染整行業(yè)節(jié)能減排措施的實(shí)踐探索

計(jì) 劃

(蘇州佳瑞豐紡織品有限公司, 江蘇蘇州 215000)

染整行業(yè)節(jié)能減排措施的實(shí)踐探索

計(jì) 劃

(蘇州佳瑞豐紡織品有限公司, 江蘇蘇州 215000)

面對國內(nèi)染整行業(yè)在發(fā)展中存在諸多問題，企業(yè)注重應(yīng)用科技成果，采用印染新技術(shù)、新工藝，優(yōu)選先進(jìn)設(shè)備，同時(shí)在生產(chǎn)過程中注重節(jié)能、減排，回收熱能，走節(jié)能、環(huán)保、高效發(fā)展之路，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

染整；節(jié)能；降耗；減排

近年來，國內(nèi)能源緊張、水資源日益短缺、環(huán)境污染不斷惡化，自然資源和環(huán)境難以支撐粗放型的生產(chǎn)發(fā)展模式，我國紡織印染傳統(tǒng)行業(yè)，特別是印染中小企業(yè)高能耗，高耗水，高污染問題，成為國家節(jié)能減排的重點(diǎn)。根據(jù)《紡織工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要》、《紡織印染行業(yè)節(jié)能減排與產(chǎn)業(yè)升級專項(xiàng)》要求，蘇州佳瑞平紡織有限公司加強(qiáng)企業(yè)設(shè)備設(shè)施改造，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，推行清潔生產(chǎn)，減少污染排放，在節(jié)能減排工作方面進(jìn)行大膽實(shí)踐，助推企業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速、穩(wěn)步的持續(xù)發(fā)展。

1 染整行業(yè)面臨的形勢和主要問題

2009年11月26日解振華代表中國宣布減排計(jì)劃，在2020年單位GDP在2005年的基礎(chǔ)上減排40%-45%。國家“十一五”發(fā)展綱要提出，印染行業(yè)在“十一五”期間，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低20%左右，單位工業(yè)增加值用水量降低30%，主要污染物排放總量減少10%。環(huán)保部已提高污水接管治理指標(biāo)準(zhǔn)COD 從500 mg/l提高到200 mg/l，對資源消耗和環(huán)境管理等各方面都提出了新的要求，來自各方面的壓力都迫使企業(yè)從轉(zhuǎn)型升級，從節(jié)能減排中尋找出路。主要問題是：

1.1產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，規(guī)產(chǎn)品比重大，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，影響新產(chǎn)品和高附加值產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)。

1.2生產(chǎn)工藝流程落后，產(chǎn)生大量污染廢水，污染嚴(yán)重，使得污水處理難度大大提高。

1.3壓力大，制約企業(yè)生存與發(fā)展。

2 節(jié)能減排工作的積極探索實(shí)踐

我們蘇州佳瑞豐紡織品有限公司是一家紡棉織物染整企業(yè)，2007年投資1500萬元，新建一條年產(chǎn)能1200萬米寬幅染整生產(chǎn)線，2008年下半年投入運(yùn)行，通過開展節(jié)能減排工作，選擇先進(jìn)的工藝和優(yōu)化調(diào)整設(shè)備布局，對染整設(shè)備的主要組成部分軋、洗、烘、蒸等單元機(jī)采用高效節(jié)能單元設(shè)備，回收前處理工序中廢水熱量再利用，回收凝結(jié)水熱量再利用，防跑、冒、滴、漏。應(yīng)用新工藝、新助劑，減少用水量，減少了排污水量，回收回用淡堿，淡堿蒸發(fā)絲光再回用，減輕了污水處理壓力，減少了污染。2013年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量900多萬米，加工收入2800萬元，利稅近200萬元。

2.1 按企業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)，應(yīng)用先進(jìn)的前處理生產(chǎn)工藝2.1.1 應(yīng)用冷軋堆煮漂前處理短流程工藝

純棉織物傳統(tǒng)的高堿前處理工藝，堿劑用量大，煮練、漂蒸汽耗量大，水洗用水量大，污水COD值高污水處理困難，工藝流程長，生產(chǎn)成本高。但傳統(tǒng)工藝，工人操作習(xí)慣，工藝適應(yīng)面廣，質(zhì)量波動(dòng)小。21世紀(jì)初，印染前處理退煮漂三浴合一工藝，退、煮漂二浴一步法工藝已經(jīng)實(shí)驗(yàn)推廣，高給液軋液設(shè)備，低液位逆向回形水流高效水洗平洗槽，飽和高效汽蒸箱等單元設(shè)備已分別應(yīng)用于聯(lián)合生產(chǎn)線，針對當(dāng)時(shí)設(shè)備，助劑及坯布三方面發(fā)展不平衡性的制約，我司設(shè)計(jì)采用退、煮漂二浴一步法工藝，實(shí)踐證明是比較穩(wěn)妥，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，資金投入少，降低能源消耗。

