一、前言

在合成革生產(chǎn)過(guò)程中由于使用大量可揮發(fā)性有有機(jī)溶劑（如DMF、甲苯、丁酮等），特別是在生產(chǎn)表面處理過(guò)程中，涂有大量有機(jī)溶劑的制品在密閉烘箱中經(jīng)60-170℃的高溫處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量可揮發(fā)性含DMF的工藝廢氣，全部揮發(fā)到大氣中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，也給企業(yè)造成巨大浪費(fèi)。

XXXXX環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司多年專(zhuān)業(yè)從事DMF回收工作，同時(shí)與技術(shù)力量雄厚的XX省環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)院合作，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出了新型高效DMF廢氣回收裝置。

XXXXX人造革有限公司現(xiàn)有二條干法線(xiàn)，決定建一套DMF廢氣回收裝置。配二條干法線(xiàn)。

二、治理標(biāo)準(zhǔn)

1、DMF：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前尚無(wú)明確規(guī)定。根據(jù)XXX市環(huán)境保護(hù)局的要求，DMF最高允許排放濃度為40mg/m3，車(chē)間內(nèi)DMF允許濃度為20 mg/m3，最高不得超過(guò)40 mg/m3。

2、DMF吸收效率：大于98%。

3、DMF吸收液濃度：大于15%（wt）

4、甲苯：根據(jù)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，甲苯最高允許排放濃度為40 mg/m3；丁酮：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前尚無(wú)明確規(guī)定，由于丁酮對(duì)人體危害較小，有專(zhuān)家建議：丁酮最高允許排放濃度為500 mg/m3。

三、設(shè)計(jì)工藝參數(shù)

主要是指廢氣排放量、廢氣濃度和廢氣溫度，有不同的生產(chǎn)線(xiàn)（指三涂四烘的長(zhǎng)線(xiàn)和二涂三烘的短線(xiàn)），不同的品種配方、工藝參數(shù)差別很大。有些操作是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)量和控制手段。給廢氣治理工程設(shè)計(jì)帶來(lái)很大難度。

1、DMF廢氣排放量：每條干法線(xiàn)約為15000m3/h——22000 m3/h。在滿(mǎn)足干法線(xiàn)生產(chǎn)工藝的條件下，盡量減少?gòu)U氣排放量。

2、DMF廢氣濃度：大致在200mg/m3——4000 mg/m3之間。廢氣濃度與吸收液濃度有密切關(guān)系。為得到較高濃度的吸收液（以降低廢水處理費(fèi)用），應(yīng)盡量提高廢氣濃度。但是為了保證安全，廢氣濃度不高于10g/m3（DMF廢氣的爆下限約為50g/m3），以免危險(xiǎn)。

3、廢氣溫度：由干法生產(chǎn)工藝決定，一般在60-120℃之間。

四、DMF廢氣治理方案的比較

目前，有機(jī)廢氣污染物廢氣治理技術(shù)，常用或已有實(shí)際應(yīng)用的處理方法有（1）氧化型：其中的熱力燃燒法，催化燃燒法和臭氧氧化法最為常見(jiàn)；（2）物理吸收/吸附型：主要有活性炭吸附法，噴淋洗滌一吸收法等；（3）膜分離法等。

（1）熱力燃燒法

燃燒法主要有直接燃燒法，熱力燃燒和蓄熱式燃法等，主要用于高濃度的有機(jī)廢氣污染物或易揮發(fā)性污染物廢的處理。處理溫度600-800℃，該技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是凈化效率高，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，維護(hù)容易。但存在二次污染物，運(yùn)行費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)效益小的缺點(diǎn)，特別是在缺氧燃燒時(shí)，凈化效果大大下降。

（2）催化燃燒法

催化燃燒法是在系統(tǒng)中使用合適的催化劑，使廢氣中污染物在300-450℃下氧化分解，屬低溫氧化燃燒凈化過(guò)程。常用于氣體與污染物濃度波動(dòng)較大的場(chǎng)合，凈化效率大于90%。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是輔助燃料費(fèi)用低，二次污染物NOx生成量較少，燃燒設(shè)備的體積較?。坏珜?duì)處理對(duì)象要求苛刻，要求污染物廢氣進(jìn)口溫度高，因此減少裝置運(yùn)行費(fèi)，常配置間接或直接熱回收系統(tǒng)。

