PU合成革行業(yè)采用四段填料噴淋塔吸收DMF效果案例分析

吳啟迪

（福建省三明市大田環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建 大田 366100）

1 概述

2017年原環(huán)境保護(hù)部和有關(guān)部門為落實(shí)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》相關(guān)要求，全面加強(qiáng)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染防治工作，強(qiáng)化重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)污染物的減排，提高管理的科學(xué)性、針對(duì)性和有效性，遏制臭氧上升勢(shì)頭，促進(jìn)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，制定了《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，福建省環(huán)保廳隨后印發(fā)《福建省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，明確了治理任務(wù)：重點(diǎn)行業(yè)VOCs整治。2018年，福建省人民政府印發(fā)《福建省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》，明確了VOCs治理目標(biāo)：至2020年排放總量較2015年下降10%以上。三明市大田生態(tài)環(huán)境局積極響應(yīng)，在大田京口工業(yè)園合成革集控區(qū)的6家合成革企業(yè)率先啟動(dòng)VOCs治理工程提升改造[1]。大田京口工業(yè)園屬于合成革集控區(qū)，為省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。目前，大田京口工業(yè)園共有6家PU合成革企業(yè)[2]。

本文在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，以福建育燈紡織有限公司VOCs治理工程提升改造為例，分析VOCs去除率、DMF回收效果，為同行提供可借鑒的VOCs治理方案，使PU革行業(yè)能夠得以可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

2 企業(yè)基本情況和VOCs治理工程提升改造方案

2.1 企業(yè)基本情況

福建育燈紡織有限公司現(xiàn)階段已建成2條濕法生產(chǎn)線年產(chǎn)1 000萬(wàn)米貝斯、5條干法生產(chǎn)線年產(chǎn)1 241萬(wàn)米合成革、DMF回收裝置等工程，主要原輔材料有聚氨酯樹(shù)脂、DMF、無(wú)紡布等。配套的VOCs治理工藝詳見(jiàn)表1。濕法生產(chǎn)線的工藝流程見(jiàn)圖2-1，干法生產(chǎn)線的工藝流程見(jiàn)圖2-2，DMF回收工藝流程見(jiàn)圖2-3。從圖2-1至2-3可以看出VOCs的去除效率以及DMF的回收效率主要取決于噴淋塔對(duì)DMF的吸收效率。2019年企業(yè)依照生態(tài)環(huán)境主管部門的要求對(duì)現(xiàn)有的VOCs治理工程進(jìn)行了自行檢查和評(píng)估，在此基礎(chǔ)上提出了提升改造方案。

2.2 提升改造方案

2.2.1 烘箱技改（減少?gòu)U氣處理量）

干、濕法生產(chǎn)工序中烘干廢氣是合成革企業(yè)VOCs廢氣主要部分。烘箱技改前PU革在烘箱內(nèi)烘干時(shí)產(chǎn)生的廢氣溫度較高直接就抽到噴淋塔進(jìn)氣口，進(jìn)行噴淋處理后排放；技改后PU革在烘箱內(nèi)烘干時(shí)產(chǎn)生的熱氣經(jīng)過(guò)分離器，一部分抽到噴淋塔進(jìn)氣口進(jìn)行處理，一部分熱氣由鼓風(fēng)機(jī)打回到烘箱內(nèi)進(jìn)行熱氣循環(huán)回用在減少能耗的同時(shí)減少了進(jìn)入吸收塔處理的廢氣量。

圖2.1-2 PU革干法生產(chǎn)工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

圖2.1-3 DMF回收工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)

2.2.2 噴淋塔技改（增加吸收能力）

合成革生產(chǎn)工序收集的廢氣（VOCs）主要含有高濃度的DMF，以及PU樹(shù)脂中揮發(fā)出的少量甲苯和丁酮等。根據(jù)DMF與水完全混溶的原理，增加填料和噴淋功率，可以更加有效的吸收DMF；所以本次技改將噴淋塔三段填料循環(huán)噴淋改為四段填料噴淋同時(shí)增加噴淋功率（增加一道的清水噴淋），加大了DMF的回收回用率，從而減少VOCs廢氣的排放量。

2.2.3 加強(qiáng)噴淋塔的管理

安排專職的噴淋塔操作人員進(jìn)行對(duì)噴淋塔廢水的監(jiān)測(cè)，依據(jù)廢水濃度及時(shí)補(bǔ)充清水進(jìn)行循環(huán)噴淋，以確保DMF的回收率。

3 提升改造效果分析

企業(yè)工藝廢氣污染物排放執(zhí)行DB35/1782-2018《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)表3-1。

表3-1 工藝廢氣污染物排放限值

提升改造前（2019年4月25）和提升改造后（2019年9月10日）企業(yè)委托有相關(guān)監(jiān)測(cè)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對(duì)干法3#線和4#線的排氣筒出口的DMF和非甲烷總烴濃度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3-2。

表3-2表明提升改造前DMF的出口濃度有超標(biāo)排放情況，即使數(shù)據(jù)沒(méi)有超標(biāo)的情況下，DMF的出口濃度也接近標(biāo)準(zhǔn)限值，無(wú)法做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。提升改造后DMF的出口濃度大幅減少，可以做到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，兩條干法線進(jìn)行廢氣治理提升改造后，DMF和非甲烷總烴的排放濃度大幅降低，DMF的排放濃度減少87.6-94.2%，非甲烷總烴的排放濃度減少85.8-94.8%，見(jiàn)表3-3。此外由于工藝廢氣的絕大部分DMF被噴淋水吸收，DMF的回收效率大幅提高，有效減少了DMF消耗量，提升改造的經(jīng)濟(jì)效益也十分明顯。企業(yè)進(jìn)行工藝廢氣治理提升改造的積極性明顯提高，對(duì)全廠的其他生產(chǎn)線（包括濕法）的廢氣治理設(shè)施也進(jìn)行了提升改造。

表3-2 提升改造前后工藝廢氣排放口濃度的監(jiān)測(cè)結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

本文給出了PU革企業(yè)有機(jī)廢氣治理工程提升改造方案，將PU革企業(yè)通常采用的噴淋塔三段填料循環(huán)噴淋改為四段填料噴淋同時(shí)增加噴淋功率（增加一道的清水噴淋），加大了DMF的回收回用率，從而減少大幅VOCs廢氣的排放量，并產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

表3-3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析