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嘉園環(huán)保:PU革涂布生產(chǎn)廢氣的循環(huán)經(jīng)濟(jì)

分類:環(huán)聯(lián)生態(tài) > 企業(yè)發(fā)展    發(fā)布時間:2020年3月12日 10:07    作者:    文章來源:中國水網(wǎng)

  1前言
 
  涂布是將糊狀聚合物、熔融態(tài)聚合物或聚合物熔液涂布于紙、布、塑料薄膜上制得復(fù)合材料的方法,主要應(yīng)用于紙張、超薄線路板、玻璃纖維布、透明薄膜等。本文所述主要針對涂布的細(xì)分產(chǎn)品產(chǎn)業(yè):PU革涂布,PU產(chǎn)品主要應(yīng)用在戶外服裝、箱包等,其生產(chǎn)的主要原料之一是聚氨脂樹脂,是最后形成合成革表層的主要成份。但在合成革生產(chǎn)時,需要采用大量的有機(jī)溶劑將這些樹脂溶成膠液進(jìn)行涂布,這些溶劑包括DMF(二甲基甲酰胺)、TOL(甲苯)等。這些溶劑在生產(chǎn)過程中100%通過烘烤工段被蒸發(fā),全部排放到大氣。不僅造成了資源的浪費(fèi),而且嚴(yán)重地污染了環(huán)境。
 
  PU革的生產(chǎn)工藝有干法和濕法,干法生產(chǎn)工藝相對比較簡單、易操作,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,所以目前國內(nèi)大量的廠家采用干法生產(chǎn)。在江蘇吳江、浙江溫州、廣東一帶是PU革涂布生產(chǎn)企業(yè)比較集中、密集的區(qū)域,基本都是采用干法生產(chǎn)工藝,因此,每天有大量的有機(jī)物排入大氣。這些廢氣中,主要含有DMF和甲苯有機(jī)溶劑,隨著國家對環(huán)保治理要求日漸提高,各地方政府出臺的地方標(biāo)準(zhǔn)排放要求越來越嚴(yán)格,原有沒有治理設(shè)施或者簡單的治理設(shè)施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有新的治理目標(biāo),面臨停產(chǎn)風(fēng)險?;诖饲闆r,我司針對性的研發(fā)新的治理技術(shù)工藝,能夠有效地提高治理效率,滿足企業(yè)需求。實(shí)踐證明,采用本工藝對干法生產(chǎn)PU革產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行治理,不僅可以達(dá)到目前嚴(yán)格的排放要求,而且能夠資源回收、循環(huán)再利用,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
 
  2 基礎(chǔ)特性
 
  涂布機(jī)一般本身已經(jīng)帶有排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)系統(tǒng),生產(chǎn)線排氣具有以下主要特征:
 
  2.1 含有的有機(jī)物特性
 
  DMF在常溫常壓下為無色透明的液體、略帶氨味,化學(xué)名稱:N,N—二甲基甲酰胺。相對密度0.9445(25℃),熔點(diǎn)-61℃,沸點(diǎn)152.8℃,在水中的溶解度約27%。爆炸極限下限2.2%。
 
  甲苯沸點(diǎn)110.6℃, 溶點(diǎn)-95℃,密度0.8667,不溶于水,溶于多種有機(jī)溶劑。爆炸極限下限1.27%;飽和蒸汽壓80kPa(102.5℃)。
 
  2.2 其他基礎(chǔ)屬性
 
  生產(chǎn)線基本是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,每臺生產(chǎn)線廢氣基本相同,排放量約:10000m3/h
 
  廢氣濃度:DMF:3500mg/m3,甲苯:1500mg/m3
 
  排氣溫度:90~110℃
 
  3 工藝技術(shù)
 
  3.1工藝的理論基礎(chǔ)
 
  為了提高廢氣的綜合治理效率,降低廢氣治理設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用,針對獨(dú)特的行業(yè)特性設(shè)計(jì)本工藝,主要的依據(jù)有:
 
