干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理探析

奚瑞鋒(廣東環(huán)院環(huán)境工程有限公司，廣東 廣州 510665)

干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理探析

奚瑞鋒(廣東環(huán)院環(huán)境工程有限公司，廣東 廣州 510665)

干法聚氨酯合成革廢氣具有一定回收價(jià)值，但需要通過提高生產(chǎn)工藝來對(duì)其進(jìn)行改造，優(yōu)化其中有機(jī)廢氣的排放與治理。本文將重點(diǎn)探討干法聚氨酯合成革的廢氣回收與治理技術(shù)工藝過程。

干法聚氨酯合成革廢氣；回收工藝；影響；尾氣治理；排放

本文所探討的合成皮革是該領(lǐng)域中基本的纖維制材料，它主要由聚氨酯PU通過涂布合成制成，是多層結(jié)構(gòu)體。如果按照生產(chǎn)方式劃分，它應(yīng)該包括干法合成與濕法合成兩大類。

1 干法聚氨酯合成皮革基本概述

干法合成皮革在制造方面主要是對(duì)聚氨酯(PU)溶劑進(jìn)行加熱揮發(fā)，形成薄膜，然后將其粘貼在纖維基本材料上。在這其中，聚氨酯溶劑屬于可揮發(fā)有機(jī)溶劑，它其中含有二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮等等，根據(jù)生產(chǎn)工藝，絕大部分溶劑會(huì)蒸發(fā)進(jìn)入大氣，只有極少部分會(huì)殘留于產(chǎn)品中，所以這種工藝方法會(huì)對(duì)大氣造成非常嚴(yán)重的污染危害，直接影響環(huán)境健康安全，對(duì)人類不利，同時(shí)也會(huì)形成大規(guī)模的資源浪費(fèi)。按照過往實(shí)踐統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每一條干法生產(chǎn)線每年會(huì)生產(chǎn)500萬m合成革，全年使用有機(jī)溶劑總量超過750萬t，這其中絕大部分就是上文所述的3種有機(jī)溶劑，通過干法生產(chǎn)所形成的廢氣量也占到了合成革行業(yè)中總廢氣量的95%以上，為環(huán)境保護(hù)帶來極大壓力。

由于干法合成革生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢氣，所以一般利用燃燒、生物、吸收或吸附等方法對(duì)它進(jìn)行治理。其中吸收法就是利用對(duì)合成革生產(chǎn)廢液與廢氣的充分接觸，促使污染物從氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，最后回收合成革廢氣中可利用的有效部分。因?yàn)槲辗ū旧砭哂休^好的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益，所以這也是聚氨酯合成廢氣處理的首選方法。當(dāng)然，干法革合成治理一般只回收廢氣中的二甲基甲酰胺，對(duì)甲苯與丁酮的回收不利，所以廢氣中會(huì)依然含有這兩種有毒氣體。本文也希望提高干法合成革廢氣的回收工藝來優(yōu)化其治理效果與回收價(jià)值，最大限度降低有機(jī)廢氣對(duì)環(huán)境的污染問題[1]。

2 干法聚氨酯合成革廢氣的回收與治理研究

(1)干法聚氨酯合成革廢氣的回收工藝 目前比較常用的干法聚氨酯合成革廢氣回收工藝主要采用的是吸收回收，它基于干法結(jié)合濕法洗滌方式來處理回收廢氣中所存在的二甲基甲酰胺。該處理方法不但成熟而且處理效率極高，是目前的首選廢氣治理方法。從技術(shù)角度來講，該治理方法的回收系統(tǒng)就包括了尾氣治理系統(tǒng)、凈化回收循環(huán)系統(tǒng)、廢氣收集系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)以及安全報(bào)警系統(tǒng)等等，如圖1。

圖1 干法聚氨酯合成革吸收回收工藝流程示意圖

在利用該回收工藝過程中，其影響廢氣回收的因素偏多，例如生產(chǎn)工藝配方影響因素。生產(chǎn)工藝配方會(huì)對(duì)廢氣回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與廢氣排放濃度產(chǎn)生巨大影響。通常情況下，干法合成皮革中含有二甲基甲酰胺(50%)、甲苯(20%)、丁酮(20%)，另外還含有10%的樹脂成分，同時(shí)要添加針對(duì)上述有機(jī)物及樹脂的稀釋劑，具體來講它的典型用料配方如下表1。

表1 干法聚氨酯合成革廢氣的吸收回收工藝典型用料配方數(shù)據(jù)表

在廢氣吸收回收工藝中，對(duì)聚氨酯合成革樹脂加入甲苯與丁酮的作用有二：第一，它能夠降低成本；第二，就是利用到了合成革易干燥，質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的特性，利用少量甲苯與丁酮配合樹脂吸收劑來提升合成革廢氣的回收價(jià)值。

(2)尾氣治理工藝 考慮到干法聚氨酯合成革廢氣治理工藝中可能涉及大量其它溶劑，其中像甲苯、丁酮等都不容易被水吸收，所以對(duì)他們的處理不能采用濕法洗滌方式，而是應(yīng)該采用干法活性碳吸附工藝。不過該方法成本較高且具有一定危險(xiǎn)性。通常情況下采用鍋爐燃燒處理方法效果更加，而且在廢棄燃燒過程中還會(huì)產(chǎn)生大量熱量，進(jìn)而為企業(yè)帶來一定程度的經(jīng)濟(jì)效益。再有就是生物吸附處理方法，該方法主要是吸附生物塔頂所產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣，通過水噴淋方法進(jìn)行輔助吸收，能夠確保絕大部分的甲苯、丁酮從原始?xì)庀噢D(zhuǎn)化為液相，經(jīng)過處理后的聚氨酯合成革廢氣廢水都能達(dá)到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，不過它也存在一定缺點(diǎn)，那就是需要占用較大空間。

(3)其它工藝 除上述工藝以外，也應(yīng)該考慮到目前我國(guó)對(duì)聚氨酯合成革排放廢氣沒有相對(duì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般比較適用的標(biāo)準(zhǔn)即為《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。對(duì)于某些企業(yè)而言，對(duì)為其的徹底治理還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其廢氣VOC無組織排放廢氣濃度還依然高于10mg/m3以上，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境及居住人群帶來一定負(fù)面威脅影響。因此針對(duì)他們的建議就是慎重考慮回收二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮，然后再考慮對(duì)廢氣進(jìn)行全面徹底處理。目前洗滌處理工藝也能配合干法工藝對(duì)聚氨酯合成革廢氣進(jìn)行有效處理，且具有較高的環(huán)境效益。在洗滌后廢氣VOC濃度可以控制在一定可接受合理范圍內(nèi)，基本滿足排放達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，目前有企業(yè)將這種方法配合生物處理法來實(shí)現(xiàn)低濃度有機(jī)廢氣處理，效果良好[2]。

3 結(jié)語

總而言之，鑒于當(dāng)前合成皮革行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，利用干法聚氨酯合成革廢氣吸收回收治理方法具有它一定的實(shí)際價(jià)值，必要時(shí)也要結(jié)合其它多元化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)污染治理體系拓展，以做到對(duì)聚氨酯合成革廢氣的徹底治理。

[1]吳育立.淺談干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理[J].能源與環(huán)境,2007，(5):113,115.

[2]謝鎮(zhèn)銘,朱加盛.合成革用水性PU樹脂的研制及應(yīng)用技術(shù)研究[C].//ChinaPU 2007第二屆水性聚氨酯技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì).2007:134-136.