞M(jìn)行，所以氧濃度極低，完全不用擔(dān)心引火。
② 由于洗凈槽里常時(shí)保持真空，被加溫的溶濟(jì)完全不會(huì)漂到大氣中。
③ 即使萬一有漏出，由于洗凈槽是處于減壓的狀態(tài)，從外邊漏進(jìn)的空氣，通過洗凈槽的壓力上升而檢知，也能進(jìn)行事前處理。
④ 用真空泵抽的溶劑的霧氣、蒸氣通過液中的沸騰氣泡在液中得到凝縮回收，所以排氣氣體濃度大大減少了。
⑤ 泵、馬達(dá)裝備有標(biāo)準(zhǔn)的安全增防爆操作，二氧化碳?xì)鉁缁鹌鳌?/FONT>
5-1 HDD部品洗凈機(jī)（切削后洗凈）
1） 槽構(gòu)成
第1槽 粗超聲波清洗（25KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第2槽 真空超聲波清洗（40KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第3槽 真空超聲波清洗（40KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第4槽 減壓蒸氣洗凈+真空干燥 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
2） 節(jié)拍：5分
3） 特征
① 細(xì)孔的螺絲攻，為了徹底地清洗到穴里邊，裝有兩槽進(jìn)行超聲波清洗。
② 由于對(duì)于殘留的油分的清洗質(zhì)量非常嚴(yán)格，所以將蒸餾第1、2、3的溶劑的真蒸餾機(jī)與第4槽的蒸氣發(fā)生器分開，第4槽的蒸氣發(fā)生器的蒸餾缸內(nèi)的油分濃度一上升，蒸氣質(zhì)量就下降，所以每隔2~3小時(shí)就將蒸氣發(fā)生器的蒸餾缸的溶劑向第1槽排送，取而代之提供真空蒸餾機(jī)的蒸餾再生液。依此，蒸氣中的油分濃度經(jīng)常保持在50ppm以下。
5-2 HDD部品洗凈機(jī)（組立前洗凈）
1） 槽構(gòu)成
第1槽 洗劑超聲波清洗（40KHz） 洗劑2% 60℃
第2槽 噴洗 純水 常溫
第3槽 真空超聲波漂洗 純水 常溫
第4槽 脫氣超聲波漂洗 純水 常溫
第5槽 脫氣超聲波漂洗 純水 常溫
第6槽 沸騰起泡漂洗 純水 常溫
第7槽 快速?zèng)_洗 純水 60℃℃
第8槽 吸引干燥（帶HEPA過濾器） 100℃
第9槽 吸引干燥（帶HEPA過濾器） 100℃
第10槽 吸引干燥（帶HEPA過濾器） 100℃
2） 節(jié)拍：3分
3） 特征
① HDD的裝配前清洗，是在無污染的空間以純水進(jìn)行清洗。
② 細(xì)孔的螺絲攻，為了進(jìn)行孔中的清洗，1裝有真空超聲波清洗。
③ 清洗雖然超聲波占主流，但最近將亞微米粒程度的微粒做為問題點(diǎn)，傾向于將超聲波的頻率安裝成各種各樣的40KHz、80KHz、120KHz。這是因?yàn)楦鶕?jù)頻率不同而除掉的微粒大小不同，所以低頻率適合清除大的微粒，高頻率適合清除小的微粒。
④ 為了超聲波的效果良好，配有脫氣，以常溫清洗。
⑤ 為了保持洗凈槽的清洗度，用4面溢流及大過濾的流量，或者使用雙重過濾。
⑥ 最終的漂洗槽使用沒有微粒再付著的噴洗或快速漂洗。因慮到干燥性，所以最終槽將溫度上升到60℃。
⑦ 干燥使用帶HEPA過濾器的吸引干燥進(jìn)行干燥。當(dāng)節(jié)拍時(shí)間很短時(shí)時(shí)，再安裝2~3個(gè)干燥槽，合并節(jié)拍時(shí)間
5-3沖壓部品清洗機(jī)
1） 槽構(gòu)成
第1槽 粗超聲波清洗（25KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第2槽 真空超聲波清洗（40KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第3槽 真空超聲波清洗（40KHz） 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
第4槽 減壓蒸氣洗凈+真空干燥 炭氫化合溶劑（第2石油類） 常溫
2） 節(jié)拍：3分
3） 特征
①?zèng)_壓部品一般節(jié)拍很短，所以如本機(jī)似地設(shè)置兩槽減壓蒸氣清洗+真空干燥槽，進(jìn)
行交換投入、取出。這樣一來，當(dāng)單槽進(jìn)行減壓蒸氣清洗時(shí)，另一槽進(jìn)行真空干燥。
通過這樣，蒸氣發(fā)生器、真空干燥用真空泵只要用一個(gè)，所以很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
②安裝伸縮頭將清洗籃交換進(jìn)出到第3、4槽，搬送時(shí)間控制在30秒以內(nèi)。
③沖壓部品生產(chǎn)量很高，清洗的籃子也不時(shí)很大，有很多安裝類似于本機(jī)的拆回傳送帶。
5-3熱處理部品清洗機(jī)
1） 槽構(gòu)成
第1槽 減壓噴淋清洗 炭氫化合溶劑（第3石油類） 60℃
第2槽 減壓蒸氣清洗 炭氫化合溶劑（第3石油類） 120℃
真空干燥
2） 節(jié)拍時(shí)間：30分
3） 特征
① 籃子的尺寸：W600*D1200*H600，制品重量：600KG
② 通過噴淋清洗與蒸氣清洗可以將溶劑容量控制在390L。
③ 如果是自已購買安裝真空緩沖槽，也可以達(dá)到浸漬清洗。
④ 真空蒸餾的容量：500L/H
結(jié)束語：隨著大批企業(yè)對(duì)碳?xì)淝逑丛O(shè)備的了解及使用，相信現(xiàn)在及今后碳?xì)淝逑醇夹g(shù)將是中國替代ODS最主要的清洗技術(shù)路線?！氨Ｗo(hù)環(huán)境、拯救地球、降低成本、適應(yīng)國情”，開發(fā)替代ODS環(huán)保系列清洗設(shè)備已是我們共同的使命!讓更多的企業(yè)了解替代ODS新技術(shù)，加入到保護(hù)臭氧層的行動(dòng)中來，“保擴(kuò)臭氧層，就是保護(hù)你自已！”
環(huán)保清洗產(chǎn)業(yè)需要你的支持！ |
