一種熱定型機(jī)高溫含油廢氣的凈化方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織行業(yè)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱定型機(jī)高溫含油廢氣的凈化方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱定型機(jī)高溫含油廢氣是染整定型機(jī)在給布料定型時(shí)產(chǎn)生的一種廢氣。熱定型機(jī)工作溫度一般在200°C左右，離開熱定型機(jī)的廢氣溫度一般在170°C左右，熱定型機(jī)廢氣中不僅含有大量纖維和粉塵，同時(shí)還含聚苯類有機(jī)物、印染助劑等多種有害成分。產(chǎn)生的纖塵、油污極易粘附在裝置或者配件內(nèi)部，當(dāng)廢氣在定型機(jī)排放口與凈化裝置之間傳遞和移動(dòng)時(shí)，不僅影響廢氣凈化效果，且極易造成裝置漏油、堵塞以及氣體自然自爆等現(xiàn)象，從而使定型機(jī)無法正常的工作。除了對(duì)裝置造成損傷外，產(chǎn)生的廢氣對(duì)人體和環(huán)境具有很大的危害，并嚴(yán)重影響景觀環(huán)境。油煙煙氣不僅影響人體的巨噬細(xì)胞、免疫細(xì)胞的功能，造成人體免疫功能的下降；而且長(zhǎng)時(shí)間接觸高濃度的油煙廢氣，會(huì)造成人體組織細(xì)胞損傷和肺部炎癥，肺活量下降。此外，油煙煙氣中的苯類等有機(jī)污染物質(zhì)會(huì)誘使人體基因突變，從而造成DNA損傷、染色體損傷，具有潛在的致癌性。另外，印染是高能耗行業(yè)，廢氣中大量余熱散失，不僅浪費(fèi)能源而且對(duì)人體和環(huán)境造成不可估量的危害。
[0003]染整定型機(jī)的廢氣具有溫度高、粘稠性(隨溫度的上升而增加)、膨脹性、濕度和濃度高，而且廢氣中所含油霧液滴具有可燃性。針對(duì)定型機(jī)廢氣的問題，為了去除廢氣中的油煙顆粒，根據(jù)它的特性常見的處理技術(shù)和方法有力學(xué)方法(機(jī)械凈化)、過濾吸附法、噴淋法(濕法)、靜電處理、燃燒技術(shù)，及其幾種工藝的相互結(jié)合。通過這些技術(shù)和方法對(duì)定型機(jī)含油廢氣的凈化處理，能達(dá)到將油煙顆粒捕獲、截留以及降解，從而使排放到空氣中的油煙顆粒濃度降低。
[0004]力學(xué)方法(機(jī)械凈化)是通過機(jī)械力、過濾和吸附、冷凝手段來凈化含油煙氣，由于油煙粒徑分布廣，因此機(jī)械凈化只是處理的初級(jí)階段，它對(duì)較細(xì)粒徑油煙處理能力非常弱，凈化效果低下。對(duì)于含油煙氣溫度的處理，用水冷卻來降低煙氣溫度，而冷卻過程熱量的轉(zhuǎn)換采用列管式熱交換器。煙氣中油煙冷凝，積聚粘附于換熱器內(nèi)壁上，可以回收廢油以及部分熱能。不過儲(chǔ)存在水中的熱能不能被下一定型單元所利用，此過程能量耗損沒有達(dá)到降低的目的；與此同時(shí)，冷凝下來的廢油，凝結(jié)粘附于換熱管上，由于流動(dòng)性差，形成較厚的油垢，從而導(dǎo)致傳熱效率以及冷卻效果，降低和下降，造成清洗換熱器的難度和費(fèi)用隨之加大。
[0005]力學(xué)方法中的力主要有慣性力、離心力、重力、粉塵與水滴的碰撞等。塵粒在空氣中利用自身重力沉降，把其較大顆粒從中分離出來，這種現(xiàn)象我們稱作重力除塵。依靠重力沉降粉塵氣體，沿水平方向進(jìn)入沉降室，在運(yùn)動(dòng)中粉塵粒子漸漸沉降，氣體分子運(yùn)動(dòng)軌跡不變，從而達(dá)到了除塵的目的。在實(shí)際的應(yīng)用中離心力法運(yùn)用的比較廣，它主要是利用高速風(fēng)機(jī)的離心力，進(jìn)行冷卻凝聚，從而使油煙顆粒粒徑增大，然后捕獲并甩到風(fēng)機(jī)內(nèi)壁集中排出。而這一具體的設(shè)備有離心除塵風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)除塵器，這一類的設(shè)備其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，造價(jià)低廉，所以一般用于多級(jí)除塵系統(tǒng)的初段。
