干法聚氨脂合成革废气的回收和治理探析

2017-09-12奚瑞锋广东环院环境工程有限公司广东广州510665

化工管理 2017年22期

关键词：丁酮二甲基甲酰胺干法

奚瑞锋(广东环院环境工程有限公司，广东广州 510665)

干法聚氨脂合成革废气的回收和治理探析

奚瑞锋(广东环院环境工程有限公司，广东广州 510665)

干法聚氨酯合成革废气具有一定回收价值，但需要通过提高生产工艺来对其进行改造，优化其中有机废气的排放与治理。本文将重点探讨干法聚氨酯合成革的废气回收与治理技术工艺过程。

干法聚氨酯合成革废气；回收工艺；影响；尾气治理；排放

本文所探讨的合成皮革是该领域中基本的纤维制材料，它主要由聚氨酯PU通过涂布合成制成，是多层结构体。如果按照生产方式划分，它应该包括干法合成与湿法合成两大类。

1 干法聚氨酯合成皮革基本概述

干法合成皮革在制造方面主要是对聚氨酯(PU)溶剂进行加热挥发，形成薄膜，然后将其粘贴在纤维基本材料上。在这其中，聚氨酯溶剂属于可挥发有机溶剂，它其中含有二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮等等，根据生产工艺，绝大部分溶剂会蒸发进入大气，只有极少部分会残留于产品中，所以这种工艺方法会对大气造成非常严重的污染危害，直接影响环境健康安全，对人类不利，同时也会形成大规模的资源浪费。按照过往实践统计数据，每一条干法生产线每年会生产500万m合成革，全年使用有机溶剂总量超过750万t，这其中绝大部分就是上文所述的3种有机溶剂，通过干法生产所形成的废气量也占到了合成革行业中总废气量的95%以上，为环境保护带来极大压力。

由于干法合成革生产会产生大量有机废气，所以一般利用燃烧、生物、吸收或吸附等方法对它进行治理。其中吸收法就是利用对合成革生产废液与废气的充分接触，促使污染物从气相转变为液相，最后回收合成革废气中可利用的有效部分。因为吸收法本身具有较好的环境与经济效益，所以这也是聚氨酯合成废气处理的首选方法。当然，干法革合成治理一般只回收废气中的二甲基甲酰胺，对甲苯与丁酮的回收不利，所以废气中会依然含有这两种有毒气体。本文也希望提高干法合成革废气的回收工艺来优化其治理效果与回收价值，最大限度降低有机废气对环境的污染问题[1]。

2 干法聚氨酯合成革废气的回收与治理研究

(1)干法聚氨酯合成革废气的回收工艺目前比较常用的干法聚氨酯合成革废气回收工艺主要采用的是吸收回收，它基于干法结合湿法洗涤方式来处理回收废气中所存在的二甲基甲酰胺。该处理方法不但成熟而且处理效率极高，是目前的首选废气治理方法。从技术角度来讲，该治理方法的回收系统就包括了尾气治理系统、净化回收循环系统、废气收集系统、精馏系统、自动控制系统以及安全报警系统等等，如图1。

图1 干法聚氨酯合成革吸收回收工艺流程示意图

在利用该回收工艺过程中，其影响废气回收的因素偏多，例如生产工艺配方影响因素。生产工艺配方会对废气回收的经济价值与废气排放浓度产生巨大影响。通常情况下，干法合成皮革中含有二甲基甲酰胺(50%)、甲苯(20%)、丁酮(20%)，另外还含有10%的树脂成分，同时要添加针对上述有机物及树脂的稀释剂，具体来讲它的典型用料配方如下表1。

表1 干法聚氨酯合成革废气的吸收回收工艺典型用料配方数据表

在废气吸收回收工艺中，对聚氨酯合成革树脂加入甲苯与丁酮的作用有二：第一，它能够降低成本；第二，就是利用到了合成革易干燥，质量优质的特性，利用少量甲苯与丁酮配合树脂吸收剂来提升合成革废气的回收价值。

(2)尾气治理工艺考虑到干法聚氨酯合成革废气治理工艺中可能涉及大量其它溶剂，其中像甲苯、丁酮等都不容易被水吸收，所以对他们的处理不能采用湿法洗涤方式，而是应该采用干法活性碳吸附工艺。不过该方法成本较高且具有一定危险性。通常情况下采用锅炉燃烧处理方法效果更加，而且在废弃燃烧过程中还会产生大量热量，进而为企业带来一定程度的经济效益。再有就是生物吸附处理方法，该方法主要是吸附生物塔顶所产生的低浓度有机废气，通过水喷淋方法进行辅助吸收，能够确保绝大部分的甲苯、丁酮从原始气相转化为液相，经过处理后的聚氨酯合成革废气废水都能达到工业排放标准，不过它也存在一定缺点，那就是需要占用较大空间。

(3)其它工艺除上述工艺以外，也应该考虑到目前我国对聚氨酯合成革排放废气没有相对规范标准的行业标准，一般比较适用的标准即为《大气污染物综合排放标准》。对于某些企业而言，对为其的彻底治理还远远不够，其废气VOC无组织排放废气浓度还依然高于10mg/m³以上，会对周围环境及居住人群带来一定负面威胁影响。因此针对他们的建议就是慎重考虑回收二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮，然后再考虑对废气进行全面彻底处理。目前洗涤处理工艺也能配合干法工艺对聚氨酯合成革废气进行有效处理，且具有较高的环境效益。在洗涤后废气VOC浓度可以控制在一定可接受合理范围内，基本满足排放达标标准，目前有企业将这种方法配合生物处理法来实现低浓度有机废气处理，效果良好[2]。