干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理探析

奚瑞鋒(廣東環院環境工程有限公司，廣東 廣州 510665)

干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理探析

奚瑞鋒(廣東環院環境工程有限公司，廣東 廣州 510665)

干法聚氨酯合成革廢氣具有一定回收價值，但需要通過提高生產工藝來對其進行改造，優化其中有機廢氣的排放與治理。本文將重點探討干法聚氨酯合成革的廢氣回收與治理技術工藝過程。

干法聚氨酯合成革廢氣；回收工藝；影響；尾氣治理；排放

本文所探討的合成皮革是該領域中基本的纖維制材料，它主要由聚氨酯PU通過涂布合成制成，是多層結構體。如果按照生產方式劃分，它應該包括干法合成與濕法合成兩大類。

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對聚氨酯(PU)溶劑進行加熱揮發，形成薄膜，然后將其粘貼在纖維基本材料上。在這其中，聚氨酯溶劑屬于可揮發有機溶劑，它其中含有二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮等等，根據生產工藝，絕大部分溶劑會蒸發進入大氣，只有極少部分會殘留于產品中，所以這種工藝方法會對大氣造成非常嚴重的污染危害，直接影響環境健康安全，對人類不利，同時也會形成大規模的資源浪費。按照過往實踐統計數據，每一條干法生產線每年會生產500萬m合成革，全年使用有機溶劑總量超過750萬t，這其中絕大部分就是上文所述的3種有機溶劑，通過干法生產所形成的廢氣量也占到了合成革行業中總廢氣量的95%以上，為環境保護帶來極大壓力。

由于干法合成革生產會產生大量有機廢氣，所以一般利用燃燒、生物、吸收或吸附等方法對它進行治理。其中吸收法就是利用對合成革生產廢液與廢氣的充分接觸，促使污染物從氣相轉變為液相，最后回收合成革廢氣中可利用的有效部分。因為吸收法本身具有較好的環境與經濟效益，所以這也是聚氨酯合成廢氣處理的首選方法。當然，干法革合成治理一般只回收廢氣中的二甲基甲酰胺，對甲苯與丁酮的回收不利，所以廢氣中會依然含有這兩種有毒氣體。本文也希望提高干法合成革廢氣的回收工藝來優化其治理效果與回收價值，最大限度降低有機廢氣對環境的污染問題[1]。

2 干法聚氨酯合成革廢氣的回收與治理研究

(1)干法聚氨酯合成革廢氣的回收工藝 目前比較常用的干法聚氨酯合成革廢氣回收工藝主要采用的是吸收回收，它基于干法結合濕法洗滌方式來處理回收廢氣中所存在的二甲基甲酰胺。該處理方法不但成熟而且處理效率極高，是目前的首選廢氣治理方法。從技術角度來講，該治理方法的回收系統就包括了尾氣治理系統、凈化回收循環系統、廢氣收集系統、精餾系統、自動控制系統以及安全報警系統等等，如圖1。

圖1 干法聚氨酯合成革吸收回收工藝流程示意圖

在利用該回收工藝過程中，其影響廢氣回收的因素偏多，例如生產工藝配方影響因素。生產工藝配方會對廢氣回收的經濟價值與廢氣排放濃度產生巨大影響。通常情況下，干法合成皮革中含有二甲基甲酰胺(50%)、甲苯(20%)、丁酮(20%)，另外還含有10%的樹脂成分，同時要添加針對上述有機物及樹脂的稀釋劑，具體來講它的典型用料配方如下表1。

表1 干法聚氨酯合成革廢氣的吸收回收工藝典型用料配方數據表

在廢氣吸收回收工藝中，對聚氨酯合成革樹脂加入甲苯與丁酮的作用有二：第一，它能夠降低成本；第二，就是利用到了合成革易干燥，質量優質的特性，利用少量甲苯與丁酮配合樹脂吸收劑來提升合成革廢氣的回收價值。

(2)尾氣治理工藝 考慮到干法聚氨酯合成革廢氣治理工藝中可能涉及大量其它溶劑，其中像甲苯、丁酮等都不容易被水吸收，所以對他們的處理不能采用濕法洗滌方式，而是應該采用干法活性碳吸附工藝。不過該方法成本較高且具有一定危險性。通常情況下采用鍋爐燃燒處理方法效果更加，而且在廢棄燃燒過程中還會產生大量熱量，進而為企業帶來一定程度的經濟效益。再有就是生物吸附處理方法，該方法主要是吸附生物塔頂所產生的低濃度有機廢氣，通過水噴淋方法進行輔助吸收，能夠確保絕大部分的甲苯、丁酮從原始氣相轉化為液相，經過處理后的聚氨酯合成革廢氣廢水都能達到工業排放標準，不過它也存在一定缺點，那就是需要占用較大空間。

(3)其它工藝 除上述工藝以外，也應該考慮到目前我國對聚氨酯合成革排放廢氣沒有相對規范標準的行業標準，一般比較適用的標準即為《大氣污染物綜合排放標準》。對于某些企業而言，對為其的徹底治理還遠遠不夠，其廢氣VOC無組織排放廢氣濃度還依然高于10mg/m3以上，會對周圍環境及居住人群帶來一定負面威脅影響。因此針對他們的建議就是慎重考慮回收二甲基甲酰胺、甲苯、丁酮，然后再考慮對廢氣進行全面徹底處理。目前洗滌處理工藝也能配合干法工藝對聚氨酯合成革廢氣進行有效處理，且具有較高的環境效益。在洗滌后廢氣VOC濃度可以控制在一定可接受合理范圍內，基本滿足排放達標標準，目前有企業將這種方法配合生物處理法來實現低濃度有機廢氣處理，效果良好[2]。

3 結語

總而言之，鑒于當前合成皮革行業發展現狀，利用干法聚氨酯合成革廢氣吸收回收治理方法具有它一定的實際價值，必要時也要結合其它多元化技術來實現污染治理體系拓展，以做到對聚氨酯合成革廢氣的徹底治理。

[1]吳育立.淺談干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理[J].能源與環境,2007，(5):113,115.

[2]謝鎮銘,朱加盛.合成革用水性PU樹脂的研制及應用技術研究[C].//ChinaPU 2007第二屆水性聚氨酯技術與應用研討會.2007:134-136.