紡織印染廢氣VOCs治理技術(shù)探討
隨著國家《紡織工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》即將頒布高質量,紡織印染主要污染物.揮發(fā)性有機物( volatile organic compounds講理論,簡稱VOCs)已列入國家《紡織工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)的一個污染項目更加完善,也由原來可治不治轉(zhuǎn)化成為必須治理的過程規模,未雨綢繆穩定發展,通過調(diào)研、試驗研究聯動,對VOCs的治理技術(shù)及存在的問題進行探討服務品質。
1紡織印染行業(yè)VOCs的來源
我國是紡織大國,目前90%以上的印染企業(yè)集中在浙江組成部分、江蘇影響、廣東、福建和山東等五個沿海省份的過程中,我國紡織產(chǎn)業(yè)在為提高人民生活水平發展契機,出口創(chuàng)匯,解決就業(yè)促進進步,拉動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)同時流動性,也給大氣生態(tài)環(huán)境帶來較大的污染鍛造。
紡織廢氣中VOCs主要來源于兩個方面,一是紡織品前處理以及功能性后處理工序(如使用定型機持續創新、焙烘機改善、燒毛機、磨毛機等處理織物過程)協調機製,在熱定型時信息化,紡織品上的各種染料助劑、涂層助劑都會以氣體形式釋放出來實踐者,主要是一些甲醛取得明顯成效、多苯類、芳香烴類等有機氣體數據。熱定型機廢氣溫度高創新的技術,氣量大,直接排放會造成大量的能源浪費顯著。采用熱交換方式回收廢氣所含的部分熱量快速增長,能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。用水/氣換熱器回收的熱量占,多是以熱水形式貯存高質量,可用于印染行業(yè)中的煮煉工藝;采用氣/氣換熱器激發創作,利用廢氣中的熱量將新鮮空氣預(yù)熱后用于熱定型工藝前景,一臺定型機每年可減少鍋爐燃料消耗十萬元以上。二是印花工段產(chǎn)生涂料稀釋劑增幅最大,以苯共享應用、甲苯、二甲苯為主最新,簡稱三苯技術創新,此外還有甲醛等。
1.1 熱定型機排放的VOCs
目前國內(nèi)紡織印染熱定型機1萬多臺體驗區,基本以8箱熱定型機為主。定型機內(nèi)干熱空氣的溫度通郴顒由??刂圃?20-210℃范圍內(nèi)有望。在定型過程中,織物攜帶的水分與溶劑導向作用、油脂和蠟質(zhì)等有機化合物一起受熱揮發(fā)方案,隨廢熱空氣一同從排氣筒排出,成為定型機廢氣十大行動。廢氣進入大氣后左右,過飽和的水蒸汽和高沸點的有機蒸汽因溫度下降而凝聚背景下,分別形成大量白色水霧和淡藍(lán)色煙霧,后者由粒徑極小的可靠保障、具粘稠性的顆粒物構(gòu)成自然條件;廢氣中的低沸點有機物,仍以蒸汽的形態(tài)存在開展。
定型機排放的大量持久互動互補、穩(wěn)定的白色或淡藍(lán)色煙氣,導(dǎo)致廠區(qū)周圍空氣的透明度和能見度降低意向,顯著影響大氣環(huán)境的感觀指標(biāo)意料之外。廢氣所含的油煙微小顆粒,性質(zhì)穩(wěn)定形式、難溶于水置之不顧,長時間漂浮在空中,對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染數字化。
筆者從調(diào)研情況來看方便,從現(xiàn)有的熱定型機使用的靜電除塵器收集的油脂來看,一臺8箱熱定型機每天可收集80-160kg油脂改革創新。
1.2 印花工段VOCs廢氣
目前印花工序的設(shè)備以平網(wǎng)知識和技能、圓網(wǎng)為主,印花工藝有染料印花(分散新模式、活性等)實現、涂料印花。印花前準(zhǔn)備工序包括制版提高、清洗網(wǎng)版可以使用、配料等。
從調(diào)研紮實,現(xiàn)場檢測情況來看效高化,制版及清洗版車間,其VOCs主要成分為苯投入力度、甲苯及二甲苯創造,其中工作點呼吸帶位置苯的濃度達(dá)到大于2000ppm的濃度,由于紡織印染行業(yè)沒有頒布大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)貢獻法治,許多企業(yè)也就沒有采取治理措施設備製造。有的企業(yè)采用軸流風(fēng)機直接排入大氣,有的企業(yè)沒有采取通風(fēng)措施攻堅克難,形成無組織排放管理。不僅對工人身心健康受到嚴(yán)重影響,而且也給周圍大氣態(tài)環(huán)境造成污染雙向互動。
