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定型机废气净化处理技术分析

2013年01月12日 10:08:22 人气: 697 来源: 广州盛鹏纺织业专用设备有限公司
  2012年1到6月,我国规模以上印染企业的印染布产量达294.36亿米,已多年位居世界*位。然而,印染行业能耗大、污染重,已成为社会的负担。我国“十二五”规划提出,纺织行业要做好节能降耗、减排增效及清洁生产的工作,大力发展绿色低碳、生态环境友好及可持续发展的循环经济。
  
  我国的印染行业在20世纪80年代已开始进行印染废水的处理建设,但一直不太重视对废气的处理。近年来,印染行业定型机废气对区域性大气环境的影响较大,群众的投诉逐年增多,也产生了一些环境纠纷。定型机所排放的废气,不仅含有大量的烟尘,同时还含有聚苯类有机物、染料助剂等多种成份。每台定型机一般排放颗粒物150-250mg/m3,日排放量50-100kg,油烟40-80mg/m3,日排放量20-40kg。定型机排放的油烟对人体具有很大的危害,严重影响生态环境。做好定型机废气的净化处理工作非常重要。
  
  一、定型机废气的性质及危害
  
  定型机是印染后整理的关键设备。在面料热定型过程中温度较高,排放的废气温度达100-170℃。排放废气中含大量有机化合物(VolatileOrganicCompound简称VOC),VOC是污染大气对环境、危害人体健康的罪魁祸首。包括染料、助剂、润滑油、纤维类颗粒物中的醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物,组份达数十种。大多数组份以分子状的气溶胶物质或者微小的液滴存在空气中。其中多羟基类化合物、乙二醇类化合物和己二酸二辛酯等被称作“不能对人类致癌性进行分类的致癌物”。乙二醇类化合物是一种很好的溶剂,没有毒性,但容易被氧化成具有毒性的草酸类物质。硝基并胺和硝基吡啶类物质,及其它的醚类物质都带有一定的毒性。废气吸入人体可以直接损害呼吸道粘膜,对人体呼吸道和肺部有一定的刺激作用,降低人体免疫功能,轻则使人头昏、眩晕、恶心,重则导致再生障碍性贫血,致癌危及生命。由于有些定型的工艺中的染料、助剂含有臭味小分子酯类、醇类、芳烃类有机物,它们在嗅觉细胞表面活性较高,刺激性较强,所以废气有时还带有刺激难闻的气味。
  
  定型机排放的有机化合物油雾挥发在大气中不易溶于水,不会随着雨水降落到地面,而将漂浮在空中,形成*的污染源。同时油雾挥发在大气中的分子团可吸入颗粒物成分很复杂,并具有较强的吸附能力,是多种污染物的“载体”和“催化剂”,有时能成为多种污染物的集合体,它与其他可挥发性有机物一道,是空气中光化学反应污染的源头。
  
  二、定型机废气净化处理的技术分析
  
  1.定型机废气的降温
  
  定型机排放的废气是高温的废气,达到100-170℃,体积很大。而定型机废气净化的设备工业用高压静电除油烟装置的*工况是60-70℃。如直接将定型机的高温废气送到静电除油烟装置进行净化处理,效果非常不理想,且易造成静电除油烟装置中的蜂巢电极的损坏。
  
  对定型机废气的降温,采用集中式及组合式热交换器降温比较好。一方面可对废气的温度,另一方面热交换后加热了的新鲜空气,可用到立式炮筒烘干机,节约了能源。
  
  集中式及组合式热交换器的原理及效果都是差不多,集中式的体积比较大,比较集中,而组合式的形状比较长。集中式及组合式都是热交换器内焊接有铝管或紫铜管,紫铜管的的导热系数要高些,但成本高;铝管的导热系数也非常高,性价比高。高温的废气经过铝管外的通道,新鲜的空气经过铝管内的通道,两个通道*隔离。由于热交换器内排列大量的铝管,所以风阻会比较大,需要加装风机。新鲜空气经风机吸到热交换器进行热交换,可加热到与高温废气相差30-40℃左右,废气经过热交换器的降温可降到60℃,体积也会大大的缩小。热交换器内应要有自动蒸汽清洗装置,防止堵塞。
  
