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纺织印染工业油烟和废气的分析研究

作者:论文发表网 更新时间:2017-10-18 21:29:02
19.1K 1 纺织印染工业油烟概述及其监测 油烟是一种严重的空气污染物。油烟中含有多种有害物质,包括丙烯醛、苯、甲醛等,均为有毒物质和致癌嫌疑物质。目前国内外研究均已经确认,油烟是肺癌的风险因素。
印染废气中的油性液滴并无明确的科学名称、定义以及相应的监测分析方法,由于其类似于饮食行业中产生的油烟,浙江省标准将其定义为染整油烟,具体定义为“指染整(包括热定型、涂层等生产工艺)过程中挥发的硅油、助剂、染料及其分解或裂解产物混合而形成的油性物质”。人长时间接触高浓度油烟气可造成肺部炎症和组织细胞损伤,肺活量下降;油烟烟气影响人体的免疫细胞、巨噬细胞功能,造成人体免疫功能下降;油烟气中的苯类、胺类等有机污染物能引起基因突变、DNA 损伤、染色体损伤,具有潜在的致癌性。
目前,对于热定型机油烟废气的监测相关文献较少,目前主要参照国家 2001 年发布的《饮食业油烟排放标准试行》(GB18483-2001),采用金属滤筒吸收和红外分光光度法测定油烟含量,该方法主要是根据石油类物质的三个特征吸收峰:CH2 基团中 C-H 键的伸缩振动,波数为 2930cm-1,CH3基团中 C-H 键的伸缩振动,波数为 2960cm-1,Ar-H 芳香烃中的 C-H 键的伸缩振动,波数为 3030cm-1,利用数学模型计算出油类含量。
2 纺织印染行业 VOCs 简介 VOCs 是一类在空气中是常见的复杂有机污染物,其包括烷烃、烯烃和芳香烃和含氧烃、卤化烃、氮、硫、低沸点烃烃、多环芳烃等物质,通常这些挥发性气体排放到大气中会直接形成空气污染源。纺织印染行业排放的大气污染物以挥发性有机物废气为主,有机废气主要来源于织物的热定、印花、烘箱及各种功能性后整理的焙烘过程。目前我国国家排放标准中采用的是“VOCs 是指任何参与大气光化学反应的有机化合物,或者依据法定方法、等效方法、替代方法测得的有机化合物,或者依据条款规定的特定程序确定的有机化合物”的方式来进行描述。挥发性有机物是除颗粒外第二大广泛分布大气污染物,对人体和环境的损伤主要表现在三个方面:第一,挥发性有机化合物具有毒性和致癌,直接危害人类健康;第二,参与形成光化学烟雾,臭氧、过氧乙酰硝酸酯等;第三,参与二次大气气溶胶的形成,比细颗粒气溶胶的形成更多的两倍(粒径小于 2.5μ m)范围内,不容易沉降,在大气中长时间停留,光的散射力强,从而大幅度降低能见度。
3 纺织印染工业 VOCs 排放源头及治理 3.1 排放源头 纺织品生产工艺(工序、流程)的种类较多,根据要求,一种产品往往需要多种生产工艺进行组合生产。纺织品从原材料经纺丝成型,加工成纱线,然后再经纺织工序后成为原(坯)布,之后再进入到纺织印染环节,以坯布的形成为分界点,将纺丝,纺纱及纺织等工序称为纺织品面料的上游生产链,将纺织印染称为纺织品面料的下游生产链。在面料的上游生产链中,除纺丝工艺过程会产生部分有机溶剂的挥发外,其它工序废气几乎是零排放,主要带来部分的粉尘污染。
其中,纺丝过程中污染较严重的工序是粘胶纤维纺丝过程。
在面料的下游生产链中,即纺织印染环节,则会产生大量的废气。
3.2 治理方法 第一,吸附法。一般采用活性炭吸附。吸附净化过程是将有机废气由排气风机送入吸附床,有机废气在吸附床被吸附剂吸附而使气体得到净化,净化后的气体排向大气即完成净化过程。活性炭可以脱附再生。活性碳吸附法适用于大风量、低浓度、温度不高的有机废气治理。第二,冷凝法。冷凝法是回收最简单的方法,它是通过尾气冷凝器、气态 VOCs降温到低于沸点,凝结成水滴,然后掉进水箱冷凝区的下部,从而达到分离的目的。通常该技术只用于有机废气的回收,限于高含量的挥发性有机化合物(只有百分之几)和气体量较小。因为大多数 VOCs 为易燃易爆气体,由于爆炸极限的存在,VOCs 含量的并不太高,所以若想达到较高的回收率,低温冷凝介质或高压力措施是必须添加的,这势必增加设备投资和加工成本,所以它一般为一级处理技术和其他技术共同使用。第三,蓄热式热力焚化技术。蓄热式热氧化器是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器,预热 VOCs 废气,再进行氧化反应。利用高焚化过程将废气所含有机成份摧毁破坏(破坏率 90%~99.99%),未完全燃烧的烟气及固、液粒等进入二次燃烧室继续以更高的温度,将有害成份完全破坏,转换为二氧化碳、水蒸汽等无害气体分子,达到废弃物处理无害化、稳定化等目的。第四,生物膜法。生物膜法是将微生物附着在多孔表面上的,在空气污染填充床层内的生物处理,VOCs 吸附在孔隙表面,被消耗在微生物降解为二氧化碳和水的孔隙中,去除污染物的影响。生物膜处理的挥发性有机物装置有两种生物过滤器和生物过滤过滤器。主要通过吸附填料的生物过滤器,如土壤、改性活性炭、改性硅藻土,生物滴滤器主要采用粗砾,塑料蜂窝填料,具有大孔隙充填等塑料瓦楞板。第五,新型化学吸附材料吸附法。采用新开发研制的化学性吸附材料,该材料同样也具有物理性吸附材料的分子结构,先将废气作初步的吸附,然后化学性吸附材料的成分会与废气产生的分子键结合,包含分子间的范德华力以及形成简单的化合物,将废气卡在吸附材料分子结构中,使其完全跑不掉。废气与吸附材料中的有效成分会进一步产生化学反应,达到净化目的。
4 结束语 总之,制造技术绿色化、生产工艺智能化、生产设备自动化、销售模式网络化是纺织企业未来发展的趋势。技术进步是可持续发展的关键,中高端品牌需要科技含量较高的纺织产品。同时,新的标准的实施将对纺织企业带来机遇和挑战,生产企业需从改进生产工艺入手,引进或升级废气处理设施,进一步加强废气处理并优化产品结构,尽可能地将对环境的影响降到最低。
参考文献[1]张莹玲.纺织印染工业热定型(焙烘)工艺 VOCs 废气的分析研究[D].北京服装学院,2016.
纺织印染工业油烟和废气的分析研究
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