配料工段效率和安,就是要使各種顏色的涂料與輔料混合設計能力,使涂料黏度降低才能印至布料上。從調(diào)研情況來看深入開展,除獨資企業(yè)及合資企業(yè)采用密閉的智能配料外更為一致,多數(shù)印花配料還是采用傳統(tǒng)的人工的敞口容器配料,VOCs不僅影響操作工人空間廣闊,也以無組織地排放的形式污染周圍大氣環(huán)境至關重要。
在印花工段,印花漿料印到纖維布料之后服務品質,各種顏色的涂料滯留下來的發生,不管是平網(wǎng)印花還是圓網(wǎng)印花,99%的“三苯”就要揮發(fā)到大氣中影響,因此該工段就是最大的VOCs污染源新的動力。
2 VOC治理現(xiàn)狀
2.1 熱定型劑治理現(xiàn)狀
定型機廢氣導(dǎo)致的環(huán)境污染問題,已經(jīng)引起人們的高度關(guān)注發展契機。近幾年來廣泛關註,我國東南沿海的部分城市,針對印染定型機煙氣的專項治理工作已經(jīng)取得一定成效發力。
以浙江省紹興柯橋區(qū)為例能運用,該區(qū)從2006年開始深入印染行業(yè)定型機廢氣專項整治行動,并頒布了紹興縣《印染行業(yè)定型機廢棄排放限量》(DB330621/ T001-2013)地方排放標(biāo)準(zhǔn)智能設備,于2013年5月1日正式實施不可缺少。該標(biāo)準(zhǔn)僅設(shè)兩項污染物,顆粒物和油煙特點,利于檢測積極回應,類似于國家《餐飲業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB18483-2001)。檢測油煙項目完全照搬國家《餐飲業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18483-2001)的測試方法又進了一步,但筆者認(rèn)為多種場景,兩者的油類最大吸收波長不同,使用同樣的測試方法會出現(xiàn)一定的誤差規劃。但總體來講擴大公共數據,紹興柯橋區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)頒布后,對我國印染第一大縣的熱定型機煙氣治理起到了決定性作用帶動擴大,區(qū)內(nèi)印染企業(yè)的定型機全部安裝了廢氣凈化裝置核心技術體系,區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量得到顯著改善具有重要意義,為全國的紡織印染廢氣治理開了一個好頭。
此后全國也陸續(xù)開始了熱定型機的油煙治理講實踐,雖然國家《紡織印染行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》還未頒布體製,但熱定型機煙氣治理的工作已經(jīng)開始啟動,針對目前國內(nèi)熱定型機煙氣治理技術(shù)進行初步評價著力提升。
(1) 靜電收集法
靜電收集法的原理是顆粒物進入電場后具體而言,在顆粒物帶上電荷貢獻法治,稱為荷電進行探討,隨后經(jīng)過電場落到實處,利用靜電引力吸引到集油極上,達(dá)到顆粒物從氣體中分離的目的最新。目前使用的靜電收集器分為立式和臥式兩種技術創新,立式靜電收集器由于不宜過高,因此只能設(shè)有一個電場重要作用,凈化效率不會很高持續向好;臥式靜電收集器可以設(shè)立幾個電場,凈化效率可以提高充足,電場越多凈化效率就越高進展情況。由于國家的《紡織印染行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》還未頒布,國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》制定的標(biāo)準(zhǔn)過于寬松綠色化發展,甚至不用治理都可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)生產效率。
使用靜電收集法也存在如下問題:一是VOCs不僅僅是固相,還存在氣相狀態(tài)效果,因此氣相狀態(tài)VOCs 無法通過靜電收集法凈化使用,因此靜電收集法的凈化效率再高也只是針對固相顆粒。二是靜電收集法收集的油污粘附在集油極板上密度增加,很快就會發(fā)生氧化反應(yīng)生成脂類有效性,不宜清除,現(xiàn)采用過熱蒸汽吹托高端化,但是一旦油污形成脂類就不易溶于蒸汽力量,已成為當(dāng)前困惑企業(yè)的頭疼問題。集油極表面粘附油污后其凈化效率也會下降提單產。因此深入實施,如何解決上述問題有待于進行深入探索及試驗研究。
(2) 洗滌法
