合成革干法生產線DMF廢氣治理工程
一、前言
在合成革生產過程中由于使用大量可揮發性有有機溶劑（如DMF、甲苯、丁酮等），特別是在生產表面處理過程中，涂有大量有機溶劑的制品在密閉烘箱中經60-170℃的高溫處理時，會產生大量可揮發性含DMF的工藝廢氣，全部揮發到大氣中，對環境造成嚴重污染，也給企業造成巨大浪費。
XXXXX環保產業有限公司多年專業從事DMF回收工作，同時與技術力量雄厚的XX省環境保護設計院合作，吸取國內外的先進經驗，開發出了新型高效DMF廢氣回收裝置。
XXXXX人造革有限公司現有二條干法線，決定建一套DMF廢氣回收裝置。配二條干法線。
二、治理標準
1、DMF：國家標準目前尚無明確規定。根據XXX市環境保護局的要求，DMF最高允許排放濃度為40mg/m3，車間內DMF允許濃度為20 mg/m3，最高不得超過40 mg/m3。
2、DMF吸收效率：大于98%。
3、DMF吸收液濃度：大于15%（wt）
4、甲苯：根據GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》，甲苯最高允許排放濃度為40 mg/m3；丁酮：國家標準目前尚無明確規定，由于丁酮對人體危害較小，有專家建議：丁酮最高允許排放濃度為500 mg/m3。
三、設計工藝參數
主要是指廢氣排放量、廢氣濃度和廢氣溫度，有不同的生產線（指三涂四烘的長線和二涂三烘的短線），不同的品種配方、工藝參數差別很大。有些操作是根據經驗，沒有準確的計量和控制手段。給廢氣治理工程設計帶來很大難度。
1、DMF廢氣排放量：每條干法線約為15000m3/h——22000 m3/h。在滿足干法線生產工藝的條件下，盡量減少廢氣排放量。
2、DMF廢氣濃度：大致在200mg/m3——4000 mg/m3之間。廢氣濃度與吸收液濃度有密切關系。為得到較高濃度的吸收液（以降低廢水處理費用），應盡量提高廢氣濃度。但是為了保證安全，廢氣濃度不高于10g/m3（DMF廢氣的爆下限約為50g/m3），以免危險。
3、廢氣溫度：由干法生產工藝決定，一般在60-120℃之間。
四、DMF廢氣治理方案的比較
目前，有機廢氣污染物廢氣治理技術，常用或已有實際應用的處理方法有（1）氧化型：其中的熱力燃燒法，催化燃燒法和臭氧氧化法最為常見；（2）物理吸收/吸附型：主要有活性炭吸附法，噴淋洗滌一吸收法等；（3）膜分離法等。
（1）熱力燃燒法
燃燒法主要有直接燃燒法，熱力燃燒和蓄熱式燃法等，主要用于高濃度的有機廢氣污染物或易揮發性污染物廢的處理。處理溫度600-800℃，該技術的技術優勢是凈化效率高，設備構造簡單，維護容易。但存在二次污染物，運行費用高，經濟效益小的缺點，特別是在缺氧燃燒時，凈化效果大大下降。
（2）催化燃燒法
催化燃燒法是在系統中使用合適的催化劑，使廢氣中污染物在300-450℃下氧化分解，屬低溫氧化燃燒凈化過程。常用于氣體與污染物濃度波動較大的場合，凈化效率大于90%。該技術優點是輔助燃料費用低，二次污染物NOx生成量較少，燃燒設備的體積較小；但對處理對象要求苛刻，要求污染物廢氣進口溫度高，因此減少裝置運行費，常配置間接或直接熱回收系統。
（3）洗滌一吸收法
洗滌吸收法是通過讓含污染物氣體與液體（如水）吸收劑充分接觸而達到使污染物從氣相轉移到液相的一種操作過程。吸收過程的主體是填料塔，板式塔或噴霧塔等吸收裝置。吸收裝置可用來處理大氣量的污染物，濃度范圍500-5000PPm不等，去除率根據吸收劑和污染物組分不固，吸收效率差較大，一般大于30%以上，也可高達98%。該工藝本身是一種典型的分離問題，因此，存在吸收液的再生與處理。通常可用于特種有機廢氣污染物凈化回收工程的治理。
（4）活性炭吸附法
活性炭吸附是一種廣泛使用的有機廢氣污染物排放控制手段。其主要是利用活性炭的表面物理吸附作用，將有機廢氣污染物從氣體中分離出來，氣體流量和濃度的波動對活性炭吸附器的操作影響較小，并常用來處理氣量200-5000PPm的廢氣，設備的尺寸取決于處理的氣量和濃度。因其系統投資費用中等，操作靈活，凈化效率為99.2-99.3%。對于處理大氣量，低濃度的有機廢氣，國外一致認為該法最為成熟和可靠的技術，但該工藝流程過長，操作費用高，回收物通常為溶劑與水的混合物，產物重復使用性差，并又產生一個液體廢氣物處理問題，另外再生需要穩定的蒸汽源也常常是用戶感到困難的事情。