  DMF具有較高的沸點(diǎn),直接采用活性炭吸附易造成活性炭失效,導(dǎo)致頻繁更換活性炭,增加運(yùn)行費(fèi)用;
 
  DMF在水中具有一定量的溶解度,采用直接水溶液進(jìn)行吸收,能夠?qū)MF去除,保證后端系統(tǒng)吸附劑性能;同時,采用多級分級吸收的方式,能夠確保去除率并獲得較高濃度的DMF水溶液;
 
  從前端對廢氣中的DMF進(jìn)行回收,而甲苯不溶于水中,使得廢氣中主要成份僅為甲苯,降低進(jìn)入活性炭吸附器的廢氣濃度,降低活性炭的凈化負(fù)荷,同時采用二級活性炭系統(tǒng),確保達(dá)到國家和地方新規(guī)、新排放標(biāo)準(zhǔn)。
 
  3.2 工藝系統(tǒng)組成
 
  根據(jù)有機(jī)物物性和廢氣源的基礎(chǔ)情況,回收裝置采用空冷換熱器、主風(fēng)機(jī)、吸收塔、吸附罐、冷凝器、油水分離,精餾塔等設(shè)備組成,采用分級吸收液吸收塔完成對DMF的吸收,采用二級吸附、水蒸汽脫附工藝完成對甲苯的回收,采用精餾塔對吸收下來的DMF水溶液進(jìn)行精餾,回收DMF。
 
  具體工藝流程如圖所示。

  工藝流程圖
 
  3.3工藝操作流程
 
  如圖所示,高溫廢氣首先通過空冷-過濾器①,將廢氣溫度降低,避免吸收液溫度持續(xù)上升,使得吸收效率下降并造成排氣帶液過多從而影響后端吸附系統(tǒng)性能;通過高壓離心風(fēng)機(jī)作用進(jìn)入填料吸收塔,DMF被吸收形成一定濃度的DMF混合液,儲存到一定量后送入精餾塔精餾,得到DMF成品;經(jīng)過吸收塔去除DMF后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附罐進(jìn)行甲苯吸附,系統(tǒng)設(shè)置三組吸附罐,廢氣先經(jīng)過第一組進(jìn)行一級吸附,然后進(jìn)入第二組進(jìn)行二級吸附后凈化排入大氣,第三組處于脫附再生狀態(tài),每組吸附罐出口均設(shè)置濃度在線檢測儀,在測定值超過預(yù)設(shè)定值后切換各組吸附罐的工作狀態(tài),一級吸附罐轉(zhuǎn)入再生脫附,二級吸附罐轉(zhuǎn)入一級吸附,上一狀態(tài)處于脫附再生的吸附罐則轉(zhuǎn)入一級吸附狀態(tài),工作過程采用PLC控制,自動切換。
 
  脫附再生采用低壓飽和蒸汽對吸附在活性炭上的甲苯進(jìn)行解吸,解吸后的甲苯蒸汽混合汽通過冷凝器冷凝后經(jīng)過油水分離器分離,得到純度很高的甲苯回收品直接作為生產(chǎn)原料使用。
 
  脫附完成后采用熱空氣對吸附罐內(nèi)的活性炭進(jìn)行吹掃、干燥,恢復(fù)活性炭的吸附能力,備用下一循環(huán)吸附。
 
  DMF水溶液采用精餾塔進(jìn)行低壓精餾,屬于市場較為成熟的產(chǎn)品,本文不作詳細(xì)說明。
 
  4 工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
 
  4.1DMF屬于高沸點(diǎn)物質(zhì),其飽和蒸汽壓很低,吸附到活性炭上很難脫附下來,因此,很容易使活性炭失效,本工藝采用多級吸收塔能夠?qū)MF99.9%吸收下來,一方面保證了DMF的回收率,同時也保護(hù)活性炭吸附性能;
 
  原標(biāo)題:嘉園環(huán)保:PU革涂布生產(chǎn)廢氣的循環(huán)經(jīng)濟(jì)

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