洗滌法的原理是通過液體與油煙氣體充分接觸發展空間,使液體中的油煙成分進入液相效果,最后達(dá)到油氣分離的目的,該技術(shù)來源于除塵技術(shù)足了準備,凈化效率較低合作關系,由于國家的《紡織印染行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》還未頒布,紹興柯橋區(qū)的《印染行業(yè)定型機廢棄排放限量》(DB330621/ T001-2013)地方排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了顆粒物的排放標(biāo)準(zhǔn)深刻內涵,顆粒物排放濃度不得超過30mg/m3傳遞,油煙排放濃度不超40mg/m3,其它地方還沒有統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)深入闡釋。使用洗滌法基本還可以達(dá)標(biāo)相關性。
為提高凈化效率完成的事情,采取在洗滌塔內(nèi)廢氣首先均勻分布在整個洗滌塔內(nèi),使氣流風(fēng)速降低穩定;上側(cè)噴霧噴出的液體均勻布滿整個空間改造層面,使含油煙細(xì)小微粒氣體與該水霧接觸,這樣氣液兩相混合優勢與挑戰、吸附從而起到捕捉的目的經驗分享,這樣微小油煙與細(xì)小液滴冷凝吸附結(jié)合合成較大的顆粒沉降下來,較細(xì)小水顆粒隨氣體進入上側(cè)脫水板趨勢;由螺旋脫水板產(chǎn)生離心力除去廢氣中的細(xì)小水顆粒有力扭轉,最后排出凈化裝置外。該凈化裝置凈化效率不如靜電收集法高相互配合,可以達(dá)到70%以上空間載體。但存在著氣液比不易掌控等問題,氣液比過小相對簡便,凈化效率下降重要組成部分;氣液比過大,也會發(fā)生液膜夾帶現(xiàn)象合作,大量水珠帶出凈化器勃勃生機。
待國家的《紡織印染行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》頒布后,隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提高極致用戶體驗,洗滌法可能不能適應(yīng)形式的需要提供有力支撐。
(3) 催化燃燒法
催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200~400℃)下,實現(xiàn)對有機物的完全氧化建議,因此操作簡便品率,安全,凈化效率高不斷發展,在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣凈化方面應(yīng)用較廣積極影響。焚化燃燒對油煙雖然具有很高的去除效率,但考慮到運行成本緊密協作、操作簡便性和催化劑可靠性越來越重要,在實際中很少被采用。催化劑的關(guān)鍵部件是催化劑發揮重要作用,催化劑是一種能提高化學(xué)反應(yīng)速率醒悟,控制反應(yīng)方向,在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)高質量。在一個化學(xué)反應(yīng)過程中也逐步提升,催化劑的加入改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度,而在反應(yīng)前后,催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化重要的作用。
在熱定型機煙氣處理之前蓬勃發展,為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,必須對廢氣進行預(yù)處理積極回應,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物又進了一步。之后進入預(yù)熱裝置多種場景,預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度新的力量,對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度先進水平,必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進行催化燃燒,因此全面展示,必須設(shè)置預(yù)熱裝置重要平臺,溫度可達(dá)300℃以上。熱定型機的煙氣溫度在200℃以上核心技術,稍微預(yù)熱即可滿足要求應用提升,因此適用于催化燃燒處理。預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可采用換熱器和床層內(nèi)布管的方式創造性。預(yù)熱器的熱源可采用催化燃燒后的排氣發展的關鍵,多余的預(yù)熱可回收利用,還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置規模設備,以節(jié)約能源真諦所在。
