合成革行業(yè)清潔生產(chǎn)節(jié)能工作的探討

汪旭芳，劉哲俊

（金華藍(lán)森節(jié)能環(huán)保科技有限公司，浙江 金華 321013）

隨著我國節(jié)能減排步伐的加快，政府為各行各業(yè)下達(dá)了相應(yīng)的節(jié)能減排目標(biāo)，合成革行業(yè)也無法回避。為適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的新時代，合成革生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)了低碳節(jié)能管理。雖然許多合成革企業(yè)在低碳節(jié)能管理方面取得了初步成效，但仍有許多問題有待解決。

1 合成革行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的主要環(huán)境問題

1.1 合成革行業(yè)的生產(chǎn)工藝

20世紀(jì)70年代末，我國開始從國外引進(jìn)干法聚氨酯（PU）合成革生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工藝，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國目前已經(jīng)擁有相對成熟的離型紙生產(chǎn)工藝。該工藝是基于離型紙，一般要在紙上涂刮聚氨酯（PU樹脂）漿料一至二次，然后將其放入烘箱，通過加熱烘干的方式去除樹脂中的溶劑，從而形成PU聚氨酯膜。面料經(jīng)過冷卻、干燥之后再進(jìn)行二次涂抹，將粘合層底料涂覆在面料上，底料與基材之間的復(fù)合可使用基布發(fā)送貼合裝置進(jìn)行制作，經(jīng)過再次冷卻、干燥之后，使用剝離裝置將離型紙與成品人造革分別進(jìn)行成卷處理。通過這種方式生產(chǎn)的合成革具有很高的強(qiáng)度，但在透氣性方面就較差，因此，常用于鞋業(yè)生產(chǎn)、箱包生產(chǎn)等[1]。

濕法聚氨酯合成革是代替天然皮革最好的產(chǎn)品，如圖1所示，通過將各種助劑添加到聚氨酯樹脂的二甲基甲酰胺（DMF）溶液中制作成漿料，在基材上進(jìn)行涂覆處理或浸漬處理，然后放入水中，所選水質(zhì)要求與DMF具有較強(qiáng)的親和性，通過水來置換DMF，使聚氨酯樹脂慢慢凝固，并逐漸形成多孔性薄膜，即貝斯（Bass），通過對薄膜表面進(jìn)行裝飾處理，形成不同風(fēng)格的聚氨酯合成革。

圖1 合成革的結(jié)構(gòu)

通過這種方式生產(chǎn)的合成革優(yōu)點(diǎn)很多，但是目前這種生產(chǎn)方式的效率不高，所以要進(jìn)行清潔生產(chǎn)節(jié)能工作。

1.2 合成革生產(chǎn)過程中的主要能源及環(huán)境問題

合成革行業(yè)對環(huán)境的污染主要包括有機(jī)廢氣污染和廢水污染。有機(jī)廢氣污染的產(chǎn)生主要是在生產(chǎn)過程中需要使用大量的有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑的成分主要包括二甲基甲酰胺（DMF）、丁酮／甲乙酮（MEK）、二甲胺（DMF水解產(chǎn)生）等，這些成分會在使用過程中不斷揮發(fā)，比如在配料過程中或運(yùn)輸過程中溶劑、樹脂等會揮發(fā)出有機(jī)廢氣；在清洗溶劑使用設(shè)備、烘箱加熱以及涂覆或浸漬過程中也會揮發(fā)有機(jī)廢氣；在進(jìn)行回收處理或者抽取超纖工藝中的甲苯時也會揮發(fā)廢氣；在進(jìn)行廢水處理或者廢棄物處理時也會揮發(fā)廢氣。溶劑使用過程中的許多環(huán)節(jié)都會揮發(fā)有機(jī)廢氣，對環(huán)境造成污染。據(jù)統(tǒng)計，每年由合成革行業(yè)排放的有機(jī)廢氣已經(jīng)對環(huán)境產(chǎn)生了明顯的局部污染，對當(dāng)?shù)鼐用裆眢w健康造成嚴(yán)重威脅。據(jù)調(diào)查，相關(guān)企業(yè)廢氣排放中最嚴(yán)重的就是DMF無組織排放，檢測濕法配料DMF發(fā)現(xiàn)排放濃度達(dá)到50 mg／m3左右，其中少量排放出甲苯和丁酮?dú)怏w。

濕法配料車間是無組織排放DMF的主要場所，濕法貝斯是廢水的主要來源，其生產(chǎn)全過程都存在廢水排放的情況，包括沖洗DMF回收系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水、沖洗車間產(chǎn)生的廢水等。

