合成革废气的吸收法治理技术研究

合成革废气的吸收法治理技术研究合成革废气的吸收法治理技术研究1.引言引言合成革是以高密织布（非织造）作为基布进行聚氨酰浸渍和涂层加工后的产品。由于合成革产品应用领域的迅速扩大、产品的高附加值，其生产规模逐步扩大，但由此引发的废气排放和环境问题也逐渐凸显。因此，采取经济实用的治理技术，开发合适的工艺流程，使众多合成革厂的废气排放指标达到国家标准，具有重要的现实意义。2.合成革生产的环境问题合成革生产的环境问题合成革生产过程中废气的主要来源为有机溶剂的挥发、其来源包括树脂及溶剂在配料、运输、存放时的挥发；涂覆或含浸等加工过程中有机物的挥发；在烘箱加热时有机物的挥发；后处理过程中有机物的挥发。废气污染物同具体工艺及配方组成有关。对于一定工艺配方往往可以更改，所以其产生的具体污染物也并不固定。干法工艺生产过程中一般的有机溶剂污染物有：DMF、甲苯、二甲苯、丁酮等；湿法工艺生产过程中一般的有机污染物有DMF。二甲基甲酰胺（DMF）作为溶剂近年来使用量剧增，它的用途很广，主要用作高分子合成的溶剂或中间原料，特别是用作聚丙烯晴纤维的纺丝溶剂，也用于制造人造革或皮革（或称PVC面料、镭射革、防水布）表面材料时作为聚氨基甲酸酯树脂的处理溶剂，还被用作石油制品如：乙烯、丁烯的分离提取溶剂、乙炔的回收和防虫防锈涂料的溶剂等。二甲基甲酰胺属中等偏低的有毒物质，可经呼吸道、皮肤和消化道侵入机体，引起中毒反应。3.合成革废气的治理技术合成革废气的治理技术3.1合成革主要生产工艺及产污简介合成革生产工艺（工序、流程）种类较多。根据要求，一种产品往往需要多种生产工艺进行组合生产。通常以一种材料为基材，在上面涂覆一层或多层合成树脂（包括各种添加剂）制成的一种外观似皮革的产品。所用的基材有各类织布、合成纤维无纺布、皮革等，也有无基材的产品。涂覆的合成树脂主要为聚氨酯（PU）、聚氯乙烯（PVC），据资料介绍还有聚酰胺（PA）和聚烯烃（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）等，在此重点介绍干法和湿法的生产工艺。3.1.1干法生产工艺干法生产工艺用于聚氨酯（PU）、聚氯乙烯（PVC）及聚烯烃（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）等合成革的生产，包括直接涂覆法和间接涂覆法（离型纸法、钢带法等）。其主要工艺流程是将涂层物质涂覆（直接涂覆或间接涂覆再贴合）并烘干的过程，其中最常见的为离型纸法。离型纸干法典型生产工艺流程图1。3.1.2湿法生产工艺湿法生产工艺主要是聚氨酯（PU）合成革生产工艺，生产的结果一般还是半成品（称为“贝斯”），一般再经干法工艺或其它后处理后才成为成品。湿法工艺包括浸渍（含浸）、涂覆工艺或两种工艺组合。一般湿法工艺流程见图2。3.1.3合成革的废气污染物废气污染物同具体工艺、配方组成有关。对于一定工艺，配方往往可以更改，所以其产生的具体污染物也并不固定。生产过程中一般的污染物有：（1）聚氨酯干法工艺：有机溶剂（DMF、甲苯、二甲苯、丁酮等）（2）聚氨酯湿法工艺：有机溶剂（DMF）（3）聚氯乙烯等相关工艺：增塑剂烟雾（邻苯二甲酸二辛酯等）、氯乙烯、氯化氢、有机溶剂、铅（4）后处理工艺：有机溶剂（DMF、甲苯、二甲苯、丁酮、乙酸丁脂等）、颗粒物（5）超纤工艺：有机溶剂（DMF、甲苯、二甲苯等）3.2合成革废气的治理技术制革生产工艺中加入甲苯、丁酮和DMF作为溶剂，由于较易挥发、回收困难，这些溶剂大部分随着废气排入环境中。目前，对于高浓度的有机废气的净化处理，人们早就有研究，而且已经开发出一些卓有成效的控制技术。在这些控制技术中研究较多并且广泛采用的有吸附法、热破坏法、冷凝法、吸收法等。近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、臭氧分解法、催化燃烧法和等离子体分解法等。但对于低浓度有机废气，净化处理难度大且费用高。因而这类工业废气的净化处理在国内外都是环境保护的难题之一。废气处理方法一般有：焚烧法、吸收法、吸附法、催化燃烧法、冷凝法、静电法和玻纤过虑器法等。对较稀有机溶剂废气采用催化燃烧法的很多。我国加入WTO后，国家对环境的治理越来越严格。而现在的制革废气中有机物含量达不到新的排放标准，已有方法少且不理想。合成革废气治理技术的发展是随着合成革工艺的改变而不断变化的。合成革生产中DMF使用规模与其它工业相比并不算大，但回收技术并不简单。与主体设备相比，回收设备费用的投资相当高。废弃物回收利用是合成革行业最有潜力的清洁生产途径，经济效益明显。我国DMF大部分需进口，且价格昂贵，回收DMF可大幅度节约成本，具有重要的现实意义。干法生产线的有机废气主要在烘箱和涂台等处产生。废气排放特征为：废气温度低，一般低于75℃；废气量大，一条典型的干法生产线排放含DMF工艺废气的量约为大于2000～25000m3/h；废气中有机物污染物浓度高，其中DMF的浓度约为1500ppm；污染物DMF可与水