定型機(jī)廢氣凈化處理技術(shù)分析

發(fā)表于《印染》

提要：定形機(jī)廢氣若不處理，會危害人體健康，影響生態(tài)環(huán)境。定型機(jī)廢氣的處理的技術(shù)，包括定形機(jī)廢氣的降溫，蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙，噴淋式除油煙以及光量子等技術(shù)廢氣的除臭。

Setting machine exhaust if not processing, can endanger human body health, the influence of ecological environment. Setting machine waste gas processing technology, including setting machine exhaust gas cooling, honeycomb high industrial electrostatic except lampblack, spray type except lampblack and light quantum technology of waste gas deodorization.

關(guān)鍵詞：定型機(jī)廢氣；廢氣凈化處理；廢氣降溫；靜電除油煙；噴淋除油煙；廢氣除臭

2012年1到6月，我國規(guī)模以上印染企業(yè)的印染布產(chǎn)量達(dá)294.36億米，已多年位居世界第一位。然而，印染行業(yè)能耗大、污染重，已成為社會的負(fù)擔(dān)。我國“十二五”規(guī)劃提出，紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作，大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

我國的印染行業(yè)在20世紀(jì)80年代已開始進(jìn)行印染廢水的處理建設(shè)，但一直不太重視對廢氣的處理。近年來，印染行業(yè)定型機(jī)廢氣對區(qū)域性大氣環(huán)境的影響較大，群眾的投訴逐年增多，也產(chǎn)生了一些環(huán)境糾紛。定型機(jī)所排放的廢氣，不僅含有大量的煙塵，同時還含有聚苯類有機(jī)物、染料助劑等多種成份。每臺定型機(jī)一般排放顆粒物150-250mg/m3，日排放量50-100 kg，油煙40-80 mg/m3，日排放量20-40 kg。定型機(jī)排放的油煙對人體具有很大的危害，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。做好定型機(jī)廢氣的凈化處理工作非常重要。

一、定型機(jī)廢氣的性質(zhì)及危害

定型機(jī)是印染后整理的關(guān)鍵設(shè)備。在面料熱定型過程中溫度較高，排放的廢氣溫度達(dá)100-170℃。排放廢氣中含大量有機(jī)化合物(Volatile Organic Compound簡稱VOC),VOC是污染大氣對環(huán)境、危害人體健康的罪魁禍?zhǔn)?。包括染料、助劑、潤滑油、纖維類顆粒物中的醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、雜環(huán)化合物、芳香族化合物，組份達(dá)數(shù)十種。大多數(shù)組份以分子狀的氣溶膠物質(zhì)或者微小的液滴存在空氣中。其中多羥基類化合物、乙二醇類化合物和己二酸二辛酯等被稱作“不能對人類致癌性進(jìn)行分類的致癌物”。乙二醇類化合物是一種很好的溶劑，沒有毒性，但容易被氧化成具有毒性的草酸類物質(zhì)。硝基并胺和硝基吡啶類物質(zhì)，及其它的醚類物質(zhì)都帶有一定的毒性。廢氣吸入人體可以直接損害呼吸道粘膜，對人體呼吸道和肺部有一定的刺激作用，降低人體免疫功能，輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導(dǎo)致再生障礙性貧血,致癌危及生命。由于有些定型的工藝中的染料、助劑含有臭味小分子酯類、醇類、芳烴類有機(jī)物，它們在嗅覺細(xì)胞表面活性較高，刺激性較強(qiáng)，所以廢氣有時還帶有刺激難聞的氣味。

定型機(jī)排放的有機(jī)化合物油霧揮發(fā)在大氣中不易溶于水，不會隨著雨水降落到地面，而將漂浮在空中，形成長期的污染源。同時油霧揮發(fā)在大氣中的分子團(tuán)可吸入顆粒物成分很復(fù)雜，并具有較強(qiáng)的吸附能力，是多種污染物的“載體”和“催化劑”，有時能成為多種污染物的集合體，它與其他可揮發(fā)性有機(jī)物一道，是空氣中光化學(xué)反應(yīng)污染的源頭。