  2.蜂巢式高压工业静电除油烟
  
  静电除油烟的原理很简单,将摩擦后带有负电荷的玻璃棒,靠近不带电的小纸片,小纸片会被玻璃棒吸引,产生吸附现象。
  
  蜂巢式高压工业静电除油烟原理图
  
  蜂巢式高压工业静电除油烟装置的前面需要有不锈钢的循环过滤网,过滤掉较大颗粒的纤维及油雾。蜂巢式高压工业静电除油烟的筒形电极呈蜂巢型排列。中间是用不锈钢材料做的线状电极,接高压静电的负极,叫阴极。同样是不锈钢材料的筒形外壳,接高压静电的正极,叫阳极。接通电源以后,阴极和阳极之间就建立了一个非均匀的电场,阴极的周围电场zui大。改变直流高压的电压值,就可以改变电场的强度。当实际电场强度与空气的击穿电场临界值3000000V/m接近时,阴极附近的空气会发生电离,形成大量的正离子和自由电子。自由电子随电场向正极飘移,在飘移过程中与定型机废气中的中分子的微小纤维、油雾发生碰撞。这些微小纤维、油雾带上了负电荷,在电场的作用下,这些带负电荷的纤维、油雾继续向阳极运动,并zui后吸附到阳极的不锈钢筒壁上。筒壁上的油雾粒子会聚集成大的油滴,流到集油盘,收到去除油烟、气味及回收废油的作用。另外,静电除油烟的*工况是处理60-70℃的废气。
  
  3.喷淋式除油烟
  
  喷淋式除油烟系统由喷淋塔及油水分离器组成。喷淋塔内有导流区、喷淋区及脱水区。导流区的导流钢板将废气气流风速降低并分布均匀地流向喷淋区。喷淋区的水雾一般双层比较好,可的吸附油雾。喷雾装置喷出的高压水雾与废气中的纤维及油雾接触,水雾可凝结纤维和油雾颗粒。附有纤维、油雾的较大水滴,会沉降下来,细微的水滴会随着废气进入脱水区,在脱水区的离心力作用下的细微水滴会被收集。脱水后的净化处理了的废气排入大气。较大的水滴和微细水滴,都会流向油水分离器。油水分享器兼有冷却循环水的作用,可减少水份的蒸发,使油跟水*分离,分离率可达99%。分离出来的水到喷淋塔循环使用,废油分离出来可出售,也有一定的经济效益。
  
  4.废气的除臭
  
  有些定型机排放的废气,由于染料、助剂含有臭味小分子有机物,它们在嗅觉细胞表面活性较高,刺激性较强,所以有时还带有刺激难闻的气味。臭味给人的感觉量是与臭味气体的浓度,两者之间关系符合Weber-Fechner定律:
  
  I=K×logC+a
  
  I——人对嗅觉的感觉量
  
  K——常数,臭味物质不同,K值不同
  
  C——臭味物浓度
  
  a——常数,臭味物质不同,a值不同。
  
  由Weber-Fechner定律可以看出,既使把臭味物质去除90%,人的嗅觉的感觉量却只减少了一半还少。也就是通常所说的低污染浓度,高恶臭强度的特性。所以去除臭味比去除其他的纤维及油雾要困难,比达到排放标准还要严格几十倍*千倍。
  
  目前国内外去除臭味的方法主要有活性炭吸附法、药液喷淋法。活性炭吸附法使用初期效果还可以,但时间长了容易堵塞。药液喷淋法是在喷淋塔中根据不同的废气加不同浓度、不同性质的吸收剂,增加吸收油雾的能力,降低臭味物质的活性与刺激性。
  
  现在还出现了一种光量子除臭的技术,利用光量子分解空气中的氧分子产生新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团,臭味物质与活性基团反应,zui终转化为CO2和H2O等无害物质。
  
  定型机废气的净化处理工作非常重要。喷淋除油烟技术可一定程度去除定型机废气的微小纤维及油烟,适用于油烟不大的情况;静电式除油烟技术可更好的去除定型机废气中的油烟,但要注意做好之前的废气降温,适合油烟比较大的情况,可配合喷淋式一起使用;如废气臭味比较大,还要采用光量子等方法进行除臭处理。印染行业定型机废气的净化处理,保护了人体的健康,地球的生态环境,让经济、社会及人类可持续发展,为人类造了福!
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