定型机废气净化处理技术分析

　　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！