徐博宇 陳軍

(臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運營維護有限公司， 浙江 臺州 318000)

DMF回收裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

徐博宇 陳軍

(臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運營維護有限公司， 浙江 臺州 318000)

以聚氨酯合成革企業(yè)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)改造為背景，在原有污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控平臺的基礎(chǔ)上，對聚氨酯合成革企業(yè)增加DMF回收裝置在線監(jiān)控，通過監(jiān)測引風機、循環(huán)水泵和脫胺塔溫度等三個工藝指標參數(shù)，協(xié)助環(huán)保部門實時監(jiān)控DMF回收裝置的運行狀況。實踐證明，該系統(tǒng)克服了人工監(jiān)管該行業(yè)DMF回收裝置的缺點，顯著地提高了DMF回收裝置的自動化監(jiān)管水平。

合成革;DMF回收裝置;在線監(jiān)測

1 項目背景

二甲基甲酰胺(DMF)作為一種優(yōu)良的有機溶劑，廣泛應(yīng)用于合成革和醫(yī)藥化工行業(yè)。據(jù)調(diào)查，合成革行業(yè)DMF用量約占全國總用量的48.6%，且增長很快，已成為DMF消耗和排放量最大的行業(yè)[1]。

濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)工藝是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合液，添加溶劑(DMF)后，聚氨酯樹脂逐漸凝固，形成多孔性皮膜。但因為水中的DMF無法被全部置換，作為一種對人身體危害很大的有毒物，因此，企業(yè)在廢水重新回收利用或排除前盡可能除掉廢水中的DMF。而DMF回收脫胺塔的作用就是解決回收過程中塔頂冷凝水中含DMA(二甲胺)的問題。其工作原理是回收裝置中的脫胺塔利用塔釜產(chǎn)生的蒸汽與塔頂引入的含DMA的冷凝水逆流接觸，使溶解在水中的DMA釋放出來，再通過專門裝置回收利用。其具體流程是：回收裝置的塔頂水溫度在60℃左右，脫胺塔釜的水溫約為100℃，進水加熱器利用塔釜的出水加熱回收裝置中的塔頂水。溫度提高后進入脫胺塔中段。塔釜利用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽余熱作為脫胺塔的主要熱源，同時塔釜增加一臺利用導(dǎo)熱油做補充熱源的再沸器。塔釜產(chǎn)生的蒸汽與進入塔內(nèi)的塔頂水汽液交換從而達到脫除水中二甲胺的目的。排放達標的水再通過一臺專用水泵打入循環(huán)水池。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標

DMF回收脫胺塔的設(shè)計目的在于治理回收過程中塔頂冷凝水中含DMA(二甲胺)的問題。二甲胺在合成革廠是主要的惡臭污染物之一，對人體的眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用，皮膚接觸液態(tài)二甲胺可引起壞死，眼睛接觸可引起角膜損傷。另外，塔頂水中含DMA(二甲胺)，如果直接排放不但污染環(huán)境，同時還造成水資源的大量浪費。建立DMF回收裝置運行狀況在線監(jiān)測系統(tǒng)，可對DMA(二甲胺)的處理設(shè)備進行實時監(jiān)測，從而為環(huán)保主管部門提供科學決策，進一步監(jiān)督管理，有效降低該類污染物質(zhì)排放。

3 系統(tǒng)設(shè)計方案

通過一系列的摸底調(diào)查，確定測量監(jiān)測引風機、循環(huán)水泵和脫胺塔溫度等三個工藝指標參數(shù)，將監(jiān)測指標上傳污染源在線監(jiān)測平臺，協(xié)助環(huán)保部門實時監(jiān)控DMF回收裝置是否在正常運行。

(1)監(jiān)測引風機。監(jiān)測引風機運行狀況，包括廢氣收集狀況，可采用以下兩種監(jiān)測方式：

a：直接從風機的控制柜采集控制風機的接觸器的開關(guān)信號；

b：直接從風機的控制柜采集風機的電流信號。

(2)監(jiān)測循環(huán)水泵。監(jiān)測循環(huán)水泵運行狀況，報礦處理后廢水排放狀況，可采用以下三種監(jiān)測方式：

a：直接從泵的控制柜取電機運行信號進入數(shù)據(jù)采集儀，監(jiān)測泵是否在工作。包括采集控制循環(huán)水泵的接觸器的開關(guān)信號和循環(huán)水泵的電流信號；

b：在泵的出口加裝流量計，將流量信號接入數(shù)據(jù)采集儀；

c：在水處理系統(tǒng)中建設(shè)明渠標準化排放口，安裝超聲波明渠流量計，并安裝排放口視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

(3)監(jiān)測脫胺塔溫度。為達到除掉廢水中DMF的目的，脫胺塔內(nèi)熱交換用水蒸汽的溫度必須高于DMF的沸點(152.8℃)，為此實時測量該溫度值，可采用以下三種溫度監(jiān)測方法：

a：利用脫胺塔原有鉑電阻溫度計采集信號，通過增加一臺信號分配器，采集4～20mA溫度信號接入數(shù)據(jù)采集儀；

b：將原脫胺塔鉑電阻換成雙支型號，一支用于系統(tǒng)工藝控制，另一支用于采集電阻信號，通過變送器輸出4～20mA至數(shù)據(jù)采集儀；

c：在脫胺塔相應(yīng)的位置加裝一支熱電阻，采樣電阻信號通過變送器輸出4～20mA至環(huán)保監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集儀；在線監(jiān)控房數(shù)據(jù)采集儀通過測量采集以上三個監(jiān)測信號后上傳至環(huán)保監(jiān)控平臺，供環(huán)保主管部門判斷DMF回收裝置是否運行正常。

4 實施方案

(1)溫度采集：在不破壞原設(shè)備結(jié)構(gòu)并可兼顧環(huán)保監(jiān)測的要求的原則上，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，利用脫胺塔設(shè)備原溫度計底座及安裝法蘭，選購雙支鉑電阻溫度計，一支信號供設(shè)備工藝控制使用，一支信號加變送器供環(huán)保監(jiān)測設(shè)備溫度實際情況；溫度計采用戶外安裝形式，具體型號規(guī)格根據(jù)每家企業(yè)現(xiàn)場實際情況。(2)循環(huán)水泵信號采集：在循環(huán)水泵控制箱總電源輸出處裝一個交流電流傳感器，監(jiān)測其電流，從而判斷其運行狀況。(3)引風機信號采集：在引風機控制箱總電源輸出處裝一個交流電流傳感器，監(jiān)測其電流，從而判斷其運行狀況。(4)數(shù)據(jù)采集及網(wǎng)絡(luò)平臺：利用在線監(jiān)控房已有的數(shù)采儀，增加對應(yīng)采集軟件，監(jiān)測信號經(jīng)數(shù)采儀上傳至環(huán)保局在線監(jiān)控平臺，通過對環(huán)保局在線監(jiān)控平臺添加對應(yīng)監(jiān)測因子，供環(huán)保部門使用。

5 結(jié)論

本文設(shè)計的合成革DMF回收裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過對回收溫度、循環(huán)水泵電流信號以及引風機電流信號的實時監(jiān)控，實現(xiàn)了準確快速的數(shù)據(jù)采集、傳輸，具有實時性好、穩(wěn)定性高等特點，為環(huán)保主管部門提供技術(shù)支撐，建議可在同類型企業(yè)自動監(jiān)控改造中推廣。

[1]魏玉梅，張清宇，田偉利.合成革企業(yè)二甲基甲酰胺排放清單的初步建立.環(huán)境科學研究.2010，(23).