電和能源、衛(wèi)生和環(huán)保，跟生命和文明有著很大的關系。紡織染整的大部分問題，都是能源和環(huán)保的問題。蒸汽鍋爐和油鍋爐能源的浪費以及它們的環(huán)境的污染，定型機在能源上浪費以及對環(huán)境的污染。定型機中溫蒸汽集中供熱、天然氣直接供熱、廢氣進行噴淋和靜電二級的凈化處理是很重要的技術。噴淋可以潔凈廢氣，并且有很好的降溫效果。靜電技術可以吸附廢氣中的油霧，以及凈化廢氣。
地球誕生于45億年前，在地球誕生的5億年后生命隨即誕生。1924年俄羅斯科學家伊萬諾維奇分析，當時地球里的氨氣、甲烷、水蒸汽和氫氣，在閃電的激發(fā)下產生了簡單的生物分子。1953年他的學生斯坦利，用實驗的方式證明了這種理論。
有趣的是電和能源、衛(wèi)生和環(huán)保，跟生命和文明有著很大的關系。偉大的光合作用，將光能儲存在了植物中，較后植物變成了煤和石油。人類對電的認識也來源于植物，“電”這個詞起源于希臘語ελεκτρον（琥珀）。琥珀是植物的一種生成物，它在被摩擦以后會產生靜電。“電”存在于人體的神經(jīng)，也被大量應用到工業(yè)，靜電還被應用于對廢氣的處理。
紡織染整的大部分問題，都是能源和環(huán)保的問題。蒸汽鍋爐和油鍋爐能源的浪費以及它們的環(huán)境的污染，定型機在能源上浪費以及對環(huán)境的污染。環(huán)保的問題有很大一部分是能源浪費的問題，小型的蒸汽鍋爐和油鍋爐對能源的浪費大，因此，它們對環(huán)境的污染也大。
中溫蒸汽集中供熱的方式，對能源浪費和環(huán)境污染的改善非常大。導熱油在回路的熱損失大，利用天然氣直接供熱的方式，可以大大的節(jié)約能源，也減少了對環(huán)境的污染。在面料熱定型過程中排放的廢氣中含有大量有機化合物（VolatileOrganicCompound簡稱VOC），對大氣環(huán)境和人體健康的危害很大，國家已經(jīng)規(guī)定對定型機廢氣進行噴淋和靜電二級的凈化處理。廣州盛鵬紡織業(yè)專用設備有限公司，就是提供上述節(jié)能環(huán)保技術改造的企業(yè)。
在數(shù)百年前，歐洲人還愚味地以為洗澡會妨礙健康。三百多年里整個歐洲臭氣熏天，連喜歡藝術的路易十四也不能幸免。之后法國大革命也是血雨腥風，只是在注重個人和城市衛(wèi)生、愛好科學的拿破倫之后，歐洲才慢慢地進入了工業(yè)時代。衛(wèi)生和環(huán)保對人類文明的影響非常之大，衛(wèi)生是對個人的，而環(huán)保則是對地球及整體人類的。
“史上較嚴”的新環(huán)保法也于今年1月1日起正式實施，紡織染整行業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面受到的約束壓力不斷增加。按照新規(guī)定，紡織企業(yè)化學需氧量（COD）直接排放需控制在80毫克/升，這是自2013年COD直排標準提高到100毫克/升后，紡織染整業(yè)排污門檻再次提升。在這里重點介紹一下，定型機廢氣噴淋和靜電處理的技術。
一、定型機廢氣的性質及危害
在面料熱定型過程中溫度比較高，排放的廢氣溫度達100～170℃。排放廢氣中含大量有機化合物VOC，VOC是污染大氣環(huán)境、危害人體健康的罪魁禍首。包括染料、助劑、潤滑油、纖維類顆粒物中的醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內酯、雜環(huán)化合物、芳香族化合物，組份達數(shù)十種。大多數(shù)組份以分子狀的氣溶膠物質或者微小的液滴存在空氣中。其中多羥基類化合物、乙二醇類化合物和己二酸二辛酯等被稱作“不能對人類致癌性進行分類的致癌物”。乙二醇類化合物是一種很好的溶劑，沒有毒性，但容易被氧化成具有毒性的草酸類物質。
