热熔胶有机废气处理工艺及防治措施研究

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热熔胶有机废气处理工艺及防治措施研究
毛映丹
(浙江中蓝环境科技有限公司,浙江温州325000)
Study on Treatment Process and Control Measures of Hot Melt Adhesive
Organic Waste Gas
石墨钢>电热丝绕线机
Mao Yingdan
(Zhejiang Blue In Environmental Technology Co.,Ltd.,Wenzhou325000,China)
Abstract:The hot melt adhesive industry will produces a large amount of organic waste gas in the production process,and direct or excessive discharge will cause serious pollution to the surrounding environment.This paper introduced the treatment process of hot melt adhesive organic waste gas,prop
osed the best combination process of different production processes and analyzed the hot melt adhesive organic waste gas prevention and control measures in detail Keywords:hot melt adhesive;organic waste gas;treatment processsrcpan
热熔胶行业在生产过程会产生大量有机废气,这些废气的产生主要包括拆包投料过程、反应过程、冷凝过程以及热熔胶网膜、平膜挤出成型等生产工艺产生的废气。产生的废气主要包括二元醇类有机废气(1,4-丁二醇、聚乙二醇、1,6-己二醇、丙二醇等)、二元酸类有机废气(十二烷二酸、癸二酸等)、二元胺类有机废气(癸二胺、己二胺、戊二胺)及其它有机废气(四氢呋喃、甲醇、MDI)等,如果不对有机废气进行治理,不但会对环境造成污染甚至会威胁人类的生命健康。如何对热熔胶行业产生的废气进行治理,已经成为现阶段迫切需解决的问题。
1热熔胶有机废气处理工艺
1.1冷凝法
冷凝法的原理利用气体组分的冷凝温度不同,将易凝结的VOCs组分通过降温或加压凝结成液体而得到分离。该工艺适合高浓度有机废气,有害组分单一;作为燃烧和吸附净化的预处理;含大量水蒸气的高温废气。冷凝法的设备操作比较简单,回收物质纯度高[1]。但该工艺要求处理效率高或低浓度废气需要冷凝温度较低,经济不合算。
1.2吸收法
吸收法是应用得比较广泛的废气处理方式了,它分为物理吸收和化学吸收[2]。化学吸收的原理是利用化学反应而实现吸收的过程,目前采用最多的是酸碱吸收法,而物理吸收要求吸收剂具有与吸收组分较高的亲和力,低挥发性,该处理工艺简单,管理方便,设备运转费用低适用于废气中水溶性污染物的去除。不过此工艺易产生二次污染,需要对洗涤液进行处理;净化效率低,应与其他技术联合使用,对硫醇、脂肪酸等处理效果差。
1.3光解催化法
光解催化法是以紫外线为能源,配合纳米TiO2为催化剂,将有机物降解为CO2和H2O及其它无害成分,使废臭气体处理后达标排放,适用于大多数有机气体,特别适合用于芳烃等环状有机物。该工艺处理效率高,不会产生二次污染,但是该技术的投资成本高[3]。
1.4燃烧法
燃烧法是把有机气体燃烧氧化成CO2和H2O从而净化废气,它分为直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法等[4]。直接燃烧法需要高温、浓氧,温度高达1100℃,因此高浓度VOCs可燃气体可采用直接燃烧法。热力燃烧法需要加入辅助燃料作为助燃气体,温度一般在500~900℃范围内,适用于低浓度VO
Cs可燃气体。催化燃烧法是利用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法,该工艺适用于大多数有机气体,特别适用于芳烃等环状有机物,该工艺无火焰燃烧,安全性好,燃烧温度较低,能耗低,最终产物为CO2和H2O无二次污染,可有效消除恶臭污染。不过该工艺催化剂价格较高,防治催化剂中毒,不允许废气中有粉尘和雾滴,需对废气预处理无法回收废气中的有用组分。
1.5低温等离子技术
