纺织印染行业常见节能减排措施分析

2021-09-01 23:43黄小慧
科学与生活 2021年9期
关键词:余热回收节能减排

黄小慧

摘要:本文从两个角度分析了当前纺织印染行业的特点,通过对废弃产生的余热进行回收、循环利用染色废水、及时调整定型机热源等措施,并采用科学的物理处置方法,以此达到节能减排的效果。

关键词:纺织印染;节能减排;余热回收

前言:纺织印染行业在生产期间会产生大量威胁环境甚至是生态的污染物,相较于其他行业而言耗能较高。对此,为了对环境实施保护并达到减少损耗的目的,就需认识到节能减排工作开展的重要性,优化印染工艺,使用具有节能性能的设备,尽可能减少废弃物的总量,促使多种资源利用率大幅度提高。

一、纺织印染行业的特点

以污染物产生的视角着手分析,印染行业生产期间需应用极多的染料以及助剂等。一些未上染的染料以及大部分助剂将会被看做成废水,并在混合后通过排污管道实施排放。此外,在开展印染工作到印染结束过程中,会将纺织物上的有机物带出,并混入废水中,若不对废水进行科学的处理,将会对生态环境造成极大的污染,由此可见,纺织印染是一个极具污染性的行业。

以耗能视角进行分析,在开展印染作业时,其中涉及到染色、印花等工序,这些环节对水量以及能源的需求量较大,尤其是蒸汽、煤等,会消耗大量的能源。

二、纺织印染行业中节能减排有效措施

(一)定型废气余热回收

化纤材质的纺织品在制造时能够产生160~170℃的废气温度,因此,可以安置可回收热能的系统将其所产生的高温废气尽数回收,并处理由烟道排放的高温热量尾气,再将废气传输至定型机前两节烘箱中,以此构成能够阻隔外界冷气进入的热风幕,实现烘箱内部温度大幅度提升的效果。借助热量交换体系,增加定型机进风温度至120~140℃,相较于最初进风温度而言,升温幅度高达100~120℃,这一变化所产生的价值可以在寒冷的天气下充分体现,且在实际运作中,能够直观看出热量交换体系在节约能源性能方面的效果[1]。

(二)染色废水余热利用

通常情况下,开展纺织印染工作时会产生大量的染色废水,这类废水的水温可达60~65℃,相较于其他废水而言,可以释放较大的热能。现阶段很多印染厂会将未冷却的染色废水直接排进污水管道中,致使废水余热无法充分發挥其循环利用的价值,还极大程度地冲击了污水处理系统,为后期废水处理增加了难度。因此,需安置能够实现热能交换的系统以及吸收式的热泵机组(如图1所示),对生成的余热加以循环使用,并对染缸注水环节进行预热,以此减少蒸汽的总使用量及总消耗量。

(三)科学替换染色工艺

由于酸性染料与活性染料的酸碱程度有差别,通常应用传统的二浴法对锦棉材质的纺织品进行染色,致使生产时间增加,且提高了印染生产的成本,在此期间,产生的污水量也较大。因此,需依托于新型的助剂,达到更改染料酸碱度以及染色介质的目的,促使自身为酸性的染料也可以在碱性的条件下对纺织品进行染色,应用一浴染色方法替换传统的二浴法染色,以此减少印染期间能源的损耗以及污染物的排放量。

(四)定型设备热源调整

印染厂通常会将导热油当成定型机热源,并为其加装与之相匹配的导热油锅炉,该设施安装的目的是对定型机进行供热。一般情况下,会将煤或水煤浆作为为锅炉供热的燃料,但煤燃烧时,会生成多种大量的污染物如烟尘以及二氧化硫等,虽对有害物质进行相应的处理,保证烟气能够达到环境所要求的排放标准,但仍会对印染厂周边的空气构成严重的威胁。因此,需更换当前所使用的定型机,用中压高温蒸汽或能够实现天然气直接燃烧的定型机进行替换,以此减少多种污染物的排放量。