[0006]過濾吸附法所選用的濾料多為親油的高分子織物。利用某些特殊材質(zhì)的濾布對(duì)油煙的吸附，來達(dá)到除油效果。但是這種凈化手段存在濾紙(網(wǎng))要求高、更換(或是清洗)頻繁，系統(tǒng)阻力大、處理量小等特點(diǎn)。
[0007]針對(duì)這些問題，目前業(yè)界在濾料清洗的方面出現(xiàn)了新的方式。例如選用纖維做濾料來對(duì)油煙進(jìn)行過濾吸附，將噴霧裝置加在濾層的上方，噴出來的洗滌液可以清洗纖維和水解乳化的油污，這樣使得濾料的使用壽命大大的延長(zhǎng)了，并且減少了二次無污染，在此同時(shí)又開發(fā)出了新的廉價(jià)的過濾材料。
[0008]噴淋法(濕法)對(duì)含油煙氣進(jìn)行噴淋，是目前廢氣處理應(yīng)用最廣泛的處理技術(shù)手段。通過對(duì)煙氣進(jìn)行噴淋，煙氣經(jīng)過加有洗滌液的水幕完成凈化。這樣氣液直接接觸，有效的對(duì)廢氣進(jìn)行降溫，當(dāng)高溫氣體發(fā)生冷凝，能使其中較小的油煙顆粒凝聚變大，容易去除，與此同時(shí)部分可溶氣體被水吸收。漩渦、文丘里洗滌塔等是常用的噴淋洗滌裝置，以水為吸附劑，經(jīng)過噴頭、水泵增壓的作用，液體被霧化后油煙顆粒與之碰撞接觸，從而被捕獲一吸附一截留在凈化器內(nèi)壁上，余下的未被捕獲的則直接排放到大氣中。
[0009]噴淋法具有運(yùn)行可靠性好、運(yùn)行狀態(tài)較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定、去除大部分的細(xì)小粒徑油煙顆粒的優(yōu)點(diǎn)，凈化處理后的油煙顆粒濃度基本能達(dá)標(biāo)排放。運(yùn)行成本在靜電除塵與機(jī)械凈化之間，易被市場(chǎng)接受。但噴淋法有一個(gè)缺點(diǎn)是洗滌液的消耗增加了運(yùn)行的成本，且廢液排出容易造成二次污染。對(duì)于噴淋的裝置常用的有文丘里、漩渦和填料床洗滌器，其原理是以水為吸附劑，經(jīng)過噴頭、水泵增壓的作用，液體被霧化后油煙顆粒與之碰撞接觸，從而被捕獲一吸附一截留在凈化器內(nèi)壁上，余下的未被捕獲的則直接排放到大氣中。它們均有除塵效率尚、不易堵塞的優(yōu)點(diǎn)，能有效的解決一些冋題。
[0010]靜電技術(shù)已經(jīng)成熟運(yùn)用于除塵技術(shù)，含塵氣體或顆粒物在經(jīng)過電場(chǎng)時(shí)，被荷電，帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下，向集塵級(jí)移動(dòng)，從而廢氣被凈化。在用于油煙的處理中，其過程相似。油煙顆粒在經(jīng)過靜電場(chǎng)時(shí)，油煙顆粒被荷電，然后在電場(chǎng)力的作用下向著捕集區(qū)移動(dòng)。靜電技術(shù)完成此過程需達(dá)到兩個(gè)條件:一是高壓電源形成的強(qiáng)弱不均勻的強(qiáng)電場(chǎng)，這是氣體或顆粒物被荷電的基礎(chǔ)；二是廢氣中要含有自由電子。在構(gòu)成靜電除塵設(shè)備的收塵極和電極之間加上足夠高的直流電壓，從而兩級(jí)會(huì)產(chǎn)生不均勻的電力場(chǎng)。在電暈級(jí)附近，電場(chǎng)強(qiáng)度很高，從而附近的氣體或顆粒物被電離，產(chǎn)生電暈放電。大量的正離子和自由離子從含顆粒物的氣體中被電離出來，而電暈外區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度較低，自由電子所具有的能量不足以使氣體被碰撞而發(fā)生電離的作用，這樣形成的負(fù)離子粘附在氣體上。大量的負(fù)離子充滿電場(chǎng)空間，當(dāng)含顆粒物的氣體通過時(shí)，負(fù)離子附著其上，完成荷電過程，然后在電場(chǎng)力的作用下一起向收塵極移動(dòng)，達(dá)到凈化含顆粒物廢氣的目的。
