合成革行业清洁生产评价指标综合体系.doc
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1、合成革行业清洁生产评价指标体系(征求意见稿)编制说明编制组二一四年十二月目录1 概述11.1 合成革行业发展现实状况11.2 合成革行业大气污染问题12 合成革关键生产工艺及产排污情况12.1 合成革生产工艺12.2 合成革企业产排污现实状况22.3 污染治理技术53 合成革行业相关法规、政策及标准63.1 关键政策63.2 关键标准63.3 编制要求64 编制过程65 标准适用范围76 制订清洁生产标准基础标准77 标准制订路线98 制订标准依据和关键参考资料98.1 标准依据98.2 研究基础98.3 指标值确实定依据109 编制标准基础方法109.1 标准使用目标109.2 标准指标分类
2、1110 标准实施技术可行性和经济分析1510.1 标准实施技术可行性1510.2 标准经济分析1610.3 标准可操作性1611 标准实施161 概述1.1 合成革行业发展现实状况中国1983年在山东烟台建成第一个聚氨酯合成革厂,标志着中国合成革行业真正意义上发展。30年来,中国合成革行业快速发展,行业整体优势和规模不停扩大,尤其是最近十年,合成革行业进入快速发展时期,行业整体平均增加速度每十二个月全部保持15%20%。现在,中国已成为世界上合成革生产第一大国、消费大国和进出口贸易大国。,人造革、合成革产量为3142.7千吨,同比增加15.55%;工业总产值为1085.77亿元,同比增加17
3、.23%;规模以上企业有549家,主营业务收入1040.00亿元,同比增加11.78%;出口量为574463.7吨,占总产量18.3%。合成革企业关键分布在长江三角洲、珠江三角洲及沿海大中城市。依据产量,浙江、福建和江苏是排名前三位合成革产业大省,这3省合成革产量占全国总产量76.49%。表1-1 各省合成革生产情况名 称全国江苏浙江福建产量(t)31426783748231339745672182占全国比重(%)10011.9342.6321.391.2 合成革行业大气污染问题中国VOCs关键起源于机动车排放、固定源燃烧和工业活动等,其中,包含到众多行业在内工业活动是中国第二大VOCs人为源
4、,仅次于固定燃烧源。其中, 合成革在制造过程中除大量应用多种树脂(聚氯乙烯树脂PVC、聚氨酯树脂PU)外,还要应用多种化工产品,如增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二酯丁DBP)、溶剂(二甲基甲酰胺DMF、甲苯TOL、丁酮MEK、乙酸乙酯EA),这些原料在配料、运输、存放和生产使用过程中全部会向环境挥发,产生VOCs污染物,合成革行业成为VOCs污染物产生关键行业之一。2 合成革关键生产工艺及产排污情况2.1 合成革生产工艺合成革生产工艺(工序、步骤)种类较多。依据不一样要求,一个合成革产品往往需要多个生产工艺进行组合生产。通常以一个材料为基布,在基布上面涂覆一层或多层合成树脂(包含多
5、种添加剂)制成一个外观似皮革产品。可选择基布有各类织布、合成纤维无纺布、皮革等;涂覆合成树脂关键为聚氨脂(PU)、聚氯乙烯(PVC),还有聚酰胺(PA)和聚烯烃类(如聚乙烯PE、聚丙烯PP)等。下面以聚氨酯生产为例进行说明。依据工艺生产过程分类,关键分为干法聚氯乙烯(PVC)合成革(人造革)生产、干法聚氨酯(PU)合成革生产、湿法聚氨酯合成革(贝斯)生产、超细纤维合成革生产和后整理加工。(1)干法聚氯乙烯(PVC)合成革(人造革)PVC合成革(人造革)是将聚氯乙烯树脂(PVC)、增塑剂、稳定剂等组成混合物,涂覆或贴合在基材上得到一个仿皮革塑料制品,依据是否发泡能够分为一般PVC人造革(不发泡)
6、和PVC泡沫人造革。关键生产工艺有直接涂刮法、离型纸法和压延法,生产工艺以下:基布开卷储存器烫干第一涂刮(底层)第一冷却第二凃刮第二烘箱第二冷却第三涂刮第三烘箱第三冷却卷取第一烘箱图1 直接涂刮法PVC合成革(人造革)工艺步骤图离型纸开卷储存器烫干第一涂刮(面层)第一冷却第二凃刮第二烘箱第二冷却第三涂刮贴合第三烘箱第三冷却第一烘箱剥离离型纸收卷合成革收卷图2 离型纸法PVC合成革(人造革)工艺步骤图原料混合机密炼带输送贴合冷却卷取人造革预热贴合烘箱加热发泡冷却压延卷取人造革图3 压延法PVC合成革(人造革)工艺步骤图(2)干法聚氨酯(PU)合成革中国从70年代末开始从国外引进生产工艺和设备开发
