印染行業(yè)節(jié)能減排實用技術(shù)

1、印染行業(yè)節(jié)能減排實用技術(shù)關(guān)鍵字： 印染 節(jié)能減排 實用技術(shù)、尸、 亠一 前言我國是紡織品生產(chǎn)大國, 參加 WTO 后,紡織業(yè)得到了快速發(fā) 展, 出口比重不斷增大, 2005 年,我國纖維加工量已占全球總量的 36%, 化纖、紗、絲、布、呢絨、服裝的產(chǎn)量位居世界第一, 2007 年,全 國紡織工業(yè)總產(chǎn)值突破 3 萬億元,占工業(yè)總產(chǎn)值的 15%.然 而,紡 織工業(yè)作為我國支柱產(chǎn)業(yè)的同時也是我國工業(yè)污染排放大 戶,據(jù)國 家環(huán)保總局統(tǒng)計, 2005 年紡織行業(yè)排放廢水總量位居全國 各工業(yè)部 門排放總量的第五位, 污染物排放總量 以 COD 計位居 各工業(yè)部 門第六位.印染是紡織廢水的主要來源,排放量占

2、 80%, 2005 年達 13.5 億立方米.我國印染廢水排放量如此之大,其主要原 因還是我 國中小印染企業(yè)比擬多,印染工藝設(shè)備相對落后,以中低 檔產(chǎn)品為 主,目前,我國印染企業(yè)廢水平均回用率僅為 7%,單位產(chǎn) 品耗水量 為興旺國家的 3 倍左右,紡織染化料用量也比興旺國家多20%30%.可見,我國印染行業(yè)節(jié)能減排勢在必行.國家紡織工業(yè)“十一五開展綱要提出：紡織行業(yè)要推行環(huán)保、節(jié)能、清潔生產(chǎn) 印染 加工技術(shù),實現(xiàn)印染行業(yè)污染防治從“末端治理向“源頭預(yù) 防 轉(zhuǎn)變；到“十一五末,單位產(chǎn)值的污水排放量比 2005 年降低 22%, 萬元產(chǎn)值耗電比 2005年降低 1015%. 因此,必須在印染行業(yè)

3、大力 推行節(jié)能減排技術(shù)才能實現(xiàn) “十一五的限制目標(biāo).目前,我們可 喜地看到,印染業(yè)界當(dāng)中一些 大中型企業(yè)對節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)生了濃 厚興趣,并不遺余力地引進 消化,提升了企業(yè)競爭力,收到了預(yù)期 的效果.因此,本文從實用 性出發(fā),介紹幾例在印染實際生產(chǎn)中工 藝成熟有待大量推廣的節(jié) 能減排技術(shù).二 印染前處理節(jié)能減排技術(shù)織物前處理是印染行業(yè)必不可少的工序, 坯布必須經(jīng)過前處 理工 序除去各種雜質(zhì)漿料、果膠物、油脂、蠟質(zhì)、棉籽殼、含氧物 質(zhì)、 色素才能順利進行染色等后加工工序, 傳統(tǒng)的前處理工序流 程長, 廢水排放量大,污染物濃度高,處理難度大,如棉和棉型混 紡織物 前處理產(chǎn)污工序就包括： 退漿煮練漂白

4、絲光, 工藝原 理如下： 退漿主要是去除織造過程中加到經(jīng)紗上的漿料,以消除漿料 對染料 上染的影響.傳統(tǒng)的堿法退漿工藝原理是利用 NaOH 和滲透 劑在高 溫下能使淀粉漿和 PVA 漿等溶脹而從纖維上脫落的特性, 以 到達去 除漿料的目的. 煮練主要是去除棉纖維的伴生物果膠物、油脂、 蠟質(zhì)、棉籽 殼、含氧物質(zhì),使織物具有良好的吸水性,有利于染色 過程中染 料的上染.傳統(tǒng)的煮練工藝原理是通過 NaOH 和精練劑在 高溫下的作用,這些雜質(zhì)大局部可以轉(zhuǎn)化為水溶性的物質(zhì)或被皂化, 皂化物 又可以乳化蠟質(zhì)等物質(zhì), 最終使雜質(zhì)脫落. 漂白的目的是去 除棉織物上的色素,增加織物的白度,還可以 去除上工序殘留

5、的蠟 質(zhì)和含氮物質(zhì),常用氧化劑進行漂白,如次氯 酸鈉漂白和過氧化氫 漂白,漂白工序排放的廢水 COD 雖然不高,但 耗水量大. 絲光是 使織物在一定張力作用下通過濃堿和高溫處理,使纖 維膨化,增加棉織物的光澤,從而提升產(chǎn)品的檔次,其排放廢水的 堿度和COD都很高,處理難度大. 綜上所述,傳統(tǒng)的前處理工藝需要 34 道工序, 藝比傳統(tǒng)的前處理工藝節(jié)省蒸汽 80%,節(jié)約用 水 50%,節(jié)能減排效 果好,經(jīng)濟效益顯著. 2 酶氧一步法工藝 酶氧一步法工藝是一種無 堿退煮漂一步法工藝,適用于針織 棉織物的前處理,該工藝?yán)脧?fù) 合精練酶代替 NaOH 的作用,并與 H2O2 配合對針織棉織物進行前 處理