[0011]依據(jù)極板是否使用水清洗，將靜電處理技術(shù)分為濕法、干法，而干式靜電除塵設(shè)備目前應(yīng)用比較廣泛，在定型機(jī)廢氣處理過程中，廢氣中含有的油煙粘性物極易粘附在靜電設(shè)備的電極上，形成一層油膜，隨著時(shí)間的累積，極板上極易形成厚厚的油垢，從而使放電效果變差，廢氣處理效果也降低，這導(dǎo)致需頻繁清洗極板與電極，而清洗周期的長(zhǎng)短依據(jù)廢氣中油的濃度決定，查閱國(guó)外文獻(xiàn)可知清洗周期一般I?6周，清洗過程需很大的物力以及人力，且浪費(fèi)較大。目前對(duì)含油粘性顆粒物比較有效的處理是濕式法，濕法能有效的抑制油垢形成，而且能減少清洗次數(shù)。
[0012]濕法靜電處理設(shè)備其表面附有一層水膜，含黏附性的油煙顆粒不易積聚，且顆粒物無逸散現(xiàn)象，但洗滌產(chǎn)生的廢液需考慮處理。在充電區(qū)域上方，當(dāng)油煙顆粒到達(dá)通過此區(qū)域時(shí)，顆粒被荷電，接著進(jìn)入下一收集階段，含有顆粒粘附在集塵管、集塵板內(nèi)壁上，最后粘附在內(nèi)壁上的顆粒被極板上的水膜沖刷下來。濕法具有效率高、壓損小、能去除含臭味、毒性、腐蝕性廢氣的優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)細(xì)顆粒、含黏性物質(zhì)的廢氣處理越來越廣。但濕法靜電處理設(shè)備的初設(shè)成本高，對(duì)出口煙氣的溫度也有一定的限制。
[0013]燃燒法可分為直接火焰、熱力以及催化燃燒，主要用于低濃度的有機(jī)廢氣。對(duì)于定型機(jī)廢氣中的一些酯類物質(zhì)，相較于其他技術(shù)的難以處理，燃燒技術(shù)能高效的去除。其中催化燃燒可將惡臭氣味的氣體轉(zhuǎn)化成無害氣體，通過燃燒還可以實(shí)現(xiàn)酯類等有機(jī)物質(zhì)熱裂解、氧化、熱分解，從而使氣體無害化、無毒化。
[0014]在適宜溫度、催化劑條件下，定型機(jī)廢氣中的有機(jī)物與O2發(fā)生氧化還原，生成H2O以及CO2，稱為催化燃燒。催化燃燒的過程會(huì)釋放大量反應(yīng)熱，且能將惡臭的氣體燃燒變?yōu)闊o害氣體。熱力燃燒法是指有機(jī)廢氣以較高的速度進(jìn)入換熱器，在增溫之后通入燃燒室，從而完成廢氣的凈化過程。
[0015]對(duì)于燃燒的三個(gè)技術(shù)，他們對(duì)廢氣的處理率都能達(dá)到95%以上，不過直接燃燒對(duì)于熱能的浪費(fèi)很大且易發(fā)生爆炸；催化燃燒對(duì)于氣體本身有很高的要求，且容易發(fā)生催化劑中毒；熱力燃燒雖然能回收部分熱能，但運(yùn)行成本太高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種熱定型機(jī)高溫含油廢氣的凈化方法及其裝置，采用新型脫油除塵技術(shù)與苧麻纖維過濾相結(jié)合的技術(shù)，能有效凈化熱定型機(jī)高溫含油廢氣，具有工藝簡(jiǎn)單、凈化效率高、節(jié)約能耗、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0018]一種熱定型機(jī)高溫含油廢氣的凈化方法，高溫含油廢氣通過氣-水熱管高效換熱回收廢氣中的熱能并使廢氣中的部分組分凝結(jié)；再經(jīng)新型脫油除塵技術(shù)脫除廢氣中大顆粒固態(tài)粒子和凝結(jié)的液態(tài)油粒；然后通過苧麻纖維進(jìn)行細(xì)過濾，以進(jìn)一步去除廢氣中的細(xì)微塵粒。
[0019]根據(jù)以上方案，所述高溫含油廢氣的溫度為150?170°C。
[0020]根據(jù)以上方案，所述高溫含油廢氣通過氣-水熱管高效換熱后的溫度控制在50°C以下。