二、定型機(jī)廢氣凈化處理的技術(shù)分析

1.定型機(jī)廢氣的降溫

定型機(jī)排放的廢氣是高溫的廢氣，達(dá)到100-170℃，體積很大。而定型機(jī)廢氣凈化的設(shè)備工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置的最佳工況是60-70℃。如直接將定型機(jī)的高溫廢氣送到靜電除油煙裝置進(jìn)行凈化處理，效果非常不理想，且易造成靜電除油煙裝置中的蜂巢電極的損壞。

對定型機(jī)廢氣的降溫，采用集中式及組合式熱交換器降溫比較好。一方面可對廢氣的溫度，另一方面熱交換后加熱了的新鮮空氣，可用到立式炮筒烘干機(jī)，節(jié)約了能源。

集中式及組合式熱交換器的原理及效果都是差不多，集中式的體積比較大，比較集中，而組合式的形狀比較長。集中式及組合式都是熱交換器內(nèi)焊接有鋁管或紫銅管，紫銅管的的導(dǎo)熱系數(shù)要高些，但成本高；鋁管的導(dǎo)熱系數(shù)也非常高，性價比高。高溫的廢氣經(jīng)過鋁管外的通道，新鮮的空氣經(jīng)過鋁管內(nèi)的通道，兩個通道完全隔離。由于熱交換器內(nèi)排列大量的鋁管，所以風(fēng)阻會比較大，需要加裝風(fēng)機(jī)。新鮮空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)吸到熱交換器進(jìn)行熱交換，可加熱到與高溫廢氣相差30-40℃左右，廢氣經(jīng)過熱交換器的降溫可降到60℃，體積也會大大的縮小。熱交換器內(nèi)應(yīng)要有自動蒸汽清洗裝置，防止堵塞。

2.蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙

靜電除油煙的原理很簡單，將摩擦后帶有負(fù)電荷的玻璃棒，靠近不帶電的小紙片，小紙片會被玻璃棒吸引，產(chǎn)生吸附現(xiàn)象。

蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙原理圖

蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙裝置的前面需要有不銹鋼的循環(huán)過濾網(wǎng)，過濾掉較大顆粒的纖維及油霧。蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙的筒形電極呈蜂巢型排列。中間是用不銹鋼材料做的線狀電極，接高壓靜電的負(fù)極，叫陰極。同樣是不銹鋼材料的筒形外殼，接高壓靜電的正極，叫陽極。接通電源以后，陰極和陽極之間就建立了一個非均勻的電場，陰極的周圍電場最大。改變直流高壓的電壓值，就可以改變電場的強(qiáng)度。當(dāng)實際電場強(qiáng)度與空氣的擊穿電場臨界值3000000V/m接近時，陰極附近的空氣會發(fā)生電離，形成大量的正離子和自由電子。自由電子隨電場向正極飄移，在飄移過程中與定型機(jī)廢氣中的中分子的微小纖維、油霧發(fā)生碰撞。這些微小纖維、油霧帶上了負(fù)電荷，在電場的作用下，這些帶負(fù)電荷的纖維、油霧繼續(xù)向陽極運動，并最后吸附到陽極的不銹鋼筒壁上。筒壁上的油霧粒子會聚集成大的油滴，流到集油盤，收到去除油煙、氣味及回收廢油的作用。另外，靜電除油煙的最佳工況是處理60-70℃的廢氣。