（3）洗滌一吸收法

洗滌吸收法是通過(guò)讓含污染物氣體與液體（如水）吸收劑充分接觸而達(dá)到使污染物從氣相轉(zhuǎn)移到液相的一種操作過(guò)程。吸收過(guò)程的主體是填料塔，板式塔或噴霧塔等吸收裝置。吸收裝置可用來(lái)處理大氣量的污染物，濃度范圍500-5000PPm不等，去除率根據(jù)吸收劑和污染物組分不固，吸收效率差較大，一般大于30%以上，也可高達(dá)98%。該工藝本身是一種典型的分離問(wèn)題，因此，存在吸收液的再生與處理。通?？捎糜谔胤N有機(jī)廢氣污染物凈化回收工程的治理。

（4）活性炭吸附法

活性炭吸附是一種廣泛使用的有機(jī)廢氣污染物排放控制手段。其主要是利用活性炭的表面物理吸附作用，將有機(jī)廢氣污染物從氣體中分離出來(lái)，氣體流量和濃度的波動(dòng)對(duì)活性炭吸附器的操作影響較小，并常用來(lái)處理氣量200-5000PPm的廢氣，設(shè)備的尺寸取決于處理的氣量和濃度。因其系統(tǒng)投資費(fèi)用中等，操作靈活，凈化效率為99.2-99.3%。對(duì)于處理大氣量，低濃度的有機(jī)廢氣，國(guó)外一致認(rèn)為該法最為成熟和可靠的技術(shù)，但該工藝流程過(guò)長(zhǎng)，操作費(fèi)用高，回收物通常為溶劑與水的混合物，產(chǎn)物重復(fù)使用性差，并又產(chǎn)生一個(gè)液體廢氣物處理問(wèn)題，另外再生需要穩(wěn)定的蒸汽源也常常是用戶(hù)感到困難的事情。

綜上所述，根據(jù)DMF易溶于水的特點(diǎn)，采用高效填寫(xiě)料塔用水吸收廢氣中的DMF。至于丁酮、甲苯，考慮到回收難度較大，回收成本高，目前暫不回收。以后則通過(guò)調(diào)節(jié)工藝配方，逐步取消甲苯，減少丁酮的加入量，來(lái)降低廢氣中的含量?；虿捎梦椒ɑ厥斩⊥?。

五、廢氣回收工藝流程

原理：根據(jù)DMF易溶于水的特點(diǎn)，采用高效填料塔吸收廢中的DMF。

工藝流程簡(jiǎn)述如下：

由管道集中，進(jìn)入過(guò)濾器，來(lái)自生產(chǎn)線(xiàn)烘箱的廢氣經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)加壓后，通過(guò)冷卻器，廢氣降至常溫再進(jìn)入高效填料吸收塔，在塔內(nèi)， DMF溶解在水中。含DMF的吸收液送往DMF廢水處理裝置，凈化后的尾氣高空排放。本裝置無(wú)二次污染問(wèn)題。

廢氣回收裝置由廢氣輸送及過(guò)濾、加壓、冷卻、吸收凈化尾氣排放，吸收液循環(huán)，自動(dòng)控制，安全報(bào)警等系統(tǒng)組成。

六、廢氣回收設(shè)備的設(shè)計(jì)

1、吸收塔是回收裝置的核心。采用高效填料和特制塔內(nèi)件：塔體、爬梯、平臺(tái)等組成。

2、塔徑為φ2.3m（配2條干法線(xiàn)），塔高14m。

3、加壓風(fēng)機(jī)為特制大風(fēng)量、高壓離心風(fēng)機(jī)。配有變頻調(diào)速裝置，節(jié)約電能。風(fēng)機(jī)型號(hào)為T(mén)41-72-12C，轉(zhuǎn)速為1450rpm，風(fēng)量為45000m3/h，風(fēng)壓為2350Pa，配電機(jī)為250M-4功率55KW。

