合成革干法生产线DMF废气治理工程
一、前言
在合成革生产过程中由于使用大量可挥发性有有机溶剂（如DMF、甲苯、丁酮等），特别是在生产表面处理过程中，涂有大量有机溶剂的制品在密闭烘箱中经60-170℃的高温处理时，会产生大量可挥发性含DMF的工艺废气，全部挥发到大气中，对环境造成严重污染，也给企业造成巨大浪费。
XXXXX环保产业有限公司多年专业从事DMF回收工作，同时与技术力量雄厚的XX省环境保护设计院合作，吸取国内外的先进经验，开发出了新型高效DMF废气回收装置。
XXXXX人造革有限公司现有二条干法线，决定建一套DMF废气回收装置。配二条干法线。
二、治理标准
1、DMF：国家标准目前尚无明确规定。根据XXX市环境保护局的要求，DMF最高允许排放浓度为40mg/m3，车间内DMF允许浓度为20 mg/m3，最高不得超过40 mg/m3。
2、DMF吸收效率：大于98%。
3、DMF吸收液浓度：大于15%（wt）
4、甲苯：根据GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，甲苯最高允许排放浓度为40 mg/m3；丁酮：国家标准目前尚无明确规定，由于丁酮对人体危害较小，有专家建议：丁酮最高允许排放浓度为500 mg/m3。
三、设计工艺参数
主要是指废气排放量、废气浓度和废气温度，有不同的生产线（指三涂四烘的长线和二涂三烘的短线），不同的品种配方、工艺参数差别很大。有些操作是根据经验，没有准确的计量和控制手段。给废气治理工程设计带来很大难度。
1、DMF废气排放量：每条干法线约为15000m3/h——22000 m3/h。在满足干法线生产工艺的条件下，尽量减少废气排放量。
2、DMF废气浓度：大致在200mg/m3——4000 mg/m3之间。废气浓度与吸收液浓度有密切关系。为得到较高浓度的吸收液（以降低废水处理费用），应尽量提高废气浓度。但是为了保证安全，废气浓度不高于10g/m3（DMF废气的爆下限约为50g/m3），以免危险。
3、废气温度：由干法生产工艺决定，一般在60-120℃之间。
四、DMF废气治理方案的比较
目前，有机废气污染物废气治理技术，常用或已有实际应用的处理方法有（1）氧化型：其中的热力燃烧法，催化燃烧法和臭氧氧化法最为常见；（2）物理吸收/吸附型：主要有活性炭吸附法，喷淋洗涤一吸收法等；（3）膜分离法等。
（1）热力燃烧法
燃烧法主要有直接燃烧法，热力燃烧和蓄热式燃法等，主要用于高浓度的有机废气污染物或易挥发性污染物废的处理。处理温度600-800℃，该技术的技术优势是净化效率高，设备构造简单，维护容易。但存在二次污染物，运行费用高，经济效益小的缺点，特别是在缺氧燃烧时，净化效果大大下降。
（2）催化燃烧法
催化燃烧法是在系统中使用合适的催化剂，使废气中污染物在300-450℃下氧化分解，属低温氧化燃烧净化过程。常用于气体与污染物浓度波动较大的场合，净化效率大于90%。该技术优点是辅助燃料费用低，二次污染物NOx生成量较少，燃烧设备的体积较小；但对处理对象要求苛刻，要求污染物废气进口温度高，因此减少装置运行费，常配置间接或直接热回收系统。
（3）洗涤一吸收法
洗涤吸收法是通过让含污染物气体与液体（如水）吸收剂充分接触而达到使污染物从气相转移到液相的一种操作过程。吸收过程的主体是填料塔，板式塔或喷雾塔等吸收装置。吸收装置可用来处理大气量的污染物，浓度范围500-5000PPm不等，去除率根据吸收剂和污染物组分不固，吸收效率差较大，一般大于30%以上，也可高达98%。该工艺本身是一种典型的分离问题，因此，存在吸收液的再生与处理。通常可用于特种有机废气污染物净化回收工程的治理。
（4）活性炭吸附法
活性炭吸附是一种广泛使用的有机废气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，将有机废气污染物从气体中分离出来，气体流量和浓度的波动对活性炭吸附器的操作影响较小，并常用来处理气量200-5000PPm的废气，设备的尺寸取决于处理的气量和浓度。因其系统投资费用中等，操作灵活，净化效率为99.2-99.3%。对于处理大气量，低浓度的有机废气，国外一致认为该法最为成熟和可靠的技术，但该工艺流程过长，操作费用高，回收物通常为溶剂与水的混合物，产物重复使用性差，并又产生一个液体废气物处理问题，另外再生需要稳定的蒸汽源也常常是用户感到困难的事情。
