邵陽紡織機械劉春:控制廢氣排放實現(xiàn)清潔生產(chǎn) | 遠信杯定形機技術(shù)優(yōu)秀論文選登
作者簡介
劉春, 1990年7月畢業(yè)于中國紡織大學,高級工程師,現(xiàn)供職于邵陽紡織機械有限責任公司,主要從事染整機械的研發(fā)與管理。
拉幅定形機是織物后整理工序中的重要整理設(shè)備,其產(chǎn)生的印染油煙廢氣會對環(huán)境產(chǎn)生很大影響。在國家和各地市強烈要求印染行業(yè)節(jié)能減排的形勢下,拉幅定形機的節(jié)能減排性能也已成為用戶對設(shè)備主要性能要求之一。只有仔細分析拉幅定形機的廢氣成份,提出相應的廢氣處理治理措施,才能達到減排環(huán)保生產(chǎn)的目的。
印染廢氣嚴重危害人體健康
拉幅定形機的工作原理是利用熱空氣對織物進行干燥和整理,并使之形態(tài)固定、實現(xiàn)尺寸穩(wěn)定的設(shè)備,一般工作溫度約為200℃左右。拉幅定形機在織物定形過程中,由于高溫焙烘會產(chǎn)生大量含有有機物、染料助劑(含蠟質(zhì)、溶劑、乳化劑、高分子單體)熱廢氣,這些大量的油煙必須通過引風機進入煙道后排出烘房。
布料在熱定形過程中,會在定形機烘房中產(chǎn)生大量的高溫廢氣煙塵,成分復雜,不僅含有甲醛、多苯類、芳香烴類等VOCs(有機揮發(fā)物),還有一部分是紗線在織造過程中添加的潤滑油劑,以及防水、阻燃等功能性面料特殊后整理工藝中染料助劑,其中含有更加復雜多樣的成分,其中很多揮發(fā)物對人體健康是有害的。
定形機廢氣中含顆粒物150~250mg/m3、油煙40~80mg/m3 ,主要成分為:油,來源于織物的性質(zhì)和上道工序,如化纖織物廢氣中富含很多油劑;塵,來自于織物上的掉落纖維及可燃粉塵;煙,固體顆粒物;印染助劑,目前我國紡織助劑的年產(chǎn)量為26萬~28萬噸,其中前處理劑約7.4~7.7萬噸,有凈洗劑、滲透劑、油劑、精煉劑和穩(wěn)定劑等約300個種類;印染助劑約11.2~11.8萬噸,有均染劑、消泡劑、擺開粉、促染劑、乳化劑、分散劑、粘合劑、固色劑、熒光增白劑和保險粉等約600個品種;后整理劑約6.8~7.1萬噸,有抗靜電劑、柔軟劑、樹脂收拾劑、防水劑和涂層劑等5個種類。
拉幅定形機工作時揮發(fā)出來的油霧及甲醛、多苯類、芳香烴類等VOCs(有機揮發(fā)物)廢氣吸入人體可以直接損害呼吸道粘膜,對人體呼吸道和肺部有一定的刺激作用,降低人體免疫功能,使人出現(xiàn)嗆咳、胸悶、氣短癥狀,氣道收縮,呼吸阻力增加,危害人體健康。
印染油霧揮發(fā)在大氣中不易溶于水,不易隨著雨水降落到地面,而會漂浮在空中,形成長期的污染源。同時油霧揮發(fā)在大氣中的分子團具有較強的吸附能力,是多種污染物的載體和催化劑,有時會成為多種污染物的集合體,與其它可揮發(fā)性有機物一道,是空氣中光化學反應(污染)的源頭。
廢氣凈化排放管理日趨嚴格
在印染行業(yè)快速發(fā)展的階段,由于實行粗放式生產(chǎn),拉幅定形機用戶簡單地將其廢氣通過排煙管直接排放到大氣中,不僅浪費了能源,而且還會造成嚴重的環(huán)境污染,不僅對操作工人的身體健康會造成損害,還會嚴重影響周圍居民生活質(zhì)量。由于排煙道內(nèi)廢氣中含有大量大量煙塵,包含聚苯類有機物、印染助劑、油等多種成分,如果未經(jīng)凈化直接排放,會對空氣造成嚴重污染,對人類身體健康和環(huán)境具有很大危害。拉幅定形機廢氣排放引起的污染問題也會越來越尖銳,同時由于廢氣中的油份和毛細纖維容易因靜電火花引起火災,對企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失,因此,定形機廢氣排放亟待控制與處理因此,設(shè)備制造商和各印染廠對節(jié)能減排越來越重視,采用各種方式對廢氣進行科學處理,減少有害物質(zhì)排放,減少對環(huán)境的污染。
《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出:“十三五”期間,要求地級以上城市重污染天數(shù)減少25%,加大重點地區(qū)細顆粒物污染治理力度,大力推進污染物達標排放和總量減排,實施工業(yè)污染源全面達標排放計劃;完善污染物排放標準體系,加強工業(yè)污染源監(jiān)督性監(jiān)測,在重點區(qū)域、重點行業(yè)推進揮發(fā)性有機物排放總量控制,全國排放總量下降10%以上。因此,環(huán)保生產(chǎn)備受社會廣泛關(guān)注,進一步加強環(huán)保減排工作,應對友好環(huán)境型生產(chǎn)的迫切需要,是印染企業(yè)與設(shè)備制造商應該共同承擔的社會責任。