6、,工藝原理如下：復(fù)合精練酶 是由多種生物酶如果膠酶、纖 維素酶、脂肪酶和蛋白酶等組成,這些生物酶在一定條件下對某種 物質(zhì)有專一的高效催化分解 作用,可使坯布上的漿料、蠟質(zhì)、果膠 等雜質(zhì)裂解而易溶于水,在 機械作用下脫落,從而到達退漿、煮練 的效果,配合 H2O2 對織物的漂白作用,使退煮漂一步完成.根底 配方為：精練酶 1.0g/L 潤濕劑 0.51.0g/L H2O21% 穩(wěn)定劑 0.3% 過 氧化氫酶 0.10.3%.該工藝 配方不用強堿, 大大地降低了前處理廢 水的PH值,消除了堿水解有 機產(chǎn)物,COD濃度可降低80%以上. 另外,酶氧一步法工藝的處理液 不對染色造成危害,在前處理工序

7、完成后可直接參加染料進行染 色,實現(xiàn)前處理與染色同浴,減少了 兩道水洗工序,節(jié)水效果顯著, 還節(jié)省了染色初始升溫的能耗. 三 染色節(jié)能減排技術(shù)利用強堿、滲透劑、精練劑、螯合劑和氧化劑等化學(xué)品在高溫條件下去除織物的雜質(zhì),其廢水排放量大、 PH 值高、污染物濃度高,污染大,能耗大縮短加工流程、降低處理溫度、以生化酶代替化學(xué)品是當(dāng)前前處理節(jié)能減排的方向.為此,近年開發(fā)了各種節(jié)能減排前處理工藝,如：退漿 +煮漂堿氧一浴二步法工藝、退煮 +常規(guī)漂白二步法工藝、退煮漂汽蒸一步法工藝、冷軋堆一步法工藝、酶氧步法工藝等,目前企業(yè)從節(jié)能減排的綜合效益考慮,根本選用冷軋堆一步法工藝、酶氧一步法工藝,其工藝如下：

8、1 冷軋堆一步法工藝 冷軋堆一步法前處理工藝就是室溫條件下的退煮漂汽蒸步法工藝,此法所使用的染化助劑配方與退煮漂汽蒸一浴 法工藝根本相同,工作液根底配方 (g/L)：NaOH(100%)40-50H2O2(100%)15-20 穩(wěn)定劑 5-8 煮練劑 3-6 ,該法適用于梭織棉及 棉混紡織物前處理,工藝流程為：軋液t打卷t堆置(1424h)i充分水洗.具體操作如下：坯布在室溫下浸軋工作液,然后上卷,用塑料薄膜包覆好,不使風(fēng)干,再在冷堆設(shè)備上低速旋轉(zhuǎn)約 20h,過程工作液充分浸漬和滲透到纖維中,通過堿、滲透劑、氧化劑的聯(lián)合作用,使坯布上的漿料、蠟質(zhì)、果膠、色素等雜質(zhì)充分水解和皂化,然后通過熱堿溶

9、液浸洗,使雜質(zhì)從纖維上脫落,漂洗干凈后進入染色等后工序.冷軋堆一步法工藝把傳統(tǒng)的退漿、煮練、漂白合為一個工序,把高溫蒸煮變?yōu)槭覝囟阎?由于作用溫和、均勻,產(chǎn)品質(zhì)量保證.該工染色是紡織品生產(chǎn)重要的工序, 也是耗能和排污的主要工序, 傳 統(tǒng)的染色工藝根本是高溫或高溫高壓染色,溫度一般限制在90130C,需消耗大量的蒸汽.同時,染色也需消耗大量的水,如 一般 的溢流染色機的浴比為1 : 15,先進的噴射染色機浴比為1 : 8,也 就是說：噴射染色機染 1 公斤織物總耗水量達 40 升,染色用水量 之 大可見一斑.另外,因不同纖維需用不同的染色工藝,使用各種 不同的染料和助劑,導(dǎo)致染色廢水成分復(fù)雜、色