2.1.2 應(yīng)用直輥濕絲光工藝

由于家用床上紡織布門幅較寬，本公司產(chǎn)品的特點(diǎn)是經(jīng)向密度比較高排列緊密，批量小，經(jīng)冷軋堆短流程煮漂前處理，直輥絲光，大容量平幅卷染機(jī)染色，在煮漂、絲光工序中產(chǎn)生折皺，還需經(jīng)定型拉幅齊邊處理，因此我們設(shè)計(jì)采用了濕絲光工藝。濕絲光具有布面殘余門幅收縮量小，絲光水洗時(shí)不易起皺，當(dāng)配置補(bǔ)充堿液且濃度穩(wěn)定，絲光效果均勻，去堿干凈，染色不易發(fā)生邊密度致使的邊深現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，更明顯的是減少了二次烘干，節(jié)約了蒸汽消耗。

應(yīng)用上述二個(gè)新前處理工藝，我們?nèi)〉幂^好的經(jīng)濟(jì)收益：

設(shè)備投資中減少一個(gè)退煮整機(jī)，節(jié)省設(shè)備投資約200萬元。

減少一次汽蒸水洗工序的蒸汽耗用，年少用蒸汽約4500噸，減少支出蒸汽費(fèi)用約87萬元（該單元耗汽1000kg/小時(shí)，年工作時(shí)間4500小時(shí)，年耗汽約4500噸，現(xiàn)蒸汽單價(jià)194元/噸）。

減少織物二次烘干的蒸汽耗用，年節(jié)約蒸汽費(fèi)用約110萬元（二柱16只烘筒烘燥單元蒸汽耗量650kg/小時(shí)，年工作時(shí)間為4500小時(shí)，年耗蒸汽約3000噸，兩臺(tái)耗用約5850噸蒸汽，現(xiàn)蒸汽單價(jià)194元/噸）。

2.2 按生產(chǎn)工藝優(yōu)選配置設(shè)備

選擇高效，節(jié)能單元機(jī)，按功能，效能合理組配成聯(lián)合機(jī)，選用變頻技術(shù)調(diào)速控制，使聯(lián)合機(jī)單元間出現(xiàn)速度差時(shí)能通過自動(dòng)調(diào)速達(dá)到協(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，又節(jié)約電能。我們設(shè)備應(yīng)用的節(jié)能單元：

2.2.1 高效給液軋車單元

應(yīng)用冷軋堆退，煮漂二浴一步法工藝，其生產(chǎn)流程縮短，但助劑用量和濃度增加，對工藝液在織物上的滲透擴(kuò)散，織物纖維強(qiáng)力，機(jī)器操作者都會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，降低工藝液濃度，提高織物的帶液量，均勻透芯浸漬織物，確?？椢镌诙阎眠^程中，充分完成各項(xiàng)物理萃取和化學(xué)反應(yīng)，利于后面凈洗去雜，高效給液軋車單元就成為短流程工藝的關(guān)鍵。我們在履帶汽蒸箱前配置了高效給液軋車單元，達(dá)到了短流程前處理工藝的高給液要求。

2.2.2 高效水洗單元

高效水洗是經(jīng)濟(jì)洗滌，有較好的洗滌效果，用最少的洗滌用水和蒸汽的消耗，實(shí)現(xiàn)較短的工藝流程。織物平幅水洗過程是一個(gè)傳質(zhì)過程 ，要去除存在于織物等纖維集合體中需洗凈的物質(zhì)，要達(dá)到高效水洗的效果，就要有一個(gè)較好的水洗物質(zhì)交換方式，要具有高的擴(kuò)散系數(shù)，高的濃度梯度，縮短擴(kuò)散路程。

