徐大忠 何 丽
(杭州清雨环保工程有限公司浙江杭州310000)
绿色理念下的合成革废气治理方法研究
徐大忠 何 丽
(杭州清雨环保工程有限公司浙江杭州310000)
合成革的大量生产中产生经济效益,方便日常生活的同时,也给环境产生较大危害。尤其是在生产过程中所产生的有机废气,处理不当会对环境以及人体健康产生极大危害。因此,在日常生产过程中,要重视合成革有机废气治理。本文介绍了合成革有机废气产生、危害及主要治理方法基础上,重点论述了绿色理念下吸收法设计及应用。
合成革有机废气;吸收法;绿色理念
随着工业化、城市化进程的加快,社会对于塑料制品的需求量与日俱增。据海关总署统计,2016年我国塑料制品产量为7717.2万吨,同比增长了2.7%。合成革作为塑料制品中一个重要组成部分,广泛应用于沙发、鞋、箱包、车饰等等诸多领域,与人们日常生活紧密相连。合成革的大量生产中产生经济效益,方便日常生活的同时,也给环境产生较大危害。尤其是在生产过程中所产生的有机废气,处理不当会对环境以及人体健康产生极大危害。因此,采取既经济又实用的治理技术,开发合适的工艺流程,做好有机废气治理具有积极的现实意义。
1.1 有机废气来源。合成革生产在不同环节会产生大量有机废气,这些废气主要来自有机溶剂的挥发、涂覆、含浸时有机物的挥发,烘箱加热以及合成革的后处理环节。此外,合成革废气污染物同其生产工艺及配方密切相关(见表1)。
从表1可见,合成革生产过程中会产生DMF、甲苯、丁酮、二甲苯、DMF等有机废气。
1.2 有机废气危害
合成革生产过程中所产生的大量废气不仅污染环境,还会对生产人员的身体健康产生危害:皮肤接触、食道吸入甲苯等气体,会对人体的中枢神经系统产生麻醉作用,刺激器官粘膜。吸入浓度较高的甲苯,会在很短的时间里让人产生恶心、呕吐、胸闷等不适症状,长期接触,会造成神经衰弱,严重时可能引发神经系统和心血管的症状。二甲基甲酰胺虽属中等偏低有毒物质,但经由呼吸道、皮肤和消化道浸入机体会引起中毒不适症状。
随着甲苯、丁酮以及DMF作为溶剂加入进合成革生产工艺中以来,其易挥发、难回收难题使得人们更多的关注生产环节控制技术的应用,以降低废气产生量。目前常用的处理方法又冷凝法、吸收法、热破坏法等,近年来还形成了生物膜法、电晕法、催化燃烧法等(见表2),但对于低浓度有机废气的净化处理难度大,费用高。
表2 VOCs治理技术比较
20世纪70年代,绿色设计和绿色产品就被提出并被应用到生产生活中。绿色设计是以环境资源为核心概念的设计过程,在产品的生产、使用和回收等全生命周期中优先考虑产品的环境属性。合成革废气治理工艺设计中,在不增加新有机溶剂基础上,通过溶剂绿色化技术的应用,实现合成革生产环节及回收处理环节中甲苯、丁酮和DMF等废气的回收利用。
3.1 工艺原理
通过设计两级吸收塔设备来达到分别吸收废气中的甲苯、丁酮以及DMF目的。其中,第一级吸收设备主要以板式塔或填料塔为主,并辅助设计换热器、输送泵、真空泵等有机溶剂蒸发回收系统,DMF作为吸收溶剂达到甲苯、丁酮的吸收目的。第二级设备主要有喷淋塔或板式塔,水作为吸收溶剂达到吸收废气中的DMF,并通过净化后排放。该工艺原理在不增加新溶剂的基础上,实现废气中甲苯、丁酮和DMF的高效吸收,并可用于再生产或销售,环境效益和经济效益显著提升。
3.2 工艺流程
为有效利用现有设备,降低实际投入和运营维护成本,选择使用DMF-水联合吸收工艺(见上图)。第一级吸收系统设备采用填料塔,选择DMF为吸收溶剂,主要用来吸收和回收废气中的甲苯和丁酮。第二级吸收系统由喷淋塔、排气筒等辅助设备构成。选用水作为吸收溶剂。在已有系统设备基础上,将收集好的废气出口至水吸收DMF设备之间添加第一级吸收系统,甲苯、丁酮液体从溶剂接受槽底部进入回收罐,达到废气有机溶剂治理回用效果,减少投资费用。在整个循环过程中,由于雾沫夹带等因素,DMF溶液会有一定损耗,注意做好补充适量DMF溶液即可。
[1]汪涵,郭桂悦,周玉莹,梁忠越.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].化工进展,2009,10:1833-1841.作者简介
徐大忠(1989.8-),男,汉族,浙江新塘边镇人,本科,助理工程师,研究方向:废气处理。