DMF回收装置在线监测系统的设计应用

徐博宇 陈军

(台州市环科环保设备运营维护有限公司， 浙江 台州 318000)

DMF回收装置在线监测系统的设计应用

徐博宇 陈军

(台州市环科环保设备运营维护有限公司， 浙江 台州 318000)

以聚氨酯合成革企业污染源在线监控系统改造为背景，在原有污染源在线监控系统和监控平台的基础上，对聚氨酯合成革企业增加DMF回收装置在线监控，通过监测引风机、循环水泵和脱胺塔温度等三个工艺指标参数，协助环保部门实时监控DMF回收装置的运行状况。实践证明，该系统克服了人工监管该行业DMF回收装置的缺点，显著地提高了DMF回收装置的自动化监管水平。

合成革;DMF回收装置;在线监测

1 项目背景

二甲基甲酰胺(DMF)作为一种优良的有机溶剂，广泛应用于合成革和医药化工行业。据调查，合成革行业DMF用量约占全国总用量的48.6%，且增长很快，已成为DMF消耗和排放量最大的行业[1]。

湿法聚氨酯合成革的生产工艺是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂制成混合液，添加溶剂(DMF)后，聚氨酯树脂逐渐凝固，形成多孔性皮膜。但因为水中的DMF无法被全部置换，作为一种对人身体危害很大的有毒物，因此，企业在废水重新回收利用或排除前尽可能除掉废水中的DMF。而DMF回收脱胺塔的作用就是解决回收过程中塔顶冷凝水中含DMA(二甲胺)的问题。其工作原理是回收装置中的脱胺塔利用塔釜产生的蒸汽与塔顶引入的含DMA的冷凝水逆流接触，使溶解在水中的DMA释放出来，再通过专门装置回收利用。其具体流程是：回收装置的塔顶水温度在60℃左右，脱胺塔釜的水温约为100℃，进水加热器利用塔釜的出水加热回收装置中的塔顶水。温度提高后进入脱胺塔中段。塔釜利用锅炉产生的蒸汽余热作为脱胺塔的主要热源，同时塔釜增加一台利用导热油做补充热源的再沸器。塔釜产生的蒸汽与进入塔内的塔顶水汽液交换从而达到脱除水中二甲胺的目的。排放达标的水再通过一台专用水泵打入循环水池。

2 系统建设目标

DMF回收脱胺塔的设计目的在于治理回收过程中塔顶冷凝水中含DMA(二甲胺)的问题。二甲胺在合成革厂是主要的恶臭污染物之一，对人体的眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用，皮肤接触液态二甲胺可引起坏死，眼睛接触可引起角膜损伤。另外，塔顶水中含DMA(二甲胺)，如果直接排放不但污染环境，同时还造成水资源的大量浪费。建立DMF回收装置运行状况在线监测系统，可对DMA(二甲胺)的处理设备进行实时监测，从而为环保主管部门提供科学决策，进一步监督管理，有效降低该类污染物质排放。

3 系统设计方案

通过一系列的摸底调查，确定测量监测引风机、循环水泵和脱胺塔温度等三个工艺指标参数，将监测指标上传污染源在线监测平台，协助环保部门实时监控DMF回收装置是否在正常运行。

(1)监测引风机。监测引风机运行状况，包括废气收集状况，可采用以下两种监测方式：

a：直接从风机的控制柜采集控制风机的接触器的开关信号；

b：直接从风机的控制柜采集风机的电流信号。

(2)监测循环水泵。监测循环水泵运行状况，报矿处理后废水排放状况，可采用以下三种监测方式：

a：直接从泵的控制柜取电机运行信号进入数据采集仪，监测泵是否在工作。包括采集控制循环水泵的接触器的开关信号和循环水泵的电流信号；

b：在泵的出口加装流量计，将流量信号接入数据采集仪；

c：在水处理系统中建设明渠标准化排放口，安装超声波明渠流量计，并安装排放口视频监控系统。

(3)监测脱胺塔温度。为达到除掉废水中DMF的目的，脱胺塔内热交换用水蒸汽的温度必须高于DMF的沸点(152.8℃)，为此实时测量该温度值，可采用以下三种温度监测方法：

a：利用脱胺塔原有铂电阻温度计采集信号，通过增加一台信号分配器，采集4～20mA温度信号接入数据采集仪；

b：将原脱胺塔铂电阻换成双支型号，一支用于系统工艺控制，另一支用于采集电阻信号，通过变送器输出4～20mA至数据采集仪；

c：在脱胺塔相应的位置加装一支热电阻，采样电阻信号通过变送器输出4～20mA至环保监测用数据采集仪；在线监控房数据采集仪通过测量采集以上三个监测信号后上传至环保监控平台，供环保主管部门判断DMF回收装置是否运行正常。

4 实施方案

(1)温度采集：在不破坏原设备结构并可兼顾环保监测的要求的原则上，根据现场实际情况，利用脱胺塔设备原温度计底座及安装法兰，选购双支铂电阻温度计，一支信号供设备工艺控制使用，一支信号加变送器供环保监测设备温度实际情况；温度计采用户外安装形式，具体型号规格根据每家企业现场实际情况。(2)循环水泵信号采集：在循环水泵控制箱总电源输出处装一个交流电流传感器，监测其电流，从而判断其运行状况。(3)引风机信号采集：在引风机控制箱总电源输出处装一个交流电流传感器，监测其电流，从而判断其运行状况。(4)数据采集及网络平台：利用在线监控房已有的数采仪，增加对应采集软件，监测信号经数采仪上传至环保局在线监控平台，通过对环保局在线监控平台添加对应监测因子，供环保部门使用。

5 结论

本文设计的合成革DMF回收装置在线监测系统，通过对回收温度、循环水泵电流信号以及引风机电流信号的实时监控，实现了准确快速的数据采集、传输，具有实时性好、稳定性高等特点，为环保主管部门提供技术支撑，建议可在同类型企业自动监控改造中推广。

[1]魏玉梅，张清宇，田伟利.合成革企业二甲基甲酰胺排放清单的初步建立.环境科学研究.2010，(23).