10、度高,處理難度比 大. 目前,染色節(jié)能減排技術(shù)概括起來主要從四個方向突破：一 是 研制新型的低浴比染色機,減少染色廢水的排放量；二是改良 工藝 降低染色溫度,以降低能耗；三是采用非水介質(zhì)進行染色,實 現(xiàn)染 色廢水零排放；四是開發(fā)新型染料改變?nèi)旧に?使之更加 清潔環(huán) 保.目前低浴比染色機和冷染色技術(shù)已取得實質(zhì)進展,并得 到了印染企業(yè)的青睞, 介紹如下： 1 氣流染色工藝 氣流染色是由德國特恩公司創(chuàng)造的一種新型染色方法,其與 染色機是以鼓風(fēng)機產(chǎn)生的氣流作為 中高速運行,高速氣流使繩狀織物 液,使染液在織物外表均勻分布而 要高于液流系統(tǒng),而且織物受到的 現(xiàn)性好.氣流染色機與常規(guī)噴射染 比小1 :

11、3,每公斤織物只需用水常規(guī)的染色機原理不同,氣流輸布介質(zhì),氣流驅(qū)動織物在染槽展開,多組噴淋管向織物噴淋染上染,由于氣流傳動的織物速率張力較小,所以染色效率高、重 色機相比,具有如下優(yōu)點： 1、浴16 升,耗水量可減少 50%以上；2、染色時間縮短 50%； 3、節(jié)約蒸汽 50； 4、節(jié)省染化料 40%, 節(jié)能減排相當(dāng)顯著.前時, 由于氣流染色機售價甚高,不少企業(yè)望而 卻步.但目前國內(nèi)已有多家工廠開始生 產(chǎn)氣流染色機,售價大幅降 低,使氣流染色工藝大規(guī)模推廣成為可 能. 2 冷軋堆染色工藝 冷 軋堆染色是一種新型的染色方法,與傳統(tǒng)的高溫染色不 同,冷軋堆 染色過程是在常溫下完成,工藝過程如下：織

12、物浸軋染 液堆置固 色水洗,具體操作如下：織物在常溫下浸軋染液,利 用軋棍的軋 壓作用使染液吸附到織物上,然后打卷堆置,用塑料薄 膜包覆好, 不使風(fēng)干,在冷軋堆設(shè)備上慢速轉(zhuǎn)動 1822h,以完成 染料的吸附、 擴散和固色過程,經(jīng)熱水洗后染色完成.冷軋堆染色 適用于活性染 料染中厚棉織物,優(yōu)點如下：設(shè)備簡單,浴比小,產(chǎn)品質(zhì)量高,比傳 統(tǒng)的高溫染色工藝節(jié)能 50%,節(jié)水 40%,綜合效益顯 著.四 印染行業(yè)水回用技術(shù)水回用是一種直接減排的好方法,目前可行的方法有染色機冷卻 水回用,蒸汽冷凝水回用. 分述如下： 1 染色機冷卻水回用 高溫染 色機在染色完成后,都必須用低溫的水通過染色機上 的熱交換器

13、把 染色機內(nèi)的高溫染液緩慢地降溫,以保證布料的品 質(zhì),染液溫度大 幅冷卻下降后就可排出, 過去這些冷卻水大多是直 接排掉造成浪費, 其實回收冷卻水方法非常簡單,只要接一條分管 把冷卻水引到回收 貯水池,就可直接回用于前處理或染色工序.每 臺染色機每天可回 收50C的冷卻水3040m3,某廠利用此法每天回收 50C的冷卻水 3000m3,全部回用于染色生產(chǎn).2 冷凝水回用 冷凝水就是蒸汽加 熱后通過疏水器排出的軟水,其水量雖然 比擬少,但水質(zhì)好,軟水 可直接回用于鍋爐和高級棉織物的染色, 某廠有 30 蒸噸的鍋爐一 臺,每天可回收50C的軟水400m3,全部回 用于純棉染色生產(chǎn),綜 合效益可觀.

14、參考文獻 1、?染整生產(chǎn)疑難問題解答? 唐育民 2、?酶 在紡織印染工業(yè)中的應(yīng)用?李群 趙昔慧 3、?紡織品清潔染整加工技 術(shù)? 吳贊敏目前我國印染布產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 1/3 以上,化纖產(chǎn)量占世界 產(chǎn)量超過 50.每年耗煤量、耗水量相當(dāng)大,僅每年的廢水排放量 就到達 26 億多噸.從目前節(jié)能減排工作進展情況來看,企業(yè)的技術(shù) 改造進一步提升,萬錠用工人數(shù)明顯減少,最好的企業(yè)甚至能到達 30 人/萬錠.單位產(chǎn)品原料消耗明顯下降,能源消耗逐漸減少,耗水 量平均下降了 10.紡織工業(yè)也是一個資源依賴型產(chǎn)業(yè),對資源的依賴程度相當(dāng)高, 約占全國工業(yè)總能耗的 4.4,占全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)用水總量的 8.51,占全國工業(yè)廢水排放總量的 10%左右. 新能源、熱回收以及中水回用方面推薦以下技術(shù) 太陽能加熱系統(tǒng)： 太陽能加熱系統(tǒng)主要通過利用現(xiàn)有廠房集中平整的 優(yōu)勢,在廠房屋面上建造太陽能集熱器.將冷水加熱