徐波
(蘇州市環(huán)境科學研究所江蘇蘇州215000)
吸收法在治理合成革有機廢氣中的應(yīng)用研究
徐波
(蘇州市環(huán)境科學研究所江蘇蘇州215000)
合成革是當前社會中一種較為常用的材料,通過對高密織布進行聚氨酰浸漬、涂層加工等操作得到的。隨著合成革需求量的不斷增大,在合成革生產(chǎn)加工過程中,產(chǎn)生的有機廢氣量也越來越多,因而對環(huán)境造成了極為不良的影響。基于此,本文介紹了采用吸收法對合成革有機廢氣進行治理的實際應(yīng)用和工藝流程,從而降低對環(huán)境的不良影響。
吸收法;合成革有機廢氣;治理應(yīng)用
合成革是我國塑料制品業(yè)當中一個十分重要的組成部分,在當前社會中,合成革擁有十分廣泛的應(yīng)用。例如,在制作手套、服裝、腰帶、鞋、手袋、箱包、工藝品、汽車內(nèi)飾、夾具、沙發(fā)、文具、體育用品、燈箱廣告材料等諸多領(lǐng)域,合成革都得到了良好的應(yīng)用。但是,在合成革的生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生十分嚴重的有機廢氣污染,對于生態(tài)環(huán)境會造成極大的危害。因此,應(yīng)當對這些有機廢氣進行治理,可對吸收法進行應(yīng)用,能夠取得良好的效果。
在生產(chǎn)合成革的過程中,有機溶劑在存放、運輸、配料過程中的揮發(fā),會產(chǎn)生有機廢氣。在含浸、涂覆等加工過程中、烘箱加熱的過程中、以及后續(xù)處理的過程中,都會揮發(fā)出有機廢氣。采用不同的配方、工藝,也會產(chǎn)生不同的有機廢氣。而一些合成革的生產(chǎn)工藝可以進行更改,因而也會產(chǎn)生不一樣的有機廢氣。具體來說,在濕法工藝生產(chǎn)當中,主要會產(chǎn)生DMF等有機廢氣,而在干法工藝生產(chǎn)中,主要會產(chǎn)生甲苯、丁酮、二甲苯、DMF等有機廢氣[1]。其中,甲苯會通過皮膚、食道、呼吸道等進入人體,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)由麻醉作用,對粘膜和皮膚由刺激性。如果短時間內(nèi)對濃度較高的甲苯吸入,將會出現(xiàn)上呼吸道刺激、眼結(jié)膜充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、無力,甚至會抽出和昏迷。如果長期接觸,則可能造成神經(jīng)衰弱綜合征。丁酯雖然不具有急性毒性,但是也具有刺激和麻醉的最用,對人的眼、鼻等,將會造成強烈的刺激,引發(fā)流淚、煙筒、咳嗽、胸悶、氣短等,嚴重時可能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)和心血管的癥狀。如果濃度過高,還會引起麻醉。
本文主要介紹了吸收法治理干法工藝中甲苯/丁酯廢氣的應(yīng)用實例。對于合成革有機廢氣,在應(yīng)用吸收法進行治理的過程中,填料塔、甲苯/丁酮真空蒸發(fā)設(shè)備、風機、換熱器,以及相應(yīng)的輔助設(shè)備構(gòu)成第一級吸收系統(tǒng),用于對有機廢氣當中的丁酮和甲苯進行吸收。在填料塔中進行規(guī)整填料,并采用DMF溶液作為吸收溶劑。DMF常壓蒸發(fā)回收設(shè)備、風機、噴淋塔,以及相應(yīng)的輔助設(shè)備構(gòu)成第二級吸收系統(tǒng),并將水作為吸收溶劑。在水吸收DMF系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將第一級吸收系統(tǒng)添加在水吸收DMF設(shè)備與有機廢氣出口之間,從而形成有機廢氣有機溶劑治理回用裝置。
在裝置運行當中,有機廢氣在換熱器當中進行預降溫,DMF溶液吸收了丁酮和甲苯之后,從填料塔底部輸出,并進行預升溫。有機廢氣從換熱器中進入填料塔,利用其中的DMF溶液對廢氣中的丁酮和甲苯進行吸收。在這一過程中,溶劑能夠吸收大部分的丁酮和甲苯,吸收率約為95%左右[2]。這樣,在排放的尾氣中,丁酮、甲苯等成分就能夠達到相應(yīng)的排放標準。丁酮和甲苯被溶劑吸收之后,經(jīng)過換熱器進入甲苯/丁酮真空蒸發(fā)系統(tǒng)。由于廢氣帶出了新增的DMF,從塔頂經(jīng)過引風機進入噴淋塔。在噴淋塔中,氣體會旋轉(zhuǎn)上升,與吸收溶劑接觸吸收。
對于DMF來說,水具有很強的吸收作用,因此在這一過程中,能夠去除有機廢氣中的大部分DMF。水溶液在吸收DMF之后,進入DMF常壓蒸發(fā)系統(tǒng),與水進行分離。在噴淋塔頂部,可以安裝旋轉(zhuǎn)除霧板,以降低有機廢氣中的含水率。有機廢氣從噴淋塔頂部輸出,通過引風機進入排氣筒,最終排入大氣。而DMF溶液在吸收了丁酮、甲苯之后,從填料塔底部輸出,與廢氣在換熱器中進行熱交換預升溫。含有溶質(zhì)的DMF溶液進入換熱器,在蒸汽的加熱下,將溫度提升到100℃。加熱之后的DMF進入到真空蒸發(fā)器當中,由于丁酮和甲苯的沸點要低于DMF,因此,在真空蒸發(fā)器當中,溶液中首先蒸餾出甲苯和丁酮,并且進入到甲苯丁酮冷凝器當中[3]。經(jīng)過冷凝之后,甲苯、丁酮會進入到溶劑接收槽。通過溶劑接收槽,甲苯和丁酮會進入到有機溶劑回收罐進行回收處理,以備下次生產(chǎn)的循環(huán)使用。
DMF溶液從真空蒸發(fā)器當中輸出,經(jīng)過DMF泵,輸送到DMF冷卻器當中。DMF溶液會在冷卻器當中與冷卻水進行熱交換,從而將溫度下降。降溫后,DMF會重新回到填料塔進行循環(huán),再次作為溶劑使用。在這一過程中,后續(xù)的真空泵會對整個管路的真空度進行維持。在整個循環(huán)反應(yīng)的過程中,DMF溶液由于受到霧沫夾帶等因素的影響,因而會發(fā)生一定的損耗。所以,在反應(yīng)過程中,需要定期的對DMF溶液進行補充,從而確保反應(yīng)過程的順利進行。
合成革作為當前制造領(lǐng)域中一種十分重要的人造合成材料,具有很多優(yōu)良的性能,合成革材料制造處的很多產(chǎn)品也深受消費者的喜愛。但是,在合成革的生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的有機廢氣會對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響。對此,可采用吸收法對其進行治理,從而降低對生態(tài)環(huán)境的影響,保證良好的綠色化生產(chǎn)。
[1]汪涵,郭桂悅,周玉瑩,梁忠越.揮發(fā)性有機廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀與進展[J].化工進展,2009,10:1833-1841.
[2]易靈.有機廢氣治理技術(shù)的研究進展[J].四川環(huán)境,2011,05: 103-107.
[3]卞光明.有機廢氣處理方法探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,01:98.
徐波(1983—),男,漢族,江蘇省常熟人,碩士研究生,工程師,研究方向:環(huán)境科研。