7、研制生产,现在,中国以采取离型纸生产工艺为主。该工艺关键加工设备有离型纸检验机、涂刮机、烘箱、冷却装置、剥离机、卷取装置、成品检验机等,该工艺能够生产无纺布基,各类尼龙布基、起毛布基、针织布基、各类机织布基为底基干法聚氨酯(PU)合成革。其生产工艺步骤见图4。放卷(离型纸)第一涂刮烘干1第二涂刮烘干2贴布第三涂刮贴布烘干3冷却剥离离型纸收卷合成革收卷图4 干法聚氨酯(PU)合成革生产工艺步骤图(3)湿法聚氨酯合成革(贝斯)生产湿法聚氨酯合成革是天然皮革最好替换品,它是将聚氨酯树脂DMF(二甲基甲酰胺)溶液添加多种助剂,制成浆料,浸渍或涂覆于基材上,然后放入和DMF含有亲和性,而和聚氨酯、树脂不
8、亲和性水中,DMF被水置换,聚氨酯树脂逐步凝固,从而形成多孔性薄膜(微孔聚氨酯粒面)。该薄膜被称为贝斯(Bass),薄膜经表面处理装饰后,如离型纸法工艺贴膜制成不一样种类,风格各异聚氨酯合成革。该工艺加工设备有制浆设备、含浸槽、凝固槽、水洗槽、烘箱、冷却装置、卷取装置、DMF回收装置等。现在,关键能够生产超细纤维无纺布贝斯、起毛布贝斯和各类机织布贝斯等品种。其生产工艺步骤见图5。放卷预含浸/涂刮含浸/涂刮预凝固挤压热辊加热凝固水洗收卷冷却烘干挤压PU制浆图5 湿法聚氨酯(PU)合成革生产工艺步骤图(4)超细纤维合成革生产在制造超细人工皮革中所使用纤维关键是海岛型复合纤维。因为超细纤维不能进行梳
9、理和加工,故以复合形式被制成革基布后,把海溶解或分解除去,留下来岛以超细方法存在于基体中,给予超细人工皮革优良特征。海岛纤维针刺非织造布PU含浸碱减量/甲苯抽提贝斯收卷图6 超细纤维合成革生产工艺步骤图(5)后整理加工干法、湿法生产只是合成革半成品,后续还会进行表面涂饰和印刷加工。合成革放卷涂饰/印刷干燥冷却收卷图7 表面处理工艺步骤图2.2 合成革企业产排污现实状况合成革加工制造过程是一个复杂塑料加工工艺过程,因为在制造过程中除大量应用多种树脂(聚氨酯树脂PU)外,还要应用多种化工产品,如增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯DBP)、溶剂(二甲基甲酰胺DMF、甲苯TOL、丁酮ME
10、K、乙酸乙酯EA),并在合成革生产配方中加入多种稳定剂、发泡剂等加工助剂,在合成革生产加工制造过程中会产生废气、废水和固体废弃物等。有机废气有机废气基布开卷储存器烫干第一涂刮(底层)第一冷却第二凃刮第二烘箱第二冷却第三涂刮第三烘箱第三冷却卷取第一烘箱有机废气有机废气有机废气有机废气(1)干法PVC合成革(人造革)生产中浆料调制、密炼、涂刮、烘干步骤全部会产生有机废气,废气中关键污染物为有机溶剂和增塑剂,通常无生产废水。图8 PVC合成革(人造革)生产工艺污染物产生节点(2)干法聚氨酯(PU)合成革贮存烘干1第二涂刮烘干2贴布第三涂刮贴布烘干3冷却剥离离型纸收卷合成革收卷DMF废气DMF废气DM
11、F废气DMF废气放卷(离型纸)DMF废气第一涂刮DMF废气干法聚氨酯(PU)合成革生产中浆料调制、涂刮、烘干步骤全部会产生有机废气,关键污染物成份为二甲基甲酰胺(DMF),废气处理系统中用水洗涤捕集DMF,所以还会产生废水。图9 干法聚氨酯(PU)合成革生产工艺污染物产生节点(3)湿法聚氨酯合成革(贝斯)生产湿法聚氨酯合成革(贝斯)生产中关键溶剂为DMF,所以,在含浸、凝固、挤压、水洗等工序会产生DMF废水,在加热、烘干等工序会产生DMF废气。DMF废气放卷贮存切边扫毛预含浸/涂刮含浸/涂刮预凝固挤压热辊加热凝固水洗收卷冷却烘干挤压PU制浆边角料PU桶残留浆料含DMF废水含DMF废水含DMF废
