信譽至上,質量第一

2002年評為無錫市高新技術企業、2007年評為江蘇省高新技術企業,並通過ISO9001認證,AAA級資信企業

  • 染整定型機環保節能及廢氣治理分析

    發布時間:2015-12-22 點擊:

    電和能源、衛生和環保,跟生命和文明有著很大的關係。紡織染整的大部分問題,都是能源和環保的問題。蒸汽鍋爐和油鍋爐能源的浪費以及它們的環境的汙染,定型機在能源上浪費以及對環境的汙染。定型機中溫蒸汽集中供熱、天然氣直接供熱、廢氣進行噴淋和靜電二級的淨化處理是很重要的技術。噴淋可以潔淨廢氣,並且有很好的降溫效果。靜電技術可以吸附廢氣中的油霧,以及淨化廢氣

    地球誕生於45億年前,在地球誕生的5億年後生命隨即誕生。1924年俄羅斯科學家伊萬諾維奇分析,當時地球裏的氨氣、甲烷、水蒸汽和氫氣,在閃電的激發下產生了簡單的生物分子。1953年他的學生斯坦利,用實驗的方式證明了這種理論。

    有趣的是電和能源、衛生和環保,跟生命和文明有著很大的關係。偉大的光合作用,將光能儲存在了植物中,較後植物變成了煤和石油。人類對電的認識也來源於植物,“電”這個詞起源於希臘語ελεκτρον(琥珀)。琥珀是植物的一種生成物,它在被摩擦以後會產生靜電。“電”存在於人體的神經,也被大量應用到工業,靜電還被應用於對廢氣的處理。

    紡織染整的大部分問題,都是能源和環保的問題。蒸汽鍋爐和油鍋爐能源的浪費以及它們的環境的汙染,定型機在能源上浪費以及對環境的汙染。環保的問題有很大一部分是能源浪費的問題,小型的蒸汽鍋爐和油鍋爐對能源的浪費大,因此,它們對環境的汙染也大。

    中溫蒸汽集中供熱的方式,對能源浪費和環境汙染的改善非常大。導熱油在回路的熱損失大,利用天然氣直接供熱的方式,可以大大的節約能源,也減少了對環境的汙染。在麵料熱定型過程中排放的廢氣中含有大量有機化合物(VolatileOrganicCompound簡稱VOC),對大氣環境和人體健康的危害很大,國家已經規定對定型機廢氣進行噴淋和靜電二級的淨化處理。廣州盛鵬紡織業專用設備有限公司,就是提供上述節能環保技術改造的企業。

    在數百年前,歐洲人還愚味地以為洗澡會妨礙健康。三百多年裏整個歐洲臭氣熏天,連喜歡藝術的路易十四也不能幸免。之後法國大革命也是血雨腥風,隻是在注重個人和城市衛生、愛好科學的拿破倫之後,歐洲才慢慢地進入了工業時代。衛生和環保對人類文明的影響非常之大,衛生是對個人的,而環保則是對地球及整體人類的。

    “史上較嚴”的新環保法也於今年1月1日起正式實施,紡織染整行業在節能環保方麵受到的約束壓力不斷增加。按照新規定,紡織企業化學需氧量(COD)直接排放需控製在80毫克/升,這是自2013年COD直排標準提高到100毫克/升後,紡織染整業排汙門檻再次提升。在這裏重點介紹一下,定型機廢氣噴淋和靜電處理的技術。

    一、定型機廢氣的性質及危害

    在麵料熱定型過程中溫度比較高,排放的廢氣溫度達100~170℃。排放廢氣中含大量有機化合物VOC,VOC是汙染大氣環境、危害人體健康的罪魁禍首。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、內酯、雜環化合物、芳香族化合物,組份達數十種。大多數組份以分子狀的氣溶膠物質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。

    硝基並胺和硝基吡啶類物質,及其他的醚類物質都帶有一定的毒性。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,重則導致再生障礙性貧血,致癌危及生命。由於有些定型的工藝中的染料、助劑含有臭味小分子酯類、醇類、芳烴類有機物,它們在嗅覺細胞表麵活性較高,刺激性較強,所以,廢氣有時還帶有刺激難聞的氣味。

    定型機排放的有機化合物油霧揮發在大氣中不易溶於水,不會隨著雨水降落到地麵,而將漂浮在空中,形成長期的汙染源。同時油霧揮發在大氣中的分子團可吸入顆粒物成分很複雜,並具有較強的吸附能力,是多種汙染物的“載體”和“催化劑”,有時能成為多種汙染物的集合體,它與其他可揮發性有機物一道,是空氣中光化學反應汙染的源頭。

    二、噴淋淨化及靜電淨化

    1.噴淋淨化

    定型機排放的廢氣是高溫的廢氣,達到100~170℃,體積很大。而工業用高壓靜電除油煙裝置的較佳工況是60~70℃。如直接將定型機的高溫廢氣送到靜電除油煙裝置進行淨化處理,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。因此需要對定型機廢氣首先進行噴淋處理,噴淋塔內強大的水流可與廢氣充分接觸。可以潔淨廢氣,並且有很好的降溫效果。

    噴淋式除油煙係統由噴淋塔及油水分離器組成。噴淋塔內有導流區、噴淋區及脫水區。導流區的導流鋼板將廢氣氣流風速降低並分布均勻地流向噴淋區。噴淋區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,水霧可凝結纖維和油霧顆粒。