该技术的原理是介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等[5]。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。具有适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分
恶臭气体,如化工、医药等行业。低温等离子技术电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用,运行费用低,反应快,设备启动、停止十分迅速,随用随开。
1.6生物膜法
传统的生物膜法用来降解废水已经有一百多年的历史了,而将其用于工业废气尤其是有机废气的净化处理,是最近几年才发展起来的,国外研究时间很短,国内在这方面的研究更短还没有取得实际的应用,因此生物膜法当属今后废气治理特别是有机废气治理研究的前沿河热点。
生物膜法处理废气的原理是将微生物固定附着在多孔介质填料表面,使污染空气在填料床层中进行生物处理,去除其中的污染物并使它在空隙中降解;挥发性有机物等污染物吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,并降解成CO2、H2O和中性盐[6]。2热熔胶有机废气防治措施
热熔胶生产行业属于化工行业,对于该行业而言产生的废气主要为有机溶剂废气,最好的治理办法是提高系统的密闭性,尽可能提高回收率,可以从源头控制、废气收集和废气末端治理三个方面控制废气排放。
2.1源头控制
该方法主要从溶剂回收、储罐选型等方面减少VOCs的排放量。溶剂冷凝回收是清洁生产和废气车间预处理的核心,根据各类有机溶剂不同的物化性质,要求保证足够的冷凝面积,确保各类有机溶剂的高效回收。而原料储罐主要从呼吸阀、装载方式等方面从源头减少VOCs的排放量。最后还可以对储罐设置呼吸阀,设计压力0.5~1.0KPa,可有效减少储罐大小呼吸废气以及采用全密闭、液下装载方式。
2.2废气收集
废气产生节点多是化工行业的共同特点,针对生产过程中不
同的废气排放源,应设置不同集气方式。比如物料输送时排气口废气管路,必要时冷凝处理,减量减少真空抽料,呼吸阀接入废气管路。投料时设置平衡管,贴壁投料,呼吸阀接入废气管路。
2.3热熔胶有机废气末端治理最佳组合工艺
2.3.1二级冷凝+二级水喷淋装置
热熔胶生产中PES厂房产生的主要废气主要是二元醇类(1,4-丁二醇、聚乙二醇、1,6-己二醇、丙二醇、新戊二醇、乙二醇、二乙二醇)、二元酸类(十二烷二酸、癸二酸)、二元胺类及四氢呋喃和甲醇等有机废气。考虑到这三类考虑到二元醇类、二元酸类、二元胺类、四氢呋喃、甲醇均易溶于水,可采用水喷淋可有效去
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[收稿日期]2019-04-02
[作者简介]毛映丹(1983-),女,余姚人,工程师,硕士研究生,主要研究方向为环境影响评价和环保科研。
环境安全且具有普遍适用性的飞灰处理技术仍需进一步研究完善。随着焚烧飞灰的不断增加、土地稀
缺性的不断加剧,飞灰及其固化终产物资源化利用更将成为今后飞灰处理的必然要求和趋势,而未来飞灰处理技术也应将向高适用性、高稳定性、低成本和资源化方向发展。
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除该类废气。且甲醇和四氢呋喃产生浓度较高,先采用二级冷凝回收再水喷淋处理。根据以上分析及项目产生的废气特点,用二级冷凝+二级水喷淋装置在化工、石化等行业应用较为广泛,技术日趋成熟,效果也较以前有所提高,去除效率达95%以上。2.3.2二级水喷淋装置
PA生产车间产生的废气主要为己内酰胺、乙二胺、癸二胺、己二胺和戊二胺。针对此类废气可以采用二级水喷淋装置进行处理,类比同类装置运行对上述废气去除效率达90%以上。喷淋水循环使用,定期外排进入废水处理站。
2.3.3二级活性炭吸附
TPU车间与PUR车间产生的废气主要为MDI,针对该几类废气可以采取二级活性炭吸附进行处理,类比同类装置运行对上述废气去除效率达90%以上。
2.3.4二级光催化氧化装置
乙烯-乙烯共聚物车间与水基型粘合剂车间产生的废气主要为VOCs,制膜车间和造粒车间产生的废气主要为非甲烷总烃,建议采用“二级光催化氧化装置”进行处理,对上述废气去除效率达90%以上。
3结束语
随着我国对环保的重视力度增强,在传统有机废气处理方法的基础上,针对热熔胶行业在拆包投料、反应过程、热熔胶网膜和平膜挤出成型以及造气过程产生的废气可以采取传统废气处理的组合工艺,从而达到对废气净化的过程。另外,开发新的热熔胶有机废气处理技术也是我们需要重点研发的方向,并且针对不同生产过程有机废气选择最佳可行的技术。
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