綠色理念下的合成革廢氣治理方法研究

徐大忠 何 麗

（杭州清雨環(huán)保工程有限公司浙江杭州310000）

綠色理念下的合成革廢氣治理方法研究

徐大忠 何 麗

（杭州清雨環(huán)保工程有限公司浙江杭州310000）

合成革的大量生產(chǎn)中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，方便日常生活的同時(shí)，也給環(huán)境產(chǎn)生較大危害。尤其是在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生極大危害。因此，在日常生產(chǎn)過(guò)程中，要重視合成革有機(jī)廢氣治理。本文介紹了合成革有機(jī)廢氣產(chǎn)生、危害及主要治理方法基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了綠色理念下吸收法設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

合成革有機(jī)廢氣；吸收法；綠色理念

引言

隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)于塑料制品的需求量與日俱增。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)塑料制品產(chǎn)量為7717.2萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)了2.7%。合成革作為塑料制品中一個(gè)重要組成部分，廣泛應(yīng)用于沙發(fā)、鞋、箱包、車飾等等諸多領(lǐng)域，與人們?nèi)粘Ｉ罹o密相連。合成革的大量生產(chǎn)中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，方便日常生活的同時(shí)，也給環(huán)境產(chǎn)生較大危害。尤其是在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境以及人體健康產(chǎn)生極大危害。因此，采取既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的治理技術(shù)，開(kāi)發(fā)合適的工藝流程，做好有機(jī)廢氣治理具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 合成革有機(jī)廢氣來(lái)源及危害

1.1 有機(jī)廢氣來(lái)源。合成革生產(chǎn)在不同環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢氣，這些廢氣主要來(lái)自有機(jī)溶劑的揮發(fā)、涂覆、含浸時(shí)有機(jī)物的揮發(fā)，烘箱加熱以及合成革的后處理環(huán)節(jié)。此外，合成革廢氣污染物同其生產(chǎn)工藝及配方密切相關(guān)（見(jiàn)表1）。

從表1可見(jiàn)，合成革生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生DMF、甲苯、丁酮、二甲苯、DMF等有機(jī)廢氣。

1.2 有機(jī)廢氣危害

合成革生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量廢氣不僅污染環(huán)境，還會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員的身體健康產(chǎn)生危害：皮膚接觸、食道吸入甲苯等氣體，會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻醉作用，刺激器官粘膜。吸入濃度較高的甲苯，會(huì)在很短的時(shí)間里讓人產(chǎn)生惡心、嘔吐、胸悶等不適癥狀，長(zhǎng)期接觸，會(huì)造成神經(jīng)衰弱，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)和心血管的癥狀。二甲基甲酰胺雖屬中等偏低有毒物質(zhì)，但經(jīng)由呼吸道、皮膚和消化道浸入機(jī)體會(huì)引起中毒不適癥狀。

2 合成革有機(jī)廢氣處理方法

隨著甲苯、丁酮以及DMF作為溶劑加入進(jìn)合成革生產(chǎn)工藝中以來(lái)，其易揮發(fā)、難回收難題使得人們更多的關(guān)注生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制技術(shù)的應(yīng)用，以降低廢氣產(chǎn)生量。目前常用的處理方法又冷凝法、吸收法、熱破壞法等，近年來(lái)還形成了生物膜法、電暈法、催化燃燒法等（見(jiàn)表2），但對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣的凈化處理難度大，費(fèi)用高。

表2 VOCs治理技術(shù)比較

3 基于綠色理念下的合成革廢氣吸收法工藝

20世紀(jì)70年代，綠色設(shè)計(jì)和綠色產(chǎn)品就被提出并被應(yīng)用到生產(chǎn)生活中。綠色設(shè)計(jì)是以環(huán)境資源為核心概念的設(shè)計(jì)過(guò)程，在產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用和回收等全生命周期中優(yōu)先考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性。合成革廢氣治理工藝設(shè)計(jì)中，在不增加新有機(jī)溶劑基礎(chǔ)上，通過(guò)溶劑綠色化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)合成革生產(chǎn)環(huán)節(jié)及回收處理環(huán)節(jié)中甲苯、丁酮和DMF等廢氣的回收利用。

3.1 工藝原理

通過(guò)設(shè)計(jì)兩級(jí)吸收塔設(shè)備來(lái)達(dá)到分別吸收廢氣中的甲苯、丁酮以及DMF目的。其中，第一級(jí)吸收設(shè)備主要以板式塔或填料塔為主，并輔助設(shè)計(jì)換熱器、輸送泵、真空泵等有機(jī)溶劑蒸發(fā)回收系統(tǒng)，DMF作為吸收溶劑達(dá)到甲苯、丁酮的吸收目的。第二級(jí)設(shè)備主要有噴淋塔或板式塔，水作為吸收溶劑達(dá)到吸收廢氣中的DMF，并通過(guò)凈化后排放。該工藝原理在不增加新溶劑的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)廢氣中甲苯、丁酮和DMF的高效吸收，并可用于再生產(chǎn)或銷售，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著提升。

3.2 工藝流程

為有效利用現(xiàn)有設(shè)備，降低實(shí)際投入和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，選擇使用DMF-水聯(lián)合吸收工藝（見(jiàn)上圖）。第一級(jí)吸收系統(tǒng)設(shè)備采用填料塔，選擇DMF為吸收溶劑，主要用來(lái)吸收和回收廢氣中的甲苯和丁酮。第二級(jí)吸收系統(tǒng)由噴淋塔、排氣筒等輔助設(shè)備構(gòu)成。選用水作為吸收溶劑。在已有系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上，將收集好的廢氣出口至水吸收DMF設(shè)備之間添加第一級(jí)吸收系統(tǒng)，甲苯、丁酮液體從溶劑接受槽底部進(jìn)入回收罐，達(dá)到廢氣有機(jī)溶劑治理回用效果，減少投資費(fèi)用。在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，由于霧沫夾帶等因素，DMF溶液會(huì)有一定損耗，注意做好補(bǔ)充適量DMF溶液即可。

[1]汪涵,郭桂悅,周玉瑩,梁忠越.揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2009,10:1833-1841.作者簡(jiǎn)介

徐大忠（1989.8-），男，漢族，浙江新塘邊鎮(zhèn)人，本科，助理工程師，研究方向：廢氣處理。