如何有效处理纺织行业定型机废气

一、染整定型机废气特性与危害
1. 来源与性质
纺织品在经过织造和染色过程中，为改善产品的外观、表面特性和染色质量，需要添加多种纺织助剂和溶剂。染色和漂洗后的纺织品携带的大量水分、与油脂、蜡质和溶剂等有机化合物一起，在定型机内高温热处理时受热挥发，随废热空气一同排出，成为废气。
定型机烟气的出口温度一般在100~200℃范围内，排气量约为3000～13000M3/小时。当废气从排入大气、温度降至露点以下时，其中的水蒸汽冷凝成为白色水汽，高沸点的有机化合物因降温而凝聚，形成由大量微小粒径、粘稠性颗粒组成的淡蓝色烟雾，并带有难闻的气味。废气中挥发性的有机蒸汽和粘稠性油雾颗粒，与织物纤维和尘埃等固体颗粒一起，分别构成定型机烟气的气液固三态主要污染物。
废气中的油雾颗粒，浓度在25～120mg/Nm3，粒径分布主要介于0.01～1.0μm之间，是目前定型机废气处理的难点和重点，在加工定型化纤品时含量较高，加工纯棉织物时含量较低。这类污染物，即使质量浓度很低，也会显著降低排气的透光度，影响大气环境的视觉感观。
2. 特点与危害
染整定型机废气是一种包含了气液固三态污染物的混合流体，具有“温度高、湿度大、含油脂和成分复杂”等特征，其危害十分严重。
废气中的有机蒸汽和油雾烟气，是大气中破坏臭氧层的物质和PM2.5的重要来源，也是构成空气中光化学烟雾的源头，影响环境空气质量和破坏地球生态。废气中含有令人作呕的气味和令人生厌的油性颗粒，影响居民的生活质量；废气中含有的多种持久性污染物质，容易造成人体的呼吸道疾病，影响人体免疫力对生殖系统造成较大的毒害，甚至可能造成癌变。油烟颗粒在管道和设备中发生凝结和粘附现象，不但导致管道设备堵塞和故障，还具有易燃易爆的性质，危及企业的安全稳定生产。
二、工艺原理与设备
我佛山市威力清环保科技有限公司公司经过多年的实践，提出“热能回收—喷淋洗涤—湿式静电”三级处理工艺，该项技术能够较好地兼顾环保、节能与安全三者之间的关系，有效回收烟气所含的热量和废油，实现烟气中油烟颗粒物的高效率净化，能够有效的解决当前纺织印染行业PM2.5的问题。如图所示

图1定型机废气处理工艺原理图
A 、工艺原理
定型机烟气经列管式换热器与新鲜空气换热，温度从160~200℃降到100～110℃，烟气中的部分油烟颗粒冷凝集聚，成为可回收的废油。新鲜空气经过预热后，温度从室温升至100～120℃，进入定型机的前段机箱内，再经导热油继续加热，进入定型室作为干燥介质。
降温后的烟气从底部进入喷淋洗涤单元。洗涤液从环状分布的喷头喷出，产生的水雾与含油烟气充分接触，并相互碰撞，洗涤过程可去除废气中大部分粒径在1μm以上的油烟颗粒，达到去除油烟的目的。气体温度在塔内进一步降低至60～70℃，气体的绝对湿度增大，相对湿度增至近100%。喷淋塔底排出的含油污水，在油水分离器中静置分层，上浮的废油可回收利用，下层的污水经排污到污水处理厂，中层的清液可循环使用。
喷淋洗涤后含湿量接近饱和的废气，进入冷凝管束式的湿式静电除油烟单元。废气从下向上从管内流过时，被管束间的介质冷却降温，废气中的水气和油气分别冷凝成为水雾和油雾；在高压脉冲静电场作用下，亚微米级的油雾与水雾颗粒一同被高密度的电子附着、荷电，向管内壁作定向迁移，并被收集捕获后，产生电离、吸附、分解、碳化。废气经顶部的排气管排入大气。高压放电产生的臭氧和等离子体，有效消除废气的刺激性恶臭气体。从而解决和消除了废气中有机蒸汽和油雾烟气这种大气中破坏臭氧层的物质和PM2.5的重要来源物质。
在作为收尘电极的管内壁上，冷凝水形成液膜不断沉积、并受重力作用向下流动，实现电极的表面更新和自动清洁；冷凝水携带收集到溶解和碳化后的油烟颗粒，滴入喷淋洗涤塔内，成为废油收集的一部分。
B 、主要设备
三级处理工艺的整套设备，包括热交换器、一体化净化塔、油水分离器共三部分。其中，针对高温、含湿、含油烟气的一体化净化塔为核心设备，采用喷淋洗涤-湿式静电除油烟技术，解决了收尘电极的油垢沉积和高湿度下绝缘等问题，将喷淋洗涤法与静电除油烟技术融为一体。
三、工程实例与效果
A 、工程应用：新型工艺的第一套设备，于2012年3月在广东佛山市澳棉纺织印染有限公司安装调试，2012年5月现场检测结果表明，设备使用正常，运行效果良好，各项指标均符合当地环保要求。
B 、处理效果：与目前常用的“水/气热交换—干式静电除尘”和“气/气热回收—循环喷淋洗涤”相比，“热能回收—喷淋洗涤—静电除油烟”三级处理工艺，采用喷淋洗涤—湿式静电除油烟技术的一体化净化塔作为核心设备，能较好地结合了前两种工艺的优点，同时规避了两者各自存在的缺点，尤其是在节能和环保的基础上，妥善解决现有主要工艺存在的安全隐患问题。
三级处理工艺较好地处理了环保、节能、安全三者之间的关系，与同类设备相比，该技术具有以下特点：废热回收效果好、显著减少了燃料消耗，能有效回收烟气中的废油脂，进行综合利用；烟气净化效果显著，基本消除了油烟、异味和白雾的排放；设备运行安全稳定，未出现故障或发生事故，也尚未发现安全隐患。