綜上所述，根據DMF易溶于水的特點，采用高效填寫料塔用水吸收廢氣中的DMF。至于丁酮、甲苯，考慮到回收難度較大，回收成本高，目前暫不回收。以后則通過調節工藝配方，逐步取消甲苯，減少丁酮的加入量，來降低廢氣中的含量。或采用吸附法回收丁酮。
五、廢氣回收工藝流程
原理：根據DMF易溶于水的特點，采用高效填料塔吸收廢中的DMF。
工藝流程簡述如下：
由管道集中，進入過濾器，來自生產線烘箱的廢氣經加壓風機加壓后，通過冷卻器，廢氣降至常溫再進入高效填料吸收塔，在塔內， DMF溶解在水中。含DMF的吸收液送往DMF廢水處理裝置，凈化后的尾氣高空排放。本裝置無二次污染問題。
廢氣回收裝置由廢氣輸送及過濾、加壓、冷卻、吸收凈化尾氣排放，吸收液循環，自動控制，安全報警等系統組成。
六、廢氣回收設備的設計
1、吸收塔是回收裝置的核心。采用高效填料和特制塔內件：塔體、爬梯、平臺等組成。
2、塔徑為φ2.3m（配2條干法線），塔高14m。
3、加壓風機為特制大風量、高壓離心風機。配有變頻調速裝置，節約電能。風機型號為T41-72-12C，轉速為1450rpm，風量為45000m3/h，風壓為2350Pa，配電機為250M-4功率55KW。
4、循環泵促使吸收液循環，提高吸收效果，采用不銹鋼泵2臺，采用1H80-50-200，流量45 m3/h，揚程45m，配電動機Y160M1-2功率 11KW。
七、自動控制系統
本裝置自動化程度較高，不需專人負責。可以由廢氣加收工崗位兼管。
1、自控系統：可以自動控制進水量，排出量、液位、吸收液濃度。
2、變頻調速系統：可以自動控制風量、風壓、降低風機電耗。
3、報警系統：提高裝置的安全性和可靠性。
八、公用工程及勞動定員
1、供電：實際耗電約45KW。
2、供水：可用自來水或塔頂水（來自廢水回收）約0.65t/h。
3、勞動定員：可由廢氣回收工兼管，不需專人負責。
九、投資概算
1、回收裝置：59萬元（XX環保公司負責）
2、通風管道：3.5萬元(甲方自理)
3、土建基礎：0.6萬元(甲方自理)
4、其它：0.4萬元(甲方自理)
合計：63.5萬元（甲方自理）
十、環境效益和經濟效益
廢氣回收裝置（配二條干法生產線）
1、收益：根據測算，每條干法生產線每天可回收0.75噸DMF。目前，每噸DMF約5800元。
則收益為：0.75×5800×2=8700(元/天)
2、成本
①電費：（以每度0.6元計）
45×24×0.6=648元
②設備打舊、維修費：（以每年15%計）
③廢水處理費用：（以每噸100元計）
0.75/20%×100×2=750元
合計：1659元/天
3、凈收益：8700-1659=7041元/天
以每年生產250天計，則年收益為：7041×250=176萬元。
4、投資回收期：635000÷7041=90天
三個月（生產期）即可收回投資。
5、環境效益：每天可減少DMF排放量1.5t（2條線）每年可減少DMF排放量375t。效果效益十分顯著。
十一、其它
合成革廢氣中除DMF外，還含有大量的甲苯和丁酮，由于甲苯、丁酮沸點較低，揮發性大，且難溶于水，不能用水吸收。
樹脂加丁酮、甲苯的原因有兩個：一是降低成本（甲苯、丁酮的價格比DMF低）；二是便于合成革的干燥（甲苯、丁酮沸點比DMF低）以保證合成革質量。
但是DMF能夠回收，而甲苯、丁酮難以回收，那么、加甲苯、丁酮不但不能降低成本，反而增加了成本。
至于合成革干燥質量，則需逐步探索新的工藝條件，并改進烘箱。可以停止使用甲苯，少加一些丁酮。
根據資料，意大利的一些合成革企業已經基本不用甲苯和丁酮，而全部采用DMF。丁酮、甲苯可以用活性炭纖維吸附，但再生費用較高，而且有一定的危險。
廢氣回收裝置屬清潔型環境治理技術，環境空氣質量將大大提高，人們的生活質量得到較大的改善，并將實現該項目的環境效益，企業經濟效益，社會經濟效果三贏。
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