硝基并胺和硝基吡啶類物質，及其他的醚類物質都帶有一定的毒性。廢氣吸入人體可以直接損害呼吸道粘膜，對人體呼吸道和肺部有一定的刺激作用，降低人體免疫功能，輕則使人頭昏、眩暈、惡心,重則導致再生障礙性貧血,致癌危及生命。由于有些定型的工藝中的染料、助劑含有臭味小分子酯類、醇類、芳烴類有機物，它們在嗅覺細胞表面活性較高，刺激性較強，所以，廢氣有時還帶有刺激難聞的氣味。
定型機排放的有機化合物油霧揮發(fā)在大氣中不易溶于水，不會隨著雨水降落到地面，而將漂浮在空中，形成長期的污染源。同時油霧揮發(fā)在大氣中的分子團可吸入顆粒物成分很復雜，并具有較強的吸附能力，是多種污染物的“載體”和“催化劑”，有時能成為多種污染物的集合體，它與其他可揮發(fā)性有機物一道，是空氣中光化學反應污染的源頭。
二、噴淋凈化及靜電凈化
1．噴淋凈化
定型機排放的廢氣是高溫的廢氣，達到100～170℃，體積很大。而工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置的較佳工況是60～70℃。如直接將定型機的高溫廢氣送到靜電除油煙裝置進行凈化處理，效果非常不理想，且易造成靜電除油煙裝置中的蜂巢電極的損壞。因此需要對定型機廢氣首先進行噴淋處理，噴淋塔內強大的水流可與廢氣充分接觸。可以潔凈廢氣，并且有很好的降溫效果。
噴淋式除油煙系統(tǒng)由噴淋塔及油水分離器組成。噴淋塔內有導流區(qū)、噴淋區(qū)及脫水區(qū)。導流區(qū)的導流鋼板將廢氣氣流風速降低并分布均勻地流向噴淋區(qū)。噴淋區(qū)的水霧一般雙層比較好，可高效的吸附油霧。噴霧裝置噴出的高壓水霧與廢氣中的纖維及油霧接觸，水霧可凝結纖維和油霧顆粒。
附有纖維、油霧的較大水滴，會沉降下來，細微的水滴會隨著廢氣進入脫水區(qū)，在脫水區(qū)的離心力作用下的細微水滴會被收集。脫水后的凈化處理了的廢氣排入大氣。較大的水滴和微細水滴，都會流向油水分離器。油水分享器兼有冷卻循環(huán)水的作用，可減少水份的蒸發(fā)，使油跟水徹底分離，分離率可達99%。分離出來的水到噴淋塔循環(huán)使用，廢油分離出來可出售，也有一定的經(jīng)濟效益。
2．蜂巢式靜電凈化
靜電除油煙的原理很簡單，將摩擦后帶有負電荷的玻璃棒，靠近不帶電的小紙片，小紙片會被玻璃棒吸引，產生吸附現(xiàn)象。
蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙原理圖
蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙裝置的前面需要有不銹鋼的循環(huán)過濾網(wǎng)，過濾掉較大顆粒的纖維及油霧。蜂巢式高壓工業(yè)靜電除油煙的筒形電極呈蜂巢型排列。中間是用不銹鋼材料做的線狀電極，接高壓靜電的負極，叫陰極。同樣是不銹鋼材料的筒形外殼，接高壓靜電的正極，叫陽極。
接通電源以后，陰極和陽極之間就建立了一個非均勻的電場，陰極的周圍電場較大。改變直流高壓的電壓值，就可以改變電場的強度。當實際電場強度與空氣的擊穿電場臨界值3000000V/m接近時，陰極附近的空氣會發(fā)生電離，形成大量的正離子和自由電子。
自由電子隨電場向正極飄移，在飄移過程中與定型機廢氣中的中分子的微小纖維、油霧發(fā)生碰撞。這些微小纖維、油霧帶上了負電荷，在電場的作用下，這些帶負電荷的纖維、油霧繼續(xù)向陽極運動，并較后吸附到陽極的不銹鋼筒壁上。筒壁上的油霧粒子會聚集成大的油滴，流到集油盤，收到去除油煙、氣味及回收廢油的作用。另外，靜電除油煙的較佳工況是處理60～70℃的廢氣。
