皂化松香回收利用技術

松香屬可再生資源，在業(yè)內(nèi)習慣上稱之為“蠟”。作為真蠟防印花布的防染劑，在蠟染布生產(chǎn)過程中用量很大，占生產(chǎn)成本的比例很高。防染后的松香游離于工業(yè)廢水中對水環(huán)境造成污染。為提高資源利用率，減少廢物排放，降低生產(chǎn)成本，2004年青島鳳凰印染公司自主研發(fā)、設計的皂化松香回收工藝：將皂化處理后的污水集中回收，經(jīng)技術處理，將液態(tài)皂化蠟以固體形式分離，進一步深加工后成為皂化松香。2005年攻克皂化松香生產(chǎn)再利用項目的關鍵技術，松香的回收率達到95％以上，并且水中的COD指標降低了85％，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。2005年，該項目被青島市經(jīng)貿(mào)委、科委鑒定為青島市重點技術創(chuàng)新項目，且屬國內(nèi)外首創(chuàng)。2006年皂化松香回收2560噸，經(jīng)濟效益1500余萬元。

工藝背景

隨著蠟染行業(yè)的快速發(fā)展，規(guī)模不斷擴大，環(huán)保壓力也越來越大，加快推行清潔生產(chǎn)工作勢在必行。青島鳳凰印染公司圍繞環(huán)保、節(jié)能、循環(huán)經(jīng)濟的主題，積極查找、整改影響環(huán)境的重點問題列入專項研究，由此研制出一套變廢為寶的蠟染廢水處理技術。目前國內(nèi)同行業(yè)其他廠家由于受方法和設備的限制，此項技術尚不完善，皂化松香回收利用率較低。

皂化松香的回收利用要求有嚴謹?shù)膶I(yè)工藝和先進的專用設備，所提取的“黑松香”如不經(jīng)脫色除雜提純而應用到生產(chǎn)中，會影響到松香的防染效果。其中的部分雜質(zhì)持續(xù)積累到一定程度會嚴重影響到真蠟防印花布的產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生沾底、沾藍、滲料、印花色澤灰暗等各種問題。為了在節(jié)約自然資源的前提下，保證真蠟防印花布的產(chǎn)品質(zhì)量，維護“鳳凰”蠟染這個民族品牌，開發(fā)了皂化松香回收并提純再利用的方法和設備。

經(jīng)過反復論證和多次的前期工藝試驗，形成了：皂化退蠟——回收貯存——“黑松香”提取——脫色除雜提純——再利用一系列嚴謹?shù)纳a(chǎn)工藝方式。在配套設備上也立足于自主研制的原則。

皂化松香回收利用技術的應用，不僅能提高企業(yè)經(jīng)濟效益，還會進一步推動綠色環(huán)保清潔生產(chǎn)的社會效應。

工藝原理

根據(jù)松香的理化性質(zhì)，松香酸C₁₉H29COOH用燒堿經(jīng)皂化而成溶于水的松香酸鈉鹽，多泡沫、有肥皂的功效，所以該反應通常稱為皂化反應。蠟染花布生產(chǎn)的過程中，松香從織物上被取出的方法，正是通過皂化反應而形成了皂化松香。即：C₁₉H₂₉COOH+N_aOH-C₁₉H₂₉COON_a+H₂O。而皂化松香經(jīng)加酸中和，并使其保持酸性，那么被皂化的松香又會變成松香酸C₁₉H₁₉COOH_o其反應式為：C₁₉H₂₉COON_a+H₂S₄-C₁₉H₂₉COOH(降)+Na₂SO₄。說明從蠟染廢水中通過加酸中和分離的方式提取松香的辦法是可行的。

另外，蠟染廢水經(jīng)酸中和后，不溶于水的松香酸就會析出，常溫下通常以懸浮顆粒狀態(tài)存在于廢水中，給分離造成困難，而且分離后含水量較高，還要高溫加熱蒸發(fā)水分后才能再利用。但是，如果充分考慮到松香的軟化點一般在72～80℃的特性，那么，當升溫至70度左右時，松香的懸浮顆粒就會產(chǎn)生聚集，從而很容易地將其從水中分離出來。

