涂料印花排氣中火油蒸氣回收利用的研究
唐志翔 上海市印染技術研究所
摘 要：涂料印花排放的火油蒸氣造成環境污染能源浪費，還可能引發火災，長期以來還未引起重視未能研究解決．近來印度盂賈紡織研究協會對此作了系統研究，并開發回收利用的設備，取得了一定成效其經驗可供參放。
關鍵詞：涂料印花 火油蒸氣 回收利用 設備
1 前言
目前涂料印花大都還在應用乳化糊，或一般的合成增稠劑，色漿中往往加有火油，目的是為印花產品增加鮮艷和深度。印花生產過程中特別在烘、焙階段，便會大量排出火油蒸氣，進入大氣中，造成：1．大量火油損失；2．影響車間及附近環境；3．對排出火油蒸氣處理不當，有時還可能引發火災。這個問題存在已久，未能引起重視，也無妥善解決方法。近來印度紡織研究協會(BTRA)在石油資源保護研究協會(PCRA)的資助下，對此作了較有系統的研究，并設計了回收利用設備，取得了較好的成效。今介紹其經驗以供參考。
2 印度涂料印花耗用和排放火油的情況
據BTRA介紹，印度純棉印花產品中大約50％應用涂料印花，全年消耗火油大約1.36億升。表1列出了不同印花階段的火油釋出量(％)，可見接近90％的火油都排入大氣中，其全年排放總量可高達1.22億升。既浪費了大量能源，又污染了環境。
表1
| 印花加工的各個階段 | 釋出量（％） |
| 1進入氣墊式烘燥機前 | 5 |
| 2從毯子、篩網洗液和廢料進入排水中 | 11 |
| 3從烘燥機排氣中 | 78 |
| 4從焙烘機排氣中 | 4 |
| 5留在織物上 | 2 |
3 火油污染環境的情況
火油是碳氫化合物，如鏈烷烴尖、環烷烴類以及少量芳族類的混合物，通常包括有庚烷(C7H14)至16烷(C16H34)連同其衍生物。BTRA測定了所用火油試樣的餾分：輕低餾分高達10％，主要為環庚烷和環辛烷；而主餾分得自
大量火油蒸氣進入大氣不僅對人類有害，且對附近動植物也不利。目前歐、美一些國家開始重視進入大氣中的揮發性有機化合物的污染問題，并制訂了各種限量規定。歐盟制訂的碳氫化合物排入大氣中的標準，其允許限量為每立方米排氣35毫克碳氫化合物。
4 回收排氣火油蒸氣方法的探討
BTRA通過初步研究，認為利用活性炭來吸附火油，測出其吸附速率太慢；且對較高餾分的吸附有限制；再生的炭的再活化費用昂貴等，應用此法不經濟。又認為應用壓縮和冷凝方法，成本也太高。
火油室溫為液體，且與水不溶混。排氣用水冷卻到
5 BTRA的研究工作
5．1 研究目的
5．1．1 在涂料印花時含火油蒸氣的排氣進入大氣前，較多量地回收其中的火油；
5．1．2 形成基本上清潔和極少污染的環境。
5．2回收設備設計依據
5．2．1 進入印花機烘燥單元前，低餾分火油已經損失；
5．2．2 印花排氣中火油蒸氣的百分率，根據織物幅寬、印花遮蓋率、機速等，可能在0.2%－0.5%間變動。仔細控制排氣中的火油蒸氣百分率，不使沖淡到0.2%以下。
根據上述參數，設計了回收各種餾分的火油蒸氣的系統，并建定了工業化應用設備。
5．3 回收設備的工作原理
回收設備應用了控制蒸氣以及同水密切接觸冷卻蒸氣的組合裝置。備有電子操作的蒸氣輸入系統。傳感器根據
根據生產性試驗，此設備可將進入的火油蒸氣80％有效地回收。一些可忽略的、不可冷凝的火油蒸氣部分可能隨空氣通過出口排出去了。如用特殊方法將此部分排氣冷卻到
6 6 回收設備生產性試驗結果
印花生產時對回收設備進行了生產性試驗，具體情況綜述如下：
試驗次數 10
制備印花色漿所用火油總量
印花機烘燥單元蒸發的火油量
設備回收的火油蒸氣
從印花機烘燥單元的火油回收百分率 78.5％
制備印花色漿火油消耗總量中的火油回收百分率 58.8％
注：此試驗結果中并未計入焙烘單元蒸發的火油量，以及此單元的火油回收百分率。
7 回收火油測定結果
發現從該設備所得回收火油的質量是優良的。同新鮮火油相比較的詳情見表2。回收火油中沒有較低餾分，因為此餾分在進入印花機烘燥單元前即已消失。其主餾分得自
可能不同來源的新鮮火油在組分方面的差類，會相應地改變回收火油的組分。應用50％回收火油同50％新鮮火油相混和，以作涂料印花，給出了良好的色澤和鮮艷的印花產品。
表2 新鮮火油和回收火油蒸餾情況的比較
| 溫度范圍(℃) | 新鮮火油（％） | 回收火油（％） |
| 120－139 | 1 | 無 |
| 140－150 | 4 | 無 |
| 151－170 | 22 | 11 |
| 171－190 | 27 | 12 |
| 191－205 | 13 | 22 |
| 206－230 | 23 | 20 |
| 231－240 | 4 | 10 |
| 241－260 | 4 | 10 |
| 261－265 | － | 4 |
| 蒸餾損失或殘余物 | 2 | 1 |
8 BTRA回收設備的特征
將來自印花機的火油蒸氣直接排送到回收設備，并無任何障礙。事實上，回收塔作用如同排氣管/煙囪。設備有旁路裝置，以便設備不操作時可用于氣體的逸去。由于沒有加熱或溶出(Stripping)操作，操作安全。本設備是一個水洗滌系統。進水連續循環和回用，避免污水的排放。回收效率大約80％，火油蒸氣散失程度極小。
設備不受污染，而且不會產生任何二次排出物。操作費用很少。此設備有可能用于處理紡織品染整理中的其他可被水冷凝而不會被水混溶的氣體污染物。
9 結論
9．1 本回收設備對排氣中火油蒸氣的回收量是較高的，可達大約80％。根據本文第二節中所述印度用于涂料印花的火油耗量大約1．36億升。通過本設備對排氣中火油蒸氣的回收，估計全年至少可以回收或節約火油7000萬升(粗略地按照第六節中所列制備涂料印花色漿火油總耗量中的火油回收百分率58．8％計算（1．36億升×58．8％）。長期應用，節約價值很大。
9．2 通過排氣中火油蒸氣的高效率回用，即可使空氣污染降到很低程度，基本上做到清潔生產。
9．3 此項設備不會產生二次污染。
9．4 此項設備有可能用于處理紡織品染整的其他可被水冷凝而不與水混溶的氣體污染物。
9．5 此項設備簡便、實用、經濟、有效，BTRA認為在印度尚屬首創。事實上，很可能在以前各種文獻中尚未見發表過有關涂料印花排氣中火油蒸氣回收利用方面的信息和資料。
9．6 我國棉和混紡品印花織物中應用涂料的比重不小，1990年深圳召開國際涂料應用技術討論會時，即提出已達30％以上，今已過去十多年，其比重可能增長。因此，有利于回收火油，節約能源；有效地減少環境污
參考文獻
Joseph Zacharia，“Development Of Thin Kerosene Vapour Recovery For Textile Fabric Printing”，印度《Colourage》2001年.6月.27－30頁。
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