3．廢氣的除臭
有些定型機排放的廢氣，由于染料、助劑含有臭味小分子有機物，它們在嗅覺細胞表面活性較高，刺激性較強，所以有時還帶有刺激難聞的氣味。臭味給人的感覺量是與臭味氣體的濃度，兩者之間關系符合Weber-Fechner定律：
I=K×logC+a
I——人對嗅覺的感覺量
K——常數(shù)，臭味物質不同，K值不同
C——臭味物濃度
a——常數(shù)，臭味物質不同，a值不同。
由Weber-Fechner定律可以看出，既使把臭味物質去除90%，人的嗅覺的感覺量卻只減少了一半還少。也就是通常所說的低污染濃度，高惡臭強度的特性。所以去除臭味比去除其他的纖維及油霧要困難，比達到排放標準還要嚴格幾十倍至上千倍。
目前，國內外去除臭味的方法主要有活性炭吸附法、藥液噴淋法。活性炭吸附法使用初期效果還可以，但時間長了容易堵塞。藥液噴淋法是在噴淋塔中根據(jù)不同的廢氣加不同濃度、不同性質的吸收劑，增加吸收油霧的能力，降低臭味物質的活性與刺激性。
現(xiàn)在還出現(xiàn)了一種光量子除臭的技術，利用光量子分解空氣中的氧分子產生新生態(tài)氫、活性氧和羥基氧等活性基團，臭味物質與活性基團反應，較終轉化為CO2和H2O等無害物質。
三、廢氣凈化技改設計依據(jù)
《中華人民共和國環(huán)境保護法》；《中華人民共和國大氣污染防治法》；GB18483-2001《大氣污染物綜合排放標準》；業(yè)主提供的相關資料和公司的現(xiàn)實情況；《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-1996）；《機械工程設計手冊》；《電器工程設計手冊》；《環(huán)境工程設計手冊》；《大氣污染控制工程》；《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》；《通用用電設備設計規(guī)范》（GB50057-94）。
四、案例
惠州市博羅縣港泰印染廠，
生產范圍：漂染、定型化纖、絳淪、棉等成分為主的布料，是生產化纖、絳淪、棉等面料的廠家。
生產情況：定型機共有9臺，定型溫度：180～210℃，廢氣溫度：145～150℃。廢氣排量為12000～16000立方米/小時，廢氣油煙濃度大，呈灰黑色，溫度高，含有大量毛屑。未使用靜電除油煙前廢氣直排，廠房周邊環(huán)境毛屑很多，空氣中帶有剌激性氣味，車間內氣味濃烈。廢油、廢蠟及毛屑在排煙管道內堆積，經(jīng)常發(fā)生自燃情況，存在消防安全隱患。
安裝設備后使用情況：廢氣排放溫度降到70℃以下，廢氣內廢油、蠟、毛屑去除率達95%，廢氣刺激性氣味消除，在車間及廠房周邊環(huán)境嗅不到剌激性氣味，廢氣煙氣消除率90%。工廠周邊大氣環(huán)境明顯改善。
結語
值得注意的是靜電凈化廢氣技術是一門老技術，1824年Hohlfeld第一次演示了靜電收塵實驗，到了1907年FrederikG.Cottrell制造了世界上第一臺實際應用的靜電除塵器用于捕集硫酸酸霧，而我們現(xiàn)在使用的靜電凈化技術與FrederikG.Cottrell是相差不大。現(xiàn)在的計算機和通訊技術在幾何級的上升，中央處理器的主頻和網(wǎng)絡的帶絡，每年都在翻幾翻，而在環(huán)保上我們還在沿用著一百年前的技術。
我們應要感嘆于科學發(fā)展的快速，也要感嘆于科學發(fā)展的緩慢，希望更多的企業(yè)和科學工作者投入到環(huán)保的領域！
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