DMF回收裝置在線監測系統的設計應用

徐博宇 陳軍

(臺州市環科環保設備運營維護有限公司， 浙江 臺州 318000)

DMF回收裝置在線監測系統的設計應用

徐博宇 陳軍

(臺州市環科環保設備運營維護有限公司， 浙江 臺州 318000)

以聚氨酯合成革企業污染源在線監控系統改造為背景，在原有污染源在線監控系統和監控平臺的基礎上，對聚氨酯合成革企業增加DMF回收裝置在線監控，通過監測引風機、循環水泵和脫胺塔溫度等三個工藝指標參數，協助環保部門實時監控DMF回收裝置的運行狀況。實踐證明，該系統克服了人工監管該行業DMF回收裝置的缺點，顯著地提高了DMF回收裝置的自動化監管水平。

合成革;DMF回收裝置;在線監測

1 項目背景

二甲基甲酰胺(DMF)作為一種優良的有機溶劑，廣泛應用于合成革和醫藥化工行業。據調查，合成革行業DMF用量約占全國總用量的48.6%，且增長很快，已成為DMF消耗和排放量最大的行業[1]。

濕法聚氨酯合成革的生產工藝是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合液，添加溶劑(DMF)后，聚氨酯樹脂逐漸凝固，形成多孔性皮膜。但因為水中的DMF無法被全部置換，作為一種對人身體危害很大的有毒物，因此，企業在廢水重新回收利用或排除前盡可能除掉廢水中的DMF。而DMF回收脫胺塔的作用就是解決回收過程中塔頂冷凝水中含DMA(二甲胺)的問題。其工作原理是回收裝置中的脫胺塔利用塔釜產生的蒸汽與塔頂引入的含DMA的冷凝水逆流接觸，使溶解在水中的DMA釋放出來，再通過專門裝置回收利用。其具體流程是：回收裝置的塔頂水溫度在60℃左右，脫胺塔釜的水溫約為100℃，進水加熱器利用塔釜的出水加熱回收裝置中的塔頂水。溫度提高后進入脫胺塔中段。塔釜利用鍋爐產生的蒸汽余熱作為脫胺塔的主要熱源，同時塔釜增加一臺利用導熱油做補充熱源的再沸器。塔釜產生的蒸汽與進入塔內的塔頂水汽液交換從而達到脫除水中二甲胺的目的。排放達標的水再通過一臺專用水泵打入循環水池。

2 系統建設目標

DMF回收脫胺塔的設計目的在于治理回收過程中塔頂冷凝水中含DMA(二甲胺)的問題。二甲胺在合成革廠是主要的惡臭污染物之一，對人體的眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用，皮膚接觸液態二甲胺可引起壞死，眼睛接觸可引起角膜損傷。另外，塔頂水中含DMA(二甲胺)，如果直接排放不但污染環境，同時還造成水資源的大量浪費。建立DMF回收裝置運行狀況在線監測系統，可對DMA(二甲胺)的處理設備進行實時監測，從而為環保主管部門提供科學決策，進一步監督管理，有效降低該類污染物質排放。

3 系統設計方案

通過一系列的摸底調查，確定測量監測引風機、循環水泵和脫胺塔溫度等三個工藝指標參數，將監測指標上傳污染源在線監測平臺，協助環保部門實時監控DMF回收裝置是否在正常運行。

(1)監測引風機。監測引風機運行狀況，包括廢氣收集狀況，可采用以下兩種監測方式：

a：直接從風機的控制柜采集控制風機的接觸器的開關信號；

b：直接從風機的控制柜采集風機的電流信號。

(2)監測循環水泵。監測循環水泵運行狀況，報礦處理后廢水排放狀況，可采用以下三種監測方式：

a：直接從泵的控制柜取電機運行信號進入數據采集儀，監測泵是否在工作。包括采集控制循環水泵的接觸器的開關信號和循環水泵的電流信號；

b：在泵的出口加裝流量計，將流量信號接入數據采集儀；

c：在水處理系統中建設明渠標準化排放口，安裝超聲波明渠流量計，并安裝排放口視頻監控系統。

(3)監測脫胺塔溫度。為達到除掉廢水中DMF的目的，脫胺塔內熱交換用水蒸汽的溫度必須高于DMF的沸點(152.8℃)，為此實時測量該溫度值，可采用以下三種溫度監測方法：

a：利用脫胺塔原有鉑電阻溫度計采集信號，通過增加一臺信號分配器，采集4～20mA溫度信號接入數據采集儀；

b：將原脫胺塔鉑電阻換成雙支型號，一支用于系統工藝控制，另一支用于采集電阻信號，通過變送器輸出4～20mA至數據采集儀；

c：在脫胺塔相應的位置加裝一支熱電阻，采樣電阻信號通過變送器輸出4～20mA至環保監測用數據采集儀；在線監控房數據采集儀通過測量采集以上三個監測信號后上傳至環保監控平臺，供環保主管部門判斷DMF回收裝置是否運行正常。

4 實施方案

(1)溫度采集：在不破壞原設備結構并可兼顧環保監測的要求的原則上，根據現場實際情況，利用脫胺塔設備原溫度計底座及安裝法蘭，選購雙支鉑電阻溫度計，一支信號供設備工藝控制使用，一支信號加變送器供環保監測設備溫度實際情況；溫度計采用戶外安裝形式，具體型號規格根據每家企業現場實際情況。(2)循環水泵信號采集：在循環水泵控制箱總電源輸出處裝一個交流電流傳感器，監測其電流，從而判斷其運行狀況。(3)引風機信號采集：在引風機控制箱總電源輸出處裝一個交流電流傳感器，監測其電流，從而判斷其運行狀況。(4)數據采集及網絡平臺：利用在線監控房已有的數采儀，增加對應采集軟件，監測信號經數采儀上傳至環保局在線監控平臺，通過對環保局在線監控平臺添加對應監測因子，供環保部門使用。

5 結論

本文設計的合成革DMF回收裝置在線監測系統，通過對回收溫度、循環水泵電流信號以及引風機電流信號的實時監控，實現了準確快速的數據采集、傳輸，具有實時性好、穩定性高等特點，為環保主管部門提供技術支撐，建議可在同類型企業自動監控改造中推廣。

[1]魏玉梅，張清宇，田偉利.合成革企業二甲基甲酰胺排放清單的初步建立.環境科學研究.2010，(23).