在合成革生產(chǎn)過程中也存在少量廢渣污染，主要包括邊角料、漿料過濾殘渣、廢離型紙、精餾殘渣等。其中，要求定期排除DMF精餾裝置中的殘渣，這些屬于危險固廢，其中包含39.4%的甲酸鹽和1.8%的DMF，具有較大的污染性，需要定期進(jìn)行處理[2]。

2 合成革行業(yè)的清潔生產(chǎn)節(jié)能措施

2.1 建立健全節(jié)能減排內(nèi)部管理制度

節(jié)能減排不是口號，而是要落實(shí)完善的企業(yè)內(nèi)部節(jié)能減排體系，這將是企業(yè)做好節(jié)能減排工作的重要保障。由于缺乏相應(yīng)的低碳節(jié)能管理機(jī)制，許多合成革企業(yè)在推進(jìn)低碳管理方面遇到了許多障礙。合成革生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝和管理都比較復(fù)雜。因為生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，如果在內(nèi)部管理上沒有完善的管理制度，節(jié)能減排工作很可能停留在形式上。完善的節(jié)能減排制度將確定專門的節(jié)能減排部門和專門的管理人員，將責(zé)任落實(shí)到部門和個人，明確和分工相關(guān)人員的職責(zé)，規(guī)范各項流程和措施，逐步推進(jìn)節(jié)能減排措施的落實(shí)。

2.2 烘箱廢熱回收利用

通過優(yōu)化工藝流程，改變烘箱氣體分布，采用自動過濾、間壁式直接換熱、壓力輸送等工藝技術(shù)，使烘箱尾氣出口溫度從160 ℃降低到80 ℃，并充分利用廢氣中的廢熱。改造的主要設(shè)備包括熱回收系統(tǒng)、換熱器、調(diào)節(jié)閥、疏水器等設(shè)備。通過廢熱回收改造，不僅可以降低企業(yè)能耗，減少企業(yè)運(yùn)營成本，還有利于降低廢氣出口溫度，提高DMF吸收效率，減少廢氣排放。

烘箱廢熱回收利用的工作原理：廢氣通過網(wǎng)門機(jī)構(gòu)經(jīng)過采熱箱、熱交換系統(tǒng)后排放；采熱箱內(nèi)部設(shè)置了間壁式熱交換系統(tǒng)。間壁式熱交換系統(tǒng)在箱體內(nèi)將廢氣通道和新鮮空氣通道分隔成獨(dú)立通道，新鮮空氣通過鼓風(fēng)機(jī)送入采熱箱，通過三級氣氣熱能交換，其溫度由常溫提升至125 ℃左右（濕法）、100 ℃左右（干法）進(jìn)入烘箱，熱交換效率達(dá)到80%以上。系統(tǒng)可有效降低發(fā)熱設(shè)備的能源消耗，達(dá)到熱能二次利用的有益效果[3]。

2.3 園區(qū)集中供熱、DMF集中精餾回收

對于合成革產(chǎn)業(yè)較集中的園區(qū)，可通過實(shí)現(xiàn)集中供熱（蒸汽）來減少或淘汰小型鍋爐，提高熱能利用效率。同樣，對于DMF廢水的回收利用，可集中回收園區(qū)內(nèi)的精餾，不但可以提高回收效率，減少能源消耗，同時還可減少廢氣、廢水的排放。

2.4 技術(shù)方面的節(jié)能措施

在利用生產(chǎn)技術(shù)的過程中，應(yīng)注重其節(jié)能效果能滿足當(dāng)前實(shí)際發(fā)展需求，也可應(yīng)用催化劑達(dá)到良好的節(jié)能效果。例如：某合成革企業(yè)在低壓與低溫操作過程中，利用新型催化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓合成甲醛催化劑，減少了機(jī)械設(shè)施動力能源的消耗，整體工藝的使用過程可以降低 33%左右的能源消耗量。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，企業(yè)的環(huán)境污染治理和節(jié)能減排工作已經(jīng)進(jìn)入一個新的階段。節(jié)能減排既是合成革生產(chǎn)企業(yè)履行社會責(zé)任的重要表現(xiàn)，也是實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。企業(yè)要想長期發(fā)展，就必須重視節(jié)能減排。合成革生產(chǎn)企業(yè)作為環(huán)境污染和能源消耗較多的行業(yè)，應(yīng)樹立正確的節(jié)能減排意識和責(zé)任，適應(yīng)當(dāng)前國家節(jié)能減排的實(shí)際需要，努力與政府合作實(shí)施節(jié)能減排措施，在保護(hù)環(huán)境的同時提高經(jīng)濟(jì)效益