1前言
涂布是將糊狀聚合物、熔融態(tài)聚合物或聚合物熔液涂布于紙、布、塑料薄膜上制得復(fù)合材料的方法，主要應(yīng)用于紙張、超薄線路板、玻璃纖維布、透明薄膜等。本文所述主要針對(duì)涂布的細(xì)分產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)：PU革涂布，PU產(chǎn)品主要應(yīng)用在戶外服裝、箱包等，其生產(chǎn)的主要原料之一是聚氨脂樹脂，是最后形成合成革表層的主要成份。但在合成革生產(chǎn)時(shí)，需要采用大量的有機(jī)溶劑將這些樹脂溶成膠液進(jìn)行涂布，這些溶劑包括DMF(二甲基甲酰胺)、TOL(甲苯)等。這些溶劑在生產(chǎn)過程中100%通過烘烤工段被蒸發(fā)，全部排放到大氣。不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且嚴(yán)重地污染了環(huán)境。
PU革的生產(chǎn)工藝有干法和濕法，干法生產(chǎn)工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單、易操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，所以目前國(guó)內(nèi)大量的廠家采用干法生產(chǎn)。在江蘇吳江、浙江溫州、廣東一帶是PU革涂布生產(chǎn)企業(yè)比較集中、密集的區(qū)域，基本都是采用干法生產(chǎn)工藝，因此，每天有大量的有機(jī)物排入大氣。這些廢氣中，主要含有DMF和甲苯有機(jī)溶劑，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保治理要求日漸提高，各地方政府出臺(tái)的地方標(biāo)準(zhǔn)排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，原有沒有治理設(shè)施或者簡(jiǎn)單的治理設(shè)施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有新的治理目標(biāo)，面臨停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)?；诖饲闆r，我司針對(duì)性的研發(fā)新的治理技術(shù)工藝，能夠有效地提高治理效率，滿足企業(yè)需求。實(shí)踐證明，采用本工藝對(duì)干法生產(chǎn)PU革產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行治理，不僅可以達(dá)到目前嚴(yán)格的排放要求，而且能夠資源回收、循環(huán)再利用，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2 基礎(chǔ)特性
涂布機(jī)一般本身已經(jīng)帶有排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)系統(tǒng)，生產(chǎn)線排氣具有以下主要特征：
2.1 含有的有機(jī)物特性
DMF在常溫常壓下為無(wú)色透明的液體、略帶氨味，化學(xué)名稱：N，N—二甲基甲酰胺。相對(duì)密度0.9445(25℃)，熔點(diǎn)-61℃，沸點(diǎn)152.8℃，在水中的溶解度約27%。爆炸極限下限2.2%。
甲苯沸點(diǎn)110.6℃, 溶點(diǎn)-95℃，密度0.8667，不溶于水，溶于多種有機(jī)溶劑。爆炸極限下限1.27%;飽和蒸汽壓80kPa(102.5℃)。
2.2 其他基礎(chǔ)屬性
生產(chǎn)線基本是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，每臺(tái)生產(chǎn)線廢氣基本相同，排放量約：10000m3/h
廢氣濃度：DMF:3500mg/m3，甲苯:1500mg/m3
排氣溫度：90~110℃
3 工藝技術(shù)
3.1工藝的理論基礎(chǔ)
為了提高廢氣的綜合治理效率，降低廢氣治理設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，針對(duì)獨(dú)特的行業(yè)特性設(shè)計(jì)本工藝，主要的依據(jù)有：
DMF具有較高的沸點(diǎn)，直接采用活性炭吸附易造成活性炭失效，導(dǎo)致頻繁更換活性炭，增加運(yùn)行費(fèi)用;
DMF在水中具有一定量的溶解度，采用直接水溶液進(jìn)行吸收，能夠?qū)MF去除，保證后端系統(tǒng)吸附劑性能;同時(shí)，采用多級(jí)分級(jí)吸收的方式，能夠確保去除率并獲得較高濃度的DMF水溶液;
從前端對(duì)廢氣中的DMF進(jìn)行回收，而甲苯不溶于水中，使得廢氣中主要成份僅為甲苯，降低進(jìn)入活性炭吸附器的廢氣濃度，降低活性炭的凈化負(fù)荷，同時(shí)采用二級(jí)活性炭系統(tǒng)，確保達(dá)到國(guó)家和地方新規(guī)、新排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 工藝系統(tǒng)組成
根據(jù)有機(jī)物物性和廢氣源的基礎(chǔ)情況，回收裝置采用空冷換熱器、主風(fēng)機(jī)、吸收塔、吸附罐、冷凝器、油水分離，精餾塔等設(shè)備組成，采用分級(jí)吸收液吸收塔完成對(duì)DMF的吸收，采用二級(jí)吸附、水蒸汽脫附工藝完成對(duì)甲苯的回收，采用精餾塔對(duì)吸收下來(lái)的DMF水溶液進(jìn)行精餾，回收DMF。
具體工藝流程如圖所示。
工藝流程圖
3.3工藝操作流程
如圖所示，高溫廢氣首先通過空冷-過濾器①，將廢氣溫度降低，避免吸收液溫度持續(xù)上升，使得吸收效率下降并造成排氣帶液過多從而影響后端吸附系統(tǒng)性能;通過高壓離心風(fēng)機(jī)作用進(jìn)入填料吸收塔，DMF被吸收形成一定濃度的DMF混合液，儲(chǔ)存到一定量后送入精餾塔精餾，得到DMF成品;經(jīng)過吸收塔去除DMF后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附罐進(jìn)行甲苯吸附，系統(tǒng)設(shè)置三組吸附罐，廢氣先經(jīng)過第一組進(jìn)行一級(jí)吸附，然后進(jìn)入第二組進(jìn)行二級(jí)吸附后凈化排入大氣，第三組處于脫附再生狀態(tài)，每組吸附罐出口均設(shè)置濃度在線檢測(cè)儀，在測(cè)定值超過預(yù)設(shè)定值后切換各組吸附罐的工作狀態(tài)，一級(jí)吸附罐轉(zhuǎn)入再生脫附，二級(jí)吸附罐轉(zhuǎn)入一級(jí)吸附，上一狀態(tài)處于脫附再生的吸附罐則轉(zhuǎn)入一級(jí)吸附狀態(tài)，工作過程采用PLC控制，自動(dòng)切換。
脫附再生采用低壓飽和蒸汽對(duì)吸附在活性炭上的甲苯進(jìn)行解吸，解吸后的甲苯蒸汽混合汽通過冷凝器冷凝后經(jīng)過油水分離器分離，得到純度很高的甲苯回收品直接作為生產(chǎn)原料使用。
脫附完成后采用熱空氣對(duì)吸附罐內(nèi)的活性炭進(jìn)行吹掃、干燥，恢復(fù)活性炭的吸附能力，備用下一循環(huán)吸附。
DMF水溶液采用精餾塔進(jìn)行低壓精餾，屬于市場(chǎng)較為成熟的產(chǎn)品，本文不作詳細(xì)說(shuō)明。
4 工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
4.1DMF屬于高沸點(diǎn)物質(zhì)，其飽和蒸汽壓很低，吸附到活性炭上很難脫附下來(lái)，因此，很容易使活性炭失效，本工藝采用多級(jí)吸收塔能夠?qū)MF99.9%吸收下來(lái)，一方面保證了DMF的回收率，同時(shí)也保護(hù)活性炭吸附性能;
原標(biāo)題：嘉園環(huán)保：PU革涂布生產(chǎn)廢氣的循環(huán)經(jīng)濟(jì)