4、循環(huán)泵促使吸收液循環(huán)，提高吸收效果，采用不銹鋼泵2臺(tái)，采用1H80-50-200，流量45 m3/h，揚(yáng)程45m，配電動(dòng)機(jī)Y160M1-2功率  11KW。

七、自動(dòng)控制系統(tǒng)

本裝置自動(dòng)化程度較高，不需專(zhuān)人負(fù)責(zé)?？梢杂蓮U氣加收工崗位兼管。

1、自控系統(tǒng)：可以自動(dòng)控制進(jìn)水量，排出量、液位、吸收液濃度。

2、變頻調(diào)速系統(tǒng)：可以自動(dòng)控制風(fēng)量、風(fēng)壓、降低風(fēng)機(jī)電耗。

3、報(bào)警系統(tǒng)：提高裝置的安全性和可靠性。

八、公用工程及勞動(dòng)定員

1、供電：實(shí)際耗電約45KW。

2、供水：可用自來(lái)水或塔頂水（來(lái)自廢水回收）約0.65t/h。

3、勞動(dòng)定員：可由廢氣回收工兼管，不需專(zhuān)人負(fù)責(zé)。

九、投資概算

1、回收裝置：59萬(wàn)元（XX環(huán)保公司負(fù)責(zé)）

2、通風(fēng)管道：3.5萬(wàn)元(甲方自理)

3、土建基礎(chǔ)：0.6萬(wàn)元(甲方自理)

4、其它：0.4萬(wàn)元(甲方自理)

合計(jì)：63.5萬(wàn)元（甲方自理）

十、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益

廢氣回收裝置（配二條干法生產(chǎn)線(xiàn)）

1、收益：根據(jù)測(cè)算，每條干法生產(chǎn)線(xiàn)每天可回收0.75噸DMF。目前，每噸DMF約5800元。

則收益為：0.75×5800×2=8700(元/天)

2、成本

 ①電費(fèi)：（以每度0.6元計(jì)）

45×24×0.6=648元

②設(shè)備打舊、維修費(fèi)：（以每年15%計(jì)）

③廢水處理費(fèi)用：（以每噸100元計(jì)）

0.75/20%×100×2=750元

合計(jì)：1659元/天

3、凈收益：8700-1659=7041元/天

以每年生產(chǎn)250天計(jì)，則年收益為：7041×250=176萬(wàn)元。

4、投資回收期：635000÷7041=90天

三個(gè)月（生產(chǎn)期）即可收回投資。

5、環(huán)境效益：每天可減少DMF排放量1.5t（2條線(xiàn)）每年可減少DMF排放量375t。效果效益十分顯著。

十一、其它

合成革廢氣中除DMF外，還含有大量的甲苯和丁酮，由于甲苯、丁酮沸點(diǎn)較低，揮發(fā)性大，且難溶于水，不能用水吸收。

樹(shù)脂加丁酮、甲苯的原因有兩個(gè)：一是降低成本（甲苯、丁酮的價(jià)格比DMF低）；二是便于合成革的干燥（甲苯、丁酮沸點(diǎn)比DMF低）以保證合成革質(zhì)量。

但是DMF能夠回收，而甲苯、丁酮難以回收，那么、加甲苯、丁酮不但不能降低成本，反而增加了成本。

至于合成革干燥質(zhì)量，則需逐步探索新的工藝條件，并改進(jìn)烘箱?？梢酝Ｖ故褂眉妆剑偌右恍┒⊥?。

根據(jù)資料，意大利的一些合成革企業(yè)已經(jīng)基本不用甲苯和丁酮，而全部采用DMF。丁酮、甲苯可以用活性炭纖維吸附，但再生費(fèi)用較高，而且有一定的危險(xiǎn)。

廢氣回收裝置屬清潔型環(huán)境治理技術(shù)，環(huán)境空氣質(zhì)量將大大提高，人們的生活質(zhì)量得到較大的改善，并將實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的環(huán)境效益，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果三贏。

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