高效平洗單元機(jī)低水位，逆向流動(dòng)，既保持水中膨脹，擴(kuò)散，又縮短擴(kuò)散路程，充分節(jié)約洗滌用水。增加汽相空間，增強(qiáng)了導(dǎo)布輥與織物擠壓，解除要洗滌的物質(zhì)同纖維的結(jié)合，從織物表面向水中擴(kuò)散。逆流低水位平洗單元比普通平洗單元洗滌用水減少60%，洗滌殘留率是4.4%，既節(jié)水又節(jié)省加熱洗滌用水耗用的蒸汽。在組合平洗單元時(shí)，我們還采用回收的高溫水強(qiáng)噴淋，水流逐格倒流，水溫自動(dòng)控制等措施，實(shí)現(xiàn)了高效水洗。

2.2.3 大容量，低浴比染色機(jī)

染色浴比直接關(guān)系到染液中的染料和化學(xué)品濃度。染料的上染率和固色率關(guān)系到染液的穩(wěn)定性，染色的勻染性和重現(xiàn)性，在一定范圍內(nèi)，染料的上染率和固色率隨浴比減少而增加。染色小浴比，可以加快上染速率，提高固色率，減少用鹽量，提高染料和堿劑的利用率，可以減少水和蒸汽的消耗。特別是少用鹽，減輕了污水治理壓力，節(jié)能環(huán)保。

大容量一般指一缸染布在2200米左右，低浴比1：8以下，布卷濕重時(shí)約在2—3噸，染色換卷時(shí)具大的慣性及運(yùn)行時(shí)織物張力難以控制。為了保持高速和平穩(wěn)染色。我們選用設(shè)備有三項(xiàng)技術(shù)保證，一是交流變頻通訊控制技術(shù)，保持織物低張力、速度基本恒定；二是染槽結(jié)構(gòu)符合小浴比要求，染液可快速循環(huán)，提升勻染性；三是工藝參數(shù)計(jì)算機(jī)控制，提高染色重現(xiàn)性。

3 在生產(chǎn)過程中不斷改進(jìn)，回收熱能，節(jié)能減排

3.1 練漂機(jī)水洗余熱回用

公司練漂機(jī)第二單元四格平洗日用水量約120噸，廢水溫度約60-70度，供水常溫約20度，溫差約50度，如年生產(chǎn)280個(gè)工作日，年廢水熱能約168萬Mcal。為了利用這部分熱能，我們投資購置了一套智能型板式廢熱水余熱回收設(shè)備，設(shè)計(jì)流量為10立方/小時(shí)。該機(jī)工作原理是利用水洗機(jī)排放的熱廢水經(jīng)機(jī)械過濾，水泵輸送經(jīng)熱交換器加熱自來水，提供給水洗機(jī)，用于補(bǔ)充未格水洗槽用水及噴淋水使用，回收效率可達(dá)85%，交換后廢水排出進(jìn)入污水池。該設(shè)備進(jìn)出清水量由液位控制器根據(jù)過濾箱設(shè)計(jì)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵開量，運(yùn)行連續(xù)平穩(wěn)，自動(dòng)清洗過濾器污物，并能自動(dòng)利用蒸汽或清水反沖交換器結(jié)垢，數(shù)字化記錄并顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)。

該余熱交換器流量6立方/小時(shí)，每天工作20小時(shí)，每月24天計(jì)，每年回收節(jié)約的蒸汽的經(jīng)濟(jì)效益約30萬元。

3.2 蒸汽定型拉幅機(jī)余熱回用

我們公司定型拉幅機(jī)使用熱源為蒸汽，占總熱能的22%。該機(jī)每小時(shí)蒸汽耗量約為2噸，約產(chǎn)生等量的高溫凝結(jié)水?；厥?噸85℃高溫凝結(jié)水，可以節(jié)約蒸汽114公斤，去除管網(wǎng)熱能損失15%。每小時(shí)能回收約18元/噸水，年可以回收節(jié)支約20萬元。

在新廠建設(shè)時(shí)，我們就設(shè)計(jì)了定型機(jī)高溫凝結(jié)水開式回收系統(tǒng)。以封閉管路收集各疏水器（定型機(jī)和卷染機(jī)）排出的高溫凝結(jié)水入地下保溫池，再用泵將熱水輸送至退煮漂機(jī)和絲光機(jī)熱水噴淋。較好地提高水洗效率。

3.3 絲光機(jī)淡堿回收

棉染整前處理絲光工序大量消耗燒堿，年燒堿用量約1600噸，除50%的50克/升以上的淡堿供退煮漂，絲光復(fù)配回用外，其余都排入污水中，增加污水的堿PH度，同時(shí)過高的堿度會(huì)抑制微生物的產(chǎn)生，使污水生化處理無法運(yùn)行。需加酸調(diào)節(jié)PH值，既增加污染量又增加污染水處理成本。

