涂料印花排氣中火油蒸氣回收利用的研究
唐志翔 上海市印染技術(shù)研究所
摘 要：涂料印花排放的火油蒸氣造成環(huán)境污染能源浪費(fèi)，還可能引發(fā)火災(zāi)，長(zhǎng)期以來還未引起重視未能研究解決．近來印度盂賈紡織研究協(xié)會(huì)對(duì)此作了系統(tǒng)研究，并開發(fā)回收利用的設(shè)備，取得了一定成效其經(jīng)驗(yàn)可供參放。
關(guān)鍵詞：涂料印花 火油蒸氣 回收利用 設(shè)備
1 前言
目前涂料印花大都還在應(yīng)用乳化糊，或一般的合成增稠劑，色漿中往往加有火油，目的是為印花產(chǎn)品增加鮮艷和深度。印花生產(chǎn)過程中特別在烘、焙階段，便會(huì)大量排出火油蒸氣，進(jìn)入大氣中，造成：1．大量火油損失；2．影響車間及附近環(huán)境；3．對(duì)排出火油蒸氣處理不當(dāng)，有時(shí)還可能引發(fā)火災(zāi)。這個(gè)問題存在已久，未能引起重視，也無(wú)妥善解決方法。近來印度紡織研究協(xié)會(huì)(BTRA)在石油資源保護(hù)研究協(xié)會(huì)(PCRA)的資助下，對(duì)此作了較有系統(tǒng)的研究，并設(shè)計(jì)了回收利用設(shè)備，取得了較好的成效。今介紹其經(jīng)驗(yàn)以供參考。
2 印度涂料印花耗用和排放火油的情況
據(jù)BTRA介紹，印度純棉印花產(chǎn)品中大約50％應(yīng)用涂料印花，全年消耗火油大約1.36億升。表1列出了不同印花階段的火油釋出量(％)，可見接近90％的火油都排入大氣中，其全年排放總量可高達(dá)1.22億升。既浪費(fèi)了大量能源，又污染了環(huán)境。
表1
| 印花加工的各個(gè)階段 | 釋出量（％） |
| 1進(jìn)入氣墊式烘燥機(jī)前 | 5 |
| 2從毯子、篩網(wǎng)洗液和廢料進(jìn)入排水中 | 11 |
| 3從烘燥機(jī)排氣中 | 78 |
| 4從焙烘機(jī)排氣中 | 4 |
| 5留在織物上 | 2 |
3 火油污染環(huán)境的情況
火油是碳?xì)浠衔铮珂溚闊N尖、環(huán)烷烴類以及少量芳族類的混合物，通常包括有庚烷(C7H14)至16烷(C16H34)連同其衍生物。BTRA測(cè)定了所用火油試樣的餾分：輕低餾分高達(dá)10％，主要為環(huán)庚烷和環(huán)辛烷；而主餾分得自
大量火油蒸氣進(jìn)入大氣不僅對(duì)人類有害，且對(duì)附近動(dòng)植物也不利。目前歐、美一些國(guó)家開始重視進(jìn)入大氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的污染問題，并制訂了各種限量規(guī)定。歐盟制訂的碳?xì)浠衔锱湃氪髿庵械臉?biāo)準(zhǔn)，其允許限量為每立方米排氣35毫克碳?xì)浠衔铩?/p>
4 回收排氣火油蒸氣方法的探討
BTRA通過初步研究，認(rèn)為利用活性炭來吸附火油，測(cè)出其吸附速率太慢；且對(duì)較高餾分的吸附有限制；再生的炭的再活化費(fèi)用昂貴等，應(yīng)用此法不經(jīng)濟(jì)。又認(rèn)為應(yīng)用壓縮和冷凝方法，成本也太高。
火油室溫為液體，且與水不溶混。排氣用水冷卻到
5 BTRA的研究工作
5．1 研究目的
5．1．1 在涂料印花時(shí)含火油蒸氣的排氣進(jìn)入大氣前，較多量地回收其中的火油；
5．1．2 形成基本上清潔和極少污染的環(huán)境。
5．2回收設(shè)備設(shè)計(jì)依據(jù)
5．2．1 進(jìn)入印花機(jī)烘燥單元前，低餾分火油已經(jīng)損失；
5．2．2 印花排氣中火油蒸氣的百分率，根據(jù)織物幅寬、印花遮蓋率、機(jī)速等，可能在0.2%－0.5%間變動(dòng)。仔細(xì)控制排氣中的火油蒸氣百分率，不使沖淡到0.2%以下。
根據(jù)上述參數(shù)，設(shè)計(jì)了回收各種餾分的火油蒸氣的系統(tǒng)，并建定了工業(yè)化應(yīng)用設(shè)備。
5．3 回收設(shè)備的工作原理
回收設(shè)備應(yīng)用了控制蒸氣以及同水密切接觸冷卻蒸氣的組合裝置。備有電子操作的蒸氣輸入系統(tǒng)。傳感器根據(jù)
根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)，此設(shè)備可將進(jìn)入的火油蒸氣80％有效地回收。一些可忽略的、不可冷凝的火油蒸氣部分可能隨空氣通過出口排出去了。如用特殊方法將此部分排氣冷卻到
6 6 回收設(shè)備生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果