(五)附件保温隔热处理

印染设备在保温或持续升温期间,会增加缸体整体温度,致使热量被大量释放,现如今很多印染厂对缸体的表面进行了隔热处理,但在与缸体相配套的附件如导布管等隔热处理工作未落实到位,由于导布管较长,且直径较大,裸露在外的部分会消散大量的热量。因此,专业人员需重视对缸体附件隔热性能的处理,并在各个附件上安装保温层,尽可能降低热量的流失。

(六)冷却高压处理技术

定型废气中拥有极多的苯类有机物、助剂等,且该类废气的温度较高,现阶段,我国大多数的印染厂通常将回收余热、水喷淋以及静电除尘相结合,并对三种工艺进行处理,在此过程中,极易将污染因子如油烟、颗粒物等输送至水箱中,造成印染生产环境的二次污染。此外,许多余热以及废油无法被有效回收再利用,致使加剧对环境的污染。因此,需同时考虑冷却与高压工艺的使用,并将二者进行科学结合,构建冷却高压一体化处理技术。通过这一技术的使用,可以同时对高压静电、蒸发冷器和间接水冷进行设计,以此进一步完善湿法静电技术,降低由该技术造成的二次污染,实现处理并清除污染物的同时促使余热和费油可以被回收。

三、纺织印染行业节能减排物理处理措施

当前已衍生出多种物理形式的节能减排处理方法如吸附、离子交换等。吸附处理主要将溶液中可溶性的物质集中起来,这一过程被称作为吸附;离子交换是清除有害阴阳离子时常应用的处理方法,在采用离子交换方法时,会借助树脂来实现,但相较于普通树脂而言,其由有机化合物三维结构以及多孔材料共同构成。

(一)吸附技术

在处理纺织印染废水时,会应用到多种物理方式的处理技术,而吸附处理便是最为常见的技术之一,其作业原理是回收废水中的可溶性物质,并借助高电压对物质进行平衡分离处理。当采用吸附技术处理废水达到节能减排效果目的时,会应用到具有极高吸附容量及能力的工业活性炭,该种活性炭可以将废水中不同的染料进行吸附。但在使用吸附技术时,所需的成本较高,且需确保所选用的活性炭具备可再生能力,以此强化有害物质吸附的效果。现如今,越来越多的低成本吸附材料出现在市场中,且受到了纺织印染行业的关注并被广泛应用于废水处理作业中。同时,相关人员对几种生物污染物如竹炭、农业废弃物等处理废水的效果进行研究,以此为废水处理选择最优的吸附材料[2]。

(二)离子交换

在处理由纺织印染产生的废水时,会受多种因素的影响致使处理效率达不到预期效果,导致这一问题出现的关键原因是在处理过程中,无法将废水中的染料进行有效去除,离子交换法只能处理废水中的阴阳离子,但却不能将其中的非离子染料尽数清理。当所应用的树脂在处理过程中其交换容量趋近于饱和时,应注重树脂的再次生产并循环利用。为了实现这一目的,可以应用有机溶液将废水中的有害离子收集起来,并同树脂进行交换,但这种交换方法在实现时,需投入大量的成本,但该种处理方式也有极大的应用价值与优势:首先当树脂再生后可以再次恢复其自身的吸附容量,加快去除阴阳离子的效率;其次,可以循环使用溶剂,以此降低更换溶剂的成本;最后,提高了可溶性染料的处理效果,达到节能减排的目的。

结论:积极使用节能设施与科学印染工艺,并注重余热回收、余热利用等方法以及多种物理技术的使用,减少纺织印染行业对环境造成的污染,降低资源消耗,以此推动印染行业持续且良性发展。

参考文献:

[1]陈荣圻.节能减排的颜料印染与助剂(续二)[J].印染助剂,2020,v.37;No.281(01):6-11.

[2]裘建荣.印染行业中的节能减排方法与清洁生产探析[J].环球市场,2019,000(011):270.

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