    附有纖維、油霧的較大水滴,會沉降下來,細微的水滴會隨著廢氣進入脫水區,在脫水區的離心力作用下的細微水滴會被收集。脫水後的淨化處理了的廢氣排入大氣。較大的水滴和微細水滴,都會流向油水分離器。油水分享器兼有冷卻循環水的作用,可減少水份的蒸發,使油跟水徹底分離,分離率可達99%。分離出來的水到噴淋塔循環使用,廢油分離出來可出售,也有一定的經濟效益。

    2.蜂巢式靜電淨化

    靜電除油煙的原理很簡單,將摩擦後帶有負電荷的玻璃棒,靠近不帶電的小紙片,小紙片會被玻璃棒吸引,產生吸附現象。

    蜂巢式高壓工業靜電除油煙原理圖

    蜂巢式高壓工業靜電除油煙裝置的前麵需要有不鏽鋼的循環過濾網,過濾掉較大顆粒的纖維及油霧。蜂巢式高壓工業靜電除油煙的筒形電極呈蜂巢型排列。中間是用不鏽鋼材料做的線狀電極,接高壓靜電的負極,叫陰極。同樣是不鏽鋼材料的筒形外殼,接高壓靜電的正極,叫陽極。

    接通電源以後,陰極和陽極之間就建立了一個非均勻的電場,陰極的周圍電場較大。改變直流高壓的電壓值,就可以改變電場的強度。當實際電場強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廢氣中的中分子的微小纖維、油霧發生碰撞。這些微小纖維、油霧帶上了負電荷,在電場的作用下,這些帶負電荷的纖維、油霧繼續向陽極運動,並較後吸附到陽極的不鏽鋼筒壁上。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,靜電除油煙的較佳工況是處理60~70℃的廢氣。

    3.廢氣的除臭

    有些定型機排放的廢氣,由於染料、助劑含有臭味小分子有機物,它們在嗅覺細胞表麵活性較高,刺激性較強,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,兩者之間關係符合Weber-Fechner定律:

    I=K×logC+a

    I——人對嗅覺的感覺量

    K——常數,臭味物質不同,K值不同

    C——臭味物濃度

    a——常數,臭味物質不同,a值不同。

    由Weber-Fechner定律可以看出,既使把臭味物質去除90%,人的嗅覺的感覺量卻隻減少了一半還少。也就是通常所說的低汙染濃度,高惡臭強度的特性。所以去除臭味比去除其他的纖維及油霧要困難,比達到排放標準還要嚴格幾十倍至上千倍。


    目前,國內外去除臭味的方法主要有活性炭吸附法、藥液噴淋法。活性炭吸附法使用初期效果還可以,但時間長了容易堵塞。藥液噴淋法是在噴淋塔中根據不同的廢氣加不同濃度、不同性質的吸收劑,增加吸收油霧的能力,降低臭味物質的活性與刺激性。

    現在還出現了一種光量子除臭的技術,利用光量子分解空氣中的氧分子產生新生態氫、活性氧和羥基氧等活性基團,臭味物質與活性基團反應,較終轉化為CO2和H2O等無害物質。

    三、廢氣淨化技改設計依據

    《中華人民共和國環境保護法》;《中華人民共和國大氣汙染防治法》;GB18483-2001《大氣汙染物綜合排放標準》;業主提供的相關資料和公司的現實情況;《環境空氣質量標準》(GB3095-1996);《機械工程設計手冊》;《電器工程設計手冊》;《環境工程設計手冊》;《大氣汙染控製工程》;《工業企業設計衛生標準》;《通用用電設備設計規範》(GB50057-94)。

    四、案例

    惠州市博羅縣港泰印染廠,

    生產範圍:漂染、定型化纖、絛淪、棉等成分為主的布料,是生產化纖、絛淪、棉等麵料的廠家。

    生產情況:定型機共有9台,定型溫度:180~210℃,廢氣溫度:145~150℃。廢氣排量為12000~16000立方米/小時,廢氣油煙濃度大,呈灰黑色,溫度高,含有大量毛屑。未使用靜電除油煙前廢氣直排,廠房周邊環境毛屑很多,空氣中帶有剌激性氣味,車間內氣味濃烈。廢油、廢蠟及毛屑在排煙管道內堆積,經常發生自燃情況,存在消防安全隱患。

    安裝設備後使用情況:廢氣排放溫度降到70℃以下,廢氣內廢油、蠟、毛屑去除率達95%,廢氣刺激性氣味消除,在車間及廠房周邊環境嗅不到剌激性氣味,廢氣煙氣消除率90%。工廠周邊大氣環境明顯改善。

    結語

    值得注意的是靜電淨化廢氣技術是一門老技術,1824年Hohlfeld第一次演示了靜電收塵實驗,到了1907年FrederikG.Cottrell製造了世界上第一台實際應用的靜電除塵器用於捕集硫酸酸霧,而AG视讯現在使用的靜電淨化技術與FrederikG.Cottrell是相差不大。現在的計算機和通訊技術在幾何級的上升,中央處理器的主頻和網絡的帶絡,每年都在翻幾翻,而在環保上AG视讯還在沿用著一百年前的技術。

    AG视讯應要感歎於科學發展的快速,也要感歎於科學發展的緩慢,希望更多的企業和科學工作者投入到環保的領域!


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