印花生產(chǎn)時(shí)對(duì)回收設(shè)備進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)，具體情況綜述如下：
試驗(yàn)次數(shù) 10
制備印花色漿所用火油總量
印花機(jī)烘燥單元蒸發(fā)的火油量
設(shè)備回收的火油蒸氣
從印花機(jī)烘燥單元的火油回收百分率 78.5％
制備印花色漿火油消耗總量中的火油回收百分率 58.8％
注：此試驗(yàn)結(jié)果中并未計(jì)入焙烘單元蒸發(fā)的火油量，以及此單元的火油回收百分率。
7 回收火油測(cè)定結(jié)果
發(fā)現(xiàn)從該設(shè)備所得回收火油的質(zhì)量是優(yōu)良的。同新鮮火油相比較的詳情見表2。回收火油中沒有較低餾分，因?yàn)榇损s分在進(jìn)入印花機(jī)烘燥單元前即已消失。其主餾分得自
可能不同來源的新鮮火油在組分方面的差類，會(huì)相應(yīng)地改變回收火油的組分。應(yīng)用50％回收火油同50％新鮮火油相混和，以作涂料印花，給出了良好的色澤和鮮艷的印花產(chǎn)品。
表2 新鮮火油和回收火油蒸餾情況的比較
| 溫度范圍(℃) | 新鮮火油（％） | 回收火油（％） |
| 120－139 | 1 | 無(wú) |
| 140－150 | 4 | 無(wú) |
| 151－170 | 22 | 11 |
| 171－190 | 27 | 12 |
| 191－205 | 13 | 22 |
| 206－230 | 23 | 20 |
| 231－240 | 4 | 10 |
| 241－260 | 4 | 10 |
| 261－265 | － | 4 |
| 蒸餾損失或殘余物 | 2 | 1 |
8 BTRA回收設(shè)備的特征
將來自印花機(jī)的火油蒸氣直接排送到回收設(shè)備，并無(wú)任何障礙。事實(shí)上，回收塔作用如同排氣管/煙囪。設(shè)備有旁路裝置，以便設(shè)備不操作時(shí)可用于氣體的逸去。由于沒有加熱或溶出(Stripping)操作，操作安全。本設(shè)備是一個(gè)水洗滌系統(tǒng)。進(jìn)水連續(xù)循環(huán)和回用，避免污水的排放。回收效率大約80％，火油蒸氣散失程度極小。
設(shè)備不受污染，而且不會(huì)產(chǎn)生任何二次排出物。操作費(fèi)用很少。此設(shè)備有可能用于處理紡織品染整理中的其他可被水冷凝而不會(huì)被水混溶的氣體污染物。
9 結(jié)論
9．1 本回收設(shè)備對(duì)排氣中火油蒸氣的回收量是較高的，可達(dá)大約80％。根據(jù)本文第二節(jié)中所述印度用于涂料印花的火油耗量大約1．36億升。通過本設(shè)備對(duì)排氣中火油蒸氣的回收，估計(jì)全年至少可以回收或節(jié)約火油7000萬(wàn)升(粗略地按照第六節(jié)中所列制備涂料印花色漿火油總耗量中的火油回收百分率58．8％計(jì)算（1．36億升×58．8％）。長(zhǎng)期應(yīng)用，節(jié)約價(jià)值很大。
9．2 通過排氣中火油蒸氣的高效率回用，即可使空氣污染降到很低程度，基本上做到清潔生產(chǎn)。
9．3 此項(xiàng)設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生二次污染。
9．4 此項(xiàng)設(shè)備有可能用于處理紡織品染整的其他可被水冷凝而不與水混溶的氣體污染物。
9．5 此項(xiàng)設(shè)備簡(jiǎn)便、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、有效，BTRA認(rèn)為在印度尚屬首創(chuàng)。事實(shí)上，很可能在以前各種文獻(xiàn)中尚未見發(fā)表過有關(guān)涂料印花排氣中火油蒸氣回收利用方面的信息和資料。
9．6 我國(guó)棉和混紡品印花織物中應(yīng)用涂料的比重不小，1990年深圳召開國(guó)際涂料應(yīng)用技術(shù)討論會(huì)時(shí)，即提出已達(dá)30％以上，今已過去十多年，其比重可能增長(zhǎng)。因此，有利于回收火油，節(jié)約能源；有效地減少環(huán)境污
參考文獻(xiàn)
Joseph Zacharia，“Development Of Thin Kerosene Vapour Recovery For Textile Fabric Printing”，印度《Colourage》2001年.6月.27－30頁(yè)。
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