回收的松香(即：黑松香)含有大量的雜質(zhì)，如：染料、塵土、纖維絨毛等，必須經(jīng)過脫色除雜提純后，才能再利用。具體了藝方法分離提取方法

熱中和法，將生產(chǎn)工序的高溫皂化退蠟廢水集中后，直接加酸中和，在高溫(60～70℃)酸性條件下，松香就會聚集漂浮于水面上，很容易的將其分離出來。

冷中和法 將生產(chǎn)工序的高溫皂化退蠟廢水集中后，須經(jīng)降溫處理，在加酸中和(Dh值5-6)，松香析出形成懸浮顆粒，通過渦凹氣浮機使松香漂浮起來，將其刮入加熱的容器進行分離。

除雜提純方法

蒸餾法：將黑松香加入蒸餾罐內(nèi)逐漸升溫至300℃，經(jīng)冷凝器冷凝分別蒸餾出水分、脂肪酸、松香等，最后將剩余的雜質(zhì)排出。將黑松香與溶劑按2:1混合，泵入罐內(nèi)靜置，約20小時左右。罐內(nèi)由上至下分為三層水、松香、染料和灰分等雜質(zhì)?，F(xiàn)將染料和灰分等雜質(zhì)層由罐底泵入蒸餾罐中進行蒸餾，然后將中間的松香展泵入另一蒸餾罐中進行蒸餾。蒸餾出的溶劑經(jīng)冷凝器冷凝后回收循環(huán)使用。松香和雜質(zhì)則分別由蒸餾罐的下部排出。經(jīng)過該過程，原黑松香中的雜質(zhì)大部分被清除，提純的松香則可以重新應用到生產(chǎn)過程中。

工藝流程

皂化退蠟廢水——酸中和分離提取松香——除雜提純——再利用

效益分析

該技術正式投入運行后，青島鳳凰印染公司每月可從廢水中提取松香300余噸，用于代替新松香可節(jié)約成本100多萬元，一年可以節(jié)約成本近1500萬元。提取的松香不但可以用于蠟染花布的生產(chǎn)中，還可以用于油漆、石油管道清洗、橡膠等行業(yè)。皂化松香回收利用技術，使松香回收率由40％～60％提高到95％，降低了污水處理難度和費用，年減排COD約14000噸。

項目帶來的經(jīng)濟效益非常顯著，更重要的是極大地推動了蠟染行業(yè)的清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟工作，為我國印染行業(yè)開展清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟起到示范和推動作用。

皂化松香回收利用技術已經(jīng)申報發(fā)明專利，專利申請?zhí)?00510045288.5，并獲得山東省科技進步三等獎。

鏈接

青島鳳凰印染有限公司1998年12月注冊成立。是國內(nèi)率先自行研制開發(fā)、進行機械化生產(chǎn)蠟染產(chǎn)品的企業(yè)。主導產(chǎn)品鳳凰牌真臘防印花布年產(chǎn)量達1.2億米，年銷售收入8.3億元、進出口總額1.1億美元，利稅8000萬元，產(chǎn)品100％以自主品牌外銷，主要銷往非洲、歐洲、美洲等二十多個國家和地區(qū)，產(chǎn)品市場占有率30％，各項主要經(jīng)濟技術指標居全國同行業(yè)領先地位。公司注重產(chǎn)品質(zhì)量過程控制與工藝過程的自主研發(fā)，目前已擁有十多項自主和新專利技術，是《真蠟防印花布國家行業(yè)標準》指定完成單位。公司不斷進行管理創(chuàng)新、提升管理水平，先后通過ISO9001、IS0O4001、OHSAS18001管理體系認證。2005年“鳳凰牌”真蠟防印花布榮獲青島市名牌產(chǎn)品、青島市著名商標。在全國紡織服裝協(xié)會2006～2007年度最新排名中鳳凰公司列主營業(yè)務收入百強企業(yè)第62位，獲得全國印染行業(yè)“競爭力十強企業(yè)”稱號。