综上所述，根据DMF易溶于水的特点，采用高效填写料塔用水吸收废气中的DMF。至于丁酮、甲苯，考虑到回收难度较大，回收成本高，目前暂不回收。以后则通过调节工艺配方，逐步取消甲苯，减少丁酮的加入量，来降低废气中的含量。或采用吸附法回收丁酮。
五、废气回收工艺流程
原理：根据DMF易溶于水的特点，采用高效填料塔吸收废中的DMF。
工艺流程简述如下：
由管道集中，进入过滤器，来自生产线烘箱的废气经加压风机加压后，通过冷却器，废气降至常温再进入高效填料吸收塔，在塔内， DMF溶解在水中。含DMF的吸收液送往DMF废水处理装置，净化后的尾气高空排放。本装置无二次污染问题。
废气回收装置由废气输送及过滤、加压、冷却、吸收净化尾气排放，吸收液循环，自动控制，安全报警等系统组成。
六、废气回收设备的设计
1、吸收塔是回收装置的核心。采用高效填料和特制塔内件：塔体、爬梯、平台等组成。
2、塔径为φ2.3m（配2条干法线），塔高14m。
3、加压风机为特制大风量、高压离心风机。配有变频调速装置，节约电能。风机型号为T41-72-12C，转速为1450rpm，风量为45000m3/h，风压为2350Pa，配电机为250M-4功率55KW。
4、循环泵促使吸收液循环，提高吸收效果，采用不锈钢泵2台，采用1H80-50-200，流量45 m3/h，扬程45m，配电动机Y160M1-2功率 11KW。
七、自动控制系统
本装置自动化程度较高，不需专人负责。可以由废气加收工岗位兼管。
1、自控系统：可以自动控制进水量，排出量、液位、吸收液浓度。
2、变频调速系统：可以自动控制风量、风压、降低风机电耗。
3、报警系统：提高装置的安全性和可靠性。
八、公用工程及劳动定员
1、供电：实际耗电约45KW。
2、供水：可用自来水或塔顶水（来自废水回收）约0.65t/h。
3、劳动定员：可由废气回收工兼管，不需专人负责。
九、投资概算
1、回收装置：59万元（XX环保公司负责）
2、通风管道：3.5万元(甲方自理)
3、土建基础：0.6万元(甲方自理)
4、其它：0.4万元(甲方自理)
合计：63.5万元（甲方自理）
十、环境效益和经济效益
废气回收装置（配二条干法生产线）
1、收益：根据测算，每条干法生产线每天可回收0.75吨DMF。目前，每吨DMF约5800元。
则收益为：0.75×5800×2=8700(元/天)
2、成本
①电费：（以每度0.6元计）
45×24×0.6=648元
②设备打旧、维修费：（以每年15%计）
③废水处理费用：（以每吨100元计）
0.75/20%×100×2=750元
合计：1659元/天
3、净收益：8700-1659=7041元/天
以每年生产250天计，则年收益为：7041×250=176万元。
4、投资回收期：635000÷7041=90天
三个月（生产期）即可收回投资。
5、环境效益：每天可减少DMF排放量1.5t（2条线）每年可减少DMF排放量375t。效果效益十分显著。
十一、其它
合成革废气中除DMF外，还含有大量的甲苯和丁酮，由于甲苯、丁酮沸点较低，挥发性大，且难溶于水，不能用水吸收。
树脂加丁酮、甲苯的原因有两个：一是降低成本（甲苯、丁酮的价格比DMF低）；二是便于合成革的干燥（甲苯、丁酮沸点比DMF低）以保证合成革质量。
但是DMF能够回收，而甲苯、丁酮难以回收，那么、加甲苯、丁酮不但不能降低成本，反而增加了成本。
至于合成革干燥质量，则需逐步探索新的工艺条件，并改进烘箱。可以停止使用甲苯，少加一些丁酮。
根据资料，意大利的一些合成革企业已经基本不用甲苯和丁酮，而全部采用DMF。丁酮、甲苯可以用活性炭纤维吸附，但再生费用较高，而且有一定的危险。
废气回收装置属清洁型环境治理技术，环境空气质量将大大提高，人们的生活质量得到较大的改善，并将实现该项目的环境效益，企业经济效益，社会经济效果三赢。
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