近年來,我國逐漸加強了對印染廢氣凈化排放的管理,越來越多的省市政府已經(jīng)推出印染廢氣排放標準,國家也會盡快推出印染廢氣排放行業(yè)標準。并且,隨著技術(shù)進步和國家對環(huán)保越來越高的要求,紡織印染行業(yè)廢氣排放標準會越來越高。
例如,2006年浙江省紹興市的“染整行動”為國內(nèi)印染拉幅定形機廢氣治理提供了借鑒的案例,紹興市對印染定形機廢氣治理設(shè)備的要求標準:廢氣治理設(shè)備安裝后,廢氣收集率應達到90%以上,總顆粒物的去除率應達到80%,油煙去除率應達到75%,對凈化處理后的廢水和廢油有二次污染的防治措施,廢油要能夠回收利用,要節(jié)能、無二次污染。
2013年,浙江省紹興市率先對拉幅定形機廢氣治理再次提高要求,并發(fā)布《印染行業(yè)定型機廢氣排放限量》地方標準,并與2013年5月1日正式實施,該標準規(guī)定:印染行業(yè)定形機廢氣最高允許排放顆粒物濃度不超過30mg/m3,油煙濃度不超過40mg/m3。
2015年,浙江省在全國率先發(fā)布地方標準《紡織染整工業(yè)大氣污染物排放標準》,標準號:DB33/962-2015,并于2015年4月1日實施,該標準要求:紡織印染工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施廢氣排放最高允許排放排放顆粒物濃度不超過20mg/m3,油煙濃度不超過30mg/m3。
水噴淋工藝經(jīng)濟效益顯著
拉幅定形機廢氣處理有很多種,最常用的有兩種:靜電式處理工藝和水噴淋處理工藝。
靜電式處理工藝原理為:利用高壓直流下的電暈效應,氣液體電暈促使油煙物灰塵顆粒帶電,當帶正/負電荷的微粒通過除塵電極時,分別被負/正電極板吸附,油煙會凝聚成液珠,在圓管臂上堆積,在重力作用下,自由滴入設(shè)備的集液槽中,進而收集,達到除油除塵目的。
靜電式除油煙工藝流程圖見下圖
靜電式凈化器應用于拉幅定形機廢氣治理,主要存在以下三方面的不足:一是必須先慮塵后凈化,通常選用多級機械過濾網(wǎng)。由于定形機廢氣中含有大量纖維、油污,勢必增加清理維護的工作量。定形機廢氣溫度有時高達180~200℃,即使廢氣溫度較低的工況,也難免著火的情況,此時如果系統(tǒng)沒有安全可靠地保護措施,靜電式凈化器通常會因一次火災而報廢。三是靜電式處理對凈化設(shè)備的工藝、結(jié)構(gòu)要求相對較高。
水淋式廢氣凈化器工作原理為,拉幅定形機產(chǎn)生的高溫廢氣進入廢氣凈化器,在導流定形機廢氣處理工藝流程區(qū)經(jīng)緩流、均流、擴散后進入噴淋區(qū),煙氣在噴淋區(qū)與高壓水霧紊流接觸,廢氣中的有害氣體、纖維、塵、油霧被水霧捕集后經(jīng)凈化器底部排水口流入油水分離水箱中。經(jīng)噴淋凈化、降溫后的氣體由噴淋區(qū)進入脫水區(qū),脫水后的潔凈氣體由凈化器頂部通過排風管道排入大氣。
水噴淋式處理工藝應用于拉幅定形機廢氣治理,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面:無需加裝引風機,充分利用原有排風機的富余風壓,不增加電能損耗;有效保護定形機風管,消除火災隱患(凈化系統(tǒng)運行后兼有滅火功能);煙氣充分降溫,有效回收廢油產(chǎn)生經(jīng)濟效益;凈化后的廢氣達標排放。
水噴淋處理工藝運行維護方便,造價及維護成本低,不但能夠治理廢氣,還能回收廢油,產(chǎn)生經(jīng)濟效益,水噴淋處理工藝在印染行業(yè)拉幅定形機廢氣凈化處理工程中得到廣泛的應用和普遍推廣。
水噴淋工藝流程圖見下圖
總體來看,通過印染廢氣處理,可有效控制廢氣凈化排放,排入空氣中的印染油煙將大幅減少,不僅能夠做到清潔生產(chǎn),保護人體健康,免受印染油煙侵害,達到減排環(huán)保的目的,同時通過費油回收,能夠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。我國紡織品生產(chǎn)已由粗放型轉(zhuǎn)向節(jié)能可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變,節(jié)能減排技術(shù)已經(jīng)越來越受到關(guān)注和重視,紡織印染業(yè)拉幅定形機廢氣治理同時也是一項多收益工程,經(jīng)濟效益和社會效益顯著,應用前景廣闊。
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