催化燃燒法最適用于連續(xù)排氣的凈化,熱定型機操作適合于這一點競爭力。在有機物廢氣的催化燃燒中充分,所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,安全問題十分重要集聚。因而競爭力,一方面必須控制有機物與空氣的混合比,使之在爆炸下限狀況。
2.2 印花工段VOCs的治理
(1) 蓄熱式熱氧化器(RTO)
蓄熱式熱氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer兩個角度入手,以下簡稱為RTO),是在熱氧化裝置中加入蓄熱式交換器同期,預(yù)熱VOCs廢氣生產效率,再進行氧化反應(yīng)。隨著蓄熱材料的發(fā)展效果,目前蓄熱式熱交換器的熱回收率已經(jīng)達(dá)到95%以上使用,而且占用空間越來越小。這樣輔助燃燒的消耗很少(甚至不用輔助燃燒,且當(dāng)VOCs 的濃度達(dá)到一定值以上時有效性,還可以從RTO輸出熱量)創新內容。同時,由于目前的蓄熱材料都選用陶瓷填料廣泛關註,所以可處理的腐蝕性或含有顆粒物的VOCs廢氣服務延伸。
這是一種新型的去除可揮發(fā)性有機物( VOCs)設(shè)備,在高溫下將有機組份氧化分解為二氧化碳和水具有重要意義,使用旋轉(zhuǎn)翼替代了傳統(tǒng)設(shè)備中眾多的閥門以及復(fù)雜的液壓設(shè)備進一步。有機物去除率可以達(dá)到99%以上,熱回收率達(dá)到95-97%強大的功能。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實際需求,排放的有機尾氣通過引風(fēng)機進入設(shè)備中,通過選轉(zhuǎn)翼將進口氣體和出口氣體完全分開優勢。氣體通過結(jié)構(gòu)陶瓷時發(fā)生熱量的儲備和熱交換( RTO)系統(tǒng)氣體在進入燃燒區(qū)前在催化劑區(qū)域發(fā)生氧化反應(yīng)善謀新篇,氣體進入燃燒區(qū)借助VOCs氧化產(chǎn)生的熱量或者外部燃料的能量達(dá)到設(shè)定的溫度。氣體從燃燒區(qū)出來便利性,氣體所帶的熱量釋放出來并儲存于吸熱區(qū)方法,凈化后的氣體通過旋轉(zhuǎn)翼排放。系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)提供有力支撐、自動切換吸熱區(qū)和放熱區(qū)穩中求進。 該工藝特點:
① 操作費用低,超低燃料費最深厚的底氣。有機廢氣濃度在450ppm以上時協同控製,RTO裝置不需要添加輔助燃料;
② 凈化率高品質,一床式凈化率達(dá)95%以上利用好,兩床式RTO凈化率達(dá)98%以上;
③ 不產(chǎn)生NOx等二次污染解決問題;
④ 全自動控制系列、操作簡單;
⑤ 安全性高相互配合;
⑥ 穩(wěn)定性高慢體驗。
(2) 吸附-催化燃燒法
原理為:使用具有較大表面積的多孔材料,吸附VOCs成分在其表面智能化,吸附劑選擇沸石等材料科技實力,廢氣中的VOCs經(jīng)過分離后成為潔凈氣體,直接通過排氣筒排放建設,第一步達(dá)到去除廢氣中VOCs的目的在此基礎上;沸石制成轉(zhuǎn)輪形狀,沸石吸附飽和之后轉(zhuǎn)入脫附區(qū),利用一股加熱氣體(利用苯裝置排氣的加熱)通入沸石中相互融合,進入催化燃燒器或蓄熱式熱氧化器( RTO)催化燃燒處理首要任務,排放潔凈的二氧化碳和水,燃燒后產(chǎn)生高溫氣體被引用作為熱流體不同需求,進行利用發展,回收熱能,達(dá)到熱能回收利用的目的總之。
該技術(shù)成熟面向,己成功應(yīng)用于機械、輕工等行業(yè)“三苯”氣體的處理工藝技術,轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速為每小時1-8轉(zhuǎn)。但對于紡織印染行業(yè)來講規模,更具有優(yōu)勢近年來,可以將催化燃燒產(chǎn)生的熱能充分利用,用于本企業(yè)發展目標奮鬥,產(chǎn)生經(jīng)濟效益技術先進。該工藝特點:
① 操作費用低,熱能回收可降低運行成本延伸;
② 凈化率高認為,凈化率達(dá)98%以上;
③ 由于催化燃燒溫度低新趨勢,不產(chǎn)生NOx等污染氣體反應能力;
④ 全自動控制、操作簡單學習;
⑤ 安全性高結構重塑;
⑥ 穩(wěn)定性高。
(3) 印花操作工程中的清潔生產(chǎn)工藝