公司與上?？萍脊竞献鳎瑧?yīng)用上海理工學(xué)院國家863科技項(xiàng)目“MVR高效蒸發(fā)系統(tǒng)”進(jìn)行絲光淡堿液回收。該系統(tǒng)應(yīng)用蒸汽機(jī)械壓縮式熱泵工作原理將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽通過蒸汽機(jī)械壓縮式熱泵加壓升溫，提高蒸汽溫度，重新作為一次蒸發(fā)器蒸汽，系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)加壓、升溫、蒸發(fā)。系統(tǒng)采用二效升膜式板式蒸發(fā)器組成逆流蒸發(fā)流程，PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)操作，設(shè)置的濃縮液和蒸餾水的閃蒸過程，使補(bǔ)充蒸汽可以保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。MVR高效蒸發(fā)器蒸發(fā)系統(tǒng)的進(jìn)淡堿濃度40克/升，流量54噸/天。出料濃度250克/升，出料量7.5噸/天。蒸發(fā)量46.5噸/天（1.95噸/時(shí)）。

功耗小于31 kw。

計(jì)算能效：蒸發(fā)62.9 kg水/kw。

相對能效比：4.07-4.71（比較國外7效蒸發(fā)，一次蒸汽0.39噸/時(shí)），15.4—18.2（比較國內(nèi)普通3效蒸發(fā)，一次蒸汽1.3噸/時(shí)）。

系統(tǒng)能效比：23.6（按二效蒸發(fā)0.5kg蒸汽116 ℃飽和蒸汽焓/蒸發(fā)1kg水）。

實(shí)測運(yùn)行能效：每蒸發(fā)77kg水，耗1kw電。

MVR高效蒸發(fā)堿回收系統(tǒng)年運(yùn)行電費(fèi)：0.95元/度×31kw×24時(shí)/天×200/年=14萬元/年（普通三效蒸汽蒸發(fā)費(fèi)用63萬元/年）。

MVR高效蒸發(fā)堿回收系統(tǒng)比普通三效蒸發(fā)堿回收系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)收益高。當(dāng)計(jì)入人工成本，設(shè)備維護(hù)成本，折舊費(fèi)用等與蒸發(fā)后所得到的濃堿的收益約35萬元。

目前我們公司的電能消耗≤25 kwh/100m，水消耗≤2 t/100m，達(dá)到《清潔生產(chǎn) . 紡織業(yè)（棉印染）》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電力消耗和新鮮水消耗的一級考核要求；蒸汽消耗（折標(biāo)煤）達(dá)到37 kg/100m ＜50 kg/100m的綜合能耗《清潔生產(chǎn) . 紡織業(yè)（棉印染）》標(biāo)準(zhǔn)中耗標(biāo)煤的二級考核要求，節(jié)能減排是當(dāng)前染整企業(yè)解困和生存發(fā)展的必要選擇，積極應(yīng)用節(jié)能減排的科技成果，能夠收到較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 對染整行業(yè)節(jié)能減排工作建議

4.1加強(qiáng)節(jié)能節(jié)水、降低減排工藝技術(shù)的研究與推廣，提高整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。如：前處理：生物酶前處理技術(shù)；染色與印花：噴墨印花技術(shù)；新型漿料的研究與研發(fā)等。

4.2加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備及系統(tǒng)的研發(fā)和利用推廣，將信息化和工業(yè)自動(dòng)化融合，促進(jìn)節(jié)能減排，提升企業(yè)管理和產(chǎn)品質(zhì)量水平。

4.3加強(qiáng)廢水處理及回用的研究推廣，如：紡織印染廢水生物膜復(fù)合深度處理及回用技術(shù)。

4.4加強(qiáng)行業(yè)的監(jiān)管和長效管理機(jī)制的運(yùn)行，提高行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。對節(jié)能減排達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，堅(jiān)決予以關(guān)閉。

Explore on Energy Saving Measures of Dyeing and Finishing Industry

Faced with many problems in the development of domestic dyeing and finishing industry, enterprises focused on applications in scientific and technological achievements, use new printing technologies, new processes and preferably advanced equipment, while focusing on energy saving, emission reduction in the production process, heat recovery, and take energy-saving, environmental protection, efficient development, achieve better economic and social benefits.

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TS190

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投稿日期：2014-09-15