定型机废气净化处理技术分析

定型机废气净化处理技术分析

发表于《印染》

提要：定形机废气若不处理，会危害人体健康，影响生态环境。定型机废气的处理的技术，包括定形机废气的降温，蜂巢式高压工业静电除油烟，喷淋式除油烟以及光量子等技术废气的除臭。

Setting machine exhaust if not processing, can endanger human body health, the influence of ecological environment. Setting machine waste gas processing technology, including setting machine exhaust gas cooling, honeycomb high industrial electrostatic except lampblack, spray type except lampblack and light quantum technology of waste gas deodorization.

关键词：定型机废气；废气净化处理；废气降温；静电除油烟；喷淋除油烟；废气除臭

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，已多年位居世界第一位。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50-100 kg，油烟40-80 mg/m3，日排放量20-40 kg。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(Volatile Organic Compound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，形成长期的污染源。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最佳工况是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，两个通道完全隔离。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，阴极的周围电场最大。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，并最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，静电除油烟的最佳工况是处理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，可高效的吸附油雾。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，使油跟水彻底分离，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至上千倍。

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，最终转化为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！ 

参考文献：

梁龙 印染企业两极分化严重 中国纺织 2012.9

嘉兴市南湖区环境保护局文件 南环〔2011〕34号

作者资料：

姓名：黄晨昀  性别：男  出生年：1973年  兼任：阿里巴巴纺织论坛副版主

研究方向：致力于染整环保节能技术及非织造布后整理技术的研究 

单位：广州盛鹏纺织业专用设备有限公司 

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