轉(zhuǎn)移印花是先將染料或涂料的花紋圖案印在紙上應用優勢,制成轉(zhuǎn)印紙高質量發展,然后在一定條件下使轉(zhuǎn)印紙上的染料或涂料轉(zhuǎn)移到紡織品上去。轉(zhuǎn)移印花以在純滌綸織物上的效果最好高效節能,純錦綸織物也能轉(zhuǎn)移印花影響力範圍。轉(zhuǎn)移印花適合于印制小批量的品種,印花后不需要后處理新創新即將到來,減少了大氣污染邁出了重要的一步,屬于清潔生產(chǎn)。印制的圖案豐富多彩重要工具,花型逼真前沿技術,藝術(shù)性強,但轉(zhuǎn)印紙的耗量大、成本高多種方式。目前主要用于滌對外開放、錦輪紡織品的印花,在天然纖維紡織品上進行轉(zhuǎn)移印花還有待創(chuàng)新發(fā)展深入交流研討。
數(shù)碼噴墨印花是將含有色素的墨水在壓縮空氣的驅(qū)動下資料,經(jīng)由噴墨印花機的計算機分色處理噴嘴噴射到被染基材上,由計算機按設(shè)計要求控制形成花紋圖案關註度。根據(jù)墨水系統(tǒng)的性能橫向協同,經(jīng)適當(dāng)處理,使紡織品具有一定的牢度和鮮度敢於挑戰。其印花速度比滾筒印花低很多不斷創新,成本比傳統(tǒng)印花高。一般來講提供了遵循,數(shù)碼噴墨印花用墨水的各項牢度均高參與水平,而且染料是按需噴射到基質(zhì)上,揮發(fā)性有機物排放量大大降低服務效率。另外明確相關要求,噴射印花技術(shù)與常規(guī)印花相比,大大縮短了技術(shù)流程統籌發展,可免去繁復(fù)的花樣制版和色漿調(diào)制工序深化涉外,生產(chǎn)周期短,特別適合小批量生產製造、多品種開展試點、快捷反應(yīng)、高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)共同。噴射印花環(huán)境友好進一步,無廢棄染化料,能耗強大的功能、用水量極低實際需求,處理費用也最少,工作環(huán)境清潔優勢,無噪聲交流,因此是重點發(fā)展的清潔生產(chǎn)技術(shù)。
靜電印刷是近年來發(fā)展起來的一種新穎印刷工藝提供堅實支撐,利用一種較簡單的靜電裝置還不大,即印刷涂料與織物之間保持一定間隔,在不直接接觸情況下信息化技術,由于靜電場作用使印墨轉(zhuǎn)移到織物上發揮作用。為了使印刷圖案在織物上有一定色牢度良好,在完成復(fù)印之后還必須進行固著后處理。由于靜電印刷速度快銘記囑托,可將花紋圖案一次性直接印制在織物上引領,比目前使用的其他印刷方法簡捷方便,且靜電電子印花具有效率高示範、流程短應用前景、成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)點運行好,是生態(tài)紡織品印花首選的印花方法首次。靜電電子印花裝置與噴射印花機完全不同,不使用噴嘴部署安排,運轉(zhuǎn)率比噴射印花高20%以上搖籃,清晰度為720dpi,生產(chǎn)速度是噴射印花機的50倍推廣開來,而每平方米所需染料推動、油墨的價格則為噴射印花的1/200,大大降低染料重要的、油墨的使用量開展研究,減少揮發(fā)性有機物的產(chǎn)生姿勢,是一種清潔生產(chǎn)工藝相互融合。
另外,采用智能配料綠色化,密閉操作不同需求,管道輸送漿料、顏料是減少VOCs排放一個主要措施保持穩定,是簡單可行的方案總之,符合性情生產(chǎn)工藝。在投資很小的情況下支撐作用,可以減少VOCs的彌散同時,保護工人身體健康,具有經(jīng)濟效益和環(huán)境效益效高性,目前在國內(nèi)許多獨資模式、合資印染企業(yè)使用。
3結(jié)語
2013年提升,環(huán)境部將《紡織印染業(yè)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》納入到了國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)制定修訂計劃中高品質,本標(biāo)準(zhǔn)由中華環(huán)保聯(lián)合會環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究專業(yè)委員會和東華大學(xué)負(fù)責(zé)制定,多家單位參與支撐能力,目前已頒布征求意見稿資源優勢,預(yù)計2016年底出臺高效利用。新標(biāo)準(zhǔn)必將有力促進紡織印染的VOCs全面治理。
大氣中VOCs的濃度與熱焓值呈正比例關(guān)系估算,廢氣中VOCs越高其熱焓值就越大講理論,是一大可回收利用的寶貴熱源。隨著VOCs的治理的全面展開奮戰不懈,這一潛在的熱源也會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益市場開拓。
來源:浙江省印染行業(yè)協(xié)會
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