1、 行業概述
目前,國內涂層行業尤其是功能性面料如防水透濕面料,絕大部分還在使用油性溶劑,油性PA是應用最普遍的,常用的化學溶劑油DMF(二甲基甲酰胺),甲苯和MEK(丁酮)。這些有機溶劑大部分被直接排放到大氣中。
國內每年目前生產約100萬噸的油性PA,平均固含有機溶劑為30%,DMF與甲苯和MEK的用了比目前為60:40,則每年我們的涂層行業就向大氣中排放了12萬噸的有機溶劑,5萬噸左右是甲苯和MEK。隨著環保要求越高,企業使用油性PA比例會越來越低,市場容量也會隨之緩慢萎縮,但是近五年正式紡織涂層高速開工期,油性PA排放還是會基本保持。
油性涂層體系 | 水性涂層體系 | |
固含量(%) | 40-45 | 40-45 |
VOC HAP | 55% | 3% |
單位排放量(kg/kg dw) | 1.2 | 0.075 |
以上只是得對PA做出的統計,而實際上PU的年產量不會少于PA,加上油性硅膠涂層等,每年紡織涂層行業向空氣中排放的有機溶劑在30萬噸左右,其中甲苯和丁酮能占到12萬噸左右。
2、 制程及廢氣特性
涂層原理:指在織物表面均勻地涂敷一層或多層高分子成膜物,使其產生不同功能的一種表面加工技術。
涂層有機廢氣產生原因:
涂層劑有溶劑型和水性型之分,溶劑型涂層劑在進行涂層加工時要采用醋酸乙酯、二甲基甲酰胺(DMF)、丁酮(MEK)、甲苯(TOL)、異丙醇(IPA)等有機溶劑作介質。這些溶劑型涂層整理劑雖然工藝性能比較好,但有機溶劑的用量大,它們既是些危險物質,其中不少是揮發性有機化合物。
涂層有機廢氣產生:
由于涂層劑中含有大量的有機溶劑,更高和含到60%,有機廢氣的溢出主要在涂層和烘干兩個環節,涂層環節溢出有機廢氣為自由揮發,而烘干的工藝本身就是為了將涂層固化\粘附在基布上,將紡織品的有機溶劑和水排出的過程。
3、 可選擇的技術
一般可考慮的污染防制技術選擇方案包括有水洗、氣體吸收、冷凝、熱焚化、觸媒焚化、轉輪濃縮+RTO/RCO、蓄熱式焚化(RTO)、活性碳吸附、催化燃燒、生物濾床等。
4、 評估各技術方案
技術名稱 | 評估結果 | 原因說明 |
活性炭吸附 | 不適合 | 涂布的風量一般非常大 |
冷凝 | 不適合 | 若廢氣的濃度或沸點太低,冷凝效率不佳,而且單純冷凝很難達到環保要求 |
直接焚化 | 適合 | 需評估廢氣濃度是否符合25%爆炸下限的安全限制 |
觸媒焚化 | 適合 | 需評估廢氣濃度是否符合25%爆炸下限的安全限制 |
蓄熱式焚化 | 適合 | 需評估廢氣濃度是否符合25%爆炸下限的安全限制 |
生物濾床 | 不適合 | 對于低濃度、中低風量廢氣適合,但對于大風量的處理效果不會很好 |
轉輪濃縮+RTO/RCO | 適合 | 風量很大時,一般先使用轉輪濃縮,再進入后出里工序,會大大降低后續焚化的運行成本 |
5、 根據工況情況,算出可行控制方案的處理效率以及運行成本,即可比較得出最合適客戶的解決方案
涂布行業的風量一般都是比較大的,一般在幾萬至幾十萬風量之間,直接焚化、觸媒焚化和蓄熱式焚化,爐體都很難做到適合于幾十萬風量的要求;且直接排放出來的廢氣濃度是相對比較低的,要達到焚化要求必須先預熱到一定溫度才可以,這都加大了前期投資和后期的運行成本。
采用轉輪濃縮后,在進行焚化處理,風量可以降低5-20倍,濃度同時也升高5-20倍;對于爐體的要求會大大降低,且濃度較高,更易于焚化,可以大大降低前期投資及后期的運行成本。所以轉輪濃縮+RTO/RCO是涂布行業更佳的選擇。
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