3.噴淋式除油煙

噴淋式除油煙系統(tǒng)由噴淋塔及油水分離器組成。噴淋塔內(nèi)有導(dǎo)流區(qū)、噴淋區(qū)及脫水區(qū)。導(dǎo)流區(qū)的導(dǎo)流鋼板將廢氣氣流風(fēng)速降低并分布均勻地流向噴淋區(qū)。噴淋區(qū)的水霧一般雙層比較好，可高效的吸附油霧。噴霧裝置噴出的高壓水霧與廢氣中的纖維及油霧接觸，水霧可凝結(jié)纖維和油霧顆粒。附有纖維、油霧的較大水滴，會沉降下來，細(xì)微的水滴會隨著廢氣進(jìn)入脫水區(qū)，在脫水區(qū)的離心力作用下的細(xì)微水滴會被收集。脫水后的凈化處理了的廢氣排入大氣。較大的水滴和微細(xì)水滴，都會流向油水分離器。油水分享器兼有冷卻循環(huán)水的作用，可減少水份的蒸發(fā)，使油跟水徹底分離，分離率可達(dá)99%。分離出來的水到噴淋塔循環(huán)使用，廢油分離出來可出售，也有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4．廢氣的除臭

有些定型機(jī)排放的廢氣，由于染料、助劑含有臭味小分子有機(jī)物，它們在嗅覺細(xì)胞表面活性較高，刺激性較強(qiáng)，所以有時還帶有刺激難聞的氣味。臭味給人的感覺量是與臭味氣體的濃度，兩者之間關(guān)系符合Weber-Fechner定律：

I = K × logC + a

I —— 人對嗅覺的感覺量

K —— 常數(shù)，臭味物質(zhì)不同，K值不同

C —— 臭味物濃度

a —— 常數(shù)，臭味物質(zhì)不同，a值不同。

由Weber-Fechner定律可以看出，既使把臭味物質(zhì)去除90%，人的嗅覺的感覺量卻只減少了一半還少。也就是通常所說的低污染濃度，高惡臭強(qiáng)度的特性。所以去除臭味比去除其他的纖維及油霧要困難，比達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)還要嚴(yán)格幾十倍至上千倍。

目前國內(nèi)外去除臭味的方法主要有活性炭吸附法、 藥液噴淋法?；钚蕴课椒ㄊ褂贸跗谛Ч€可以，但時間長了容易堵塞。藥液噴淋法是在噴淋塔中根據(jù)不同的廢氣加不同濃度、不同性質(zhì)的吸收劑，增加吸收油霧的能力，降低臭味物質(zhì)的活性與刺激性。

現(xiàn)在還出現(xiàn)了一種光量子除臭的技術(shù)，利用光量子分解空氣中的氧分子產(chǎn)生新生態(tài)氫、活性氧和羥基氧等活性基團(tuán)，臭味物質(zhì)與活性基團(tuán)反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等無害物質(zhì)。

定型機(jī)廢氣的凈化處理工作非常重要。噴淋除油煙技術(shù)可一定程度去除定型機(jī)廢氣的微小纖維及油煙，適用于油煙不大的情況；靜電式除油煙技術(shù)可更好的去除定型機(jī)廢氣中的油煙，但要注意做好之前的廢氣降溫，適合油煙比較大的情況，可配合噴淋式一起使用；如廢氣臭味比較大，還要采用光量子等方法進(jìn)行除臭處理。印染行業(yè)定型機(jī)廢氣的凈化處理，保護(hù)了人體的健康，地球的生態(tài)環(huán)境，讓經(jīng)濟(jì)、社會及人類可持續(xù)發(fā)展，為人類造了福！ 

參考文獻(xiàn)：

梁龍 印染企業(yè)兩極分化嚴(yán)重 中國紡織 2012.9

嘉興市南湖區(qū)環(huán)境保護(hù)局文件 南環(huán)〔2011〕34號

作者資料：

姓名：黃晨昀  性別：男  出生年：1973年  兼任：阿里巴巴紡織論壇副版主

研究方向：致力于染整環(huán)保節(jié)能技術(shù)及非織造布后整理技術(shù)的研究 

單位：廣州盛鵬紡織業(yè)專用設(shè)備有限公司 

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