12、水含DMF废水含DMF废水含DMF废水DMF废气含DMF废水图10 湿法聚氨酯(PU)合成革生产工艺污染物产生节点(4)超细纤维合成革生产超细纤维合成革和湿法聚氨酯生产有一定相同性,但增加了前段海岛纤维生产和后段甲苯抽提/碱减量工序,所以和湿法聚氨酯生产相比,增加了粉尘、废气和废水产生。海岛纤维针刺非织造布PU含浸碱减量/甲苯抽提贝斯收卷粉尘、边角料废水边角料DMF废气DMF废水废水甲苯废气图6 超细纤维合成革生产工艺步骤图(5)后整理加工后整理加工过程中进行表面涂饰、印刷和烘干干燥过程中,有机溶剂挥发出来,产生有机废气,其关键污染成份为原料溶剂,通常包含甲苯、二甲苯、DMF、丁酮等。合成革放
13、卷涂饰/印刷干燥冷却收卷有机废气有机废气图6 后整理加工工艺污染物产生节点废水:合成革生产过程中所产生废水关键包含含浸槽、凝固槽、水洗槽等工艺废水,冷却塔废水,设备、容器及地面清洗水,生活废水等。废气:合成革生产过程中产生工艺废气关键为挥发性有机物废气,原材料中树脂内所含挥发性有机物、有机稀释剂、有机清洗剂和DMF回收过程中产生有机废气等。关键废气污染物包含DMF、甲苯、二甲苯、丁酮、二甲氨等。固体废物:合成革生产过程中产生通常工业固废为燃煤灰渣、磨皮粉尘、边角料、废离型纸、多种溶剂、浆料等原材料包装桶、编织袋、纸箱等包装材料;危险废物为污水处理站污泥、中间废水过滤渣、精馏塔釜残液、二甲胺废气
14、吸收废液等。2.3 污染治理技术控制废气挥发关键方法是对产生挥发性有机物设施进行密封。如对存放树脂料桶加盖。采取密封管道传送溶剂和涂料能够有效地降低运输中有机物挥发。废气搜集是对废气进行末端处理必需条件。搜集最好方法是采取密闭式搜集系统。挥发性有机物废气削减实用技术是湿法洗涤、活性碳吸附、静电吸附、冷凝法、焚烧和生物过滤。PU合成革干法工艺产生废气能够进行焚烧处理,也能够采取水洗喷淋回收和吸附回收方法回收有机溶剂。湿法工艺废气基础上只含DMF(部分可能还有少许其它溶剂),现在通常使用水洗塔进行捕集净化,产生废水进入DMF回收系统处理。湿法车间工艺废水中关键含DMF,直接排放不仅污染环境,增加末
15、端治理负担,而且造成资源浪费,能够对其进行回收利用,现在通常采取精馏塔回收DMF。3 合成革行业相关法规、政策及标准3.1 关键政策 产业结构调整指导目录(本)(修正)激励类:制革及毛皮加工清洁生产、皮革后整饰新技术开发及关键设备制造、皮革废弃物综合利用;皮革铬鞣废液循环利用,三价铬污泥综合利用;无灰膨胀(助)剂、无氨脱灰(助)剂、无盐浸酸(助)剂、高吸收铬鞣(助)剂、天然植物鞣剂、水性涂饰(助)剂等高级皮革用功效性化工产品开发、生产和应用 限制类:聚氯乙烯一般人造革生产线 中国节水技术政策纲领(第17号)纲领关键说明了中国节水技术选择标准、实施路径、发展方向、推进手段和激励政策。大力发展和推
16、广工业用水反复利用技术,发展高效冷却节水技术,节省热力和工艺系统用水,推广节水清洗技术。3.2 关键标准现在合成革行业相关标准关键有: GB21902- 合成革和人造革工业污染物排放标准本指标体系要求了合成革和人造革工业企业特征生产工艺和装置水和大气污染物排放限值。 HJ 449-清洁生产标准 合成革工业本指标体系要求了合成革工业企业清洁生产通常要求。本指标体系将清洁生产标准指标分成五类,即生产工艺和装备要求、资源能源利用指标、污染物产生指标(末端处理前)、废物回收利用指标和环境管理要求。3.3 编制要求清洁生产评价指标体系编制通则(中国国家发展和改革委员会中国环境保护部、中国工业和信息化部
17、第33号)4 编制过程10月,负担标准制订工作;1112月,经过大量文件、资料调研,完成前期准备工作,根据国家环境保护总局行业清洁生产标准编制标准和框架要求,确定开题汇报;16月,经过合成革企业现场考察和函调方法,确定清洁生产指标限值;78月,完成征求意见稿初稿;9月12月,征求教授意见,修改标准文本和编制说明。5 标准适用范围本指标体系关键适适用于以聚氨酯为原料合成革生产企业。合成革根据产品原料分为:聚氨酯人造革和合成革和聚氯乙烯人造革等;聚氯乙烯一般人造革生产工艺落后,对环境危害大,已经被产业结构调整指导目录(本)中被列为限制类。所以,本指标体系适用范围关键为以聚氨酯为原料合成革生产企业,
18、多年来,超纤合成革、水性合成革、无溶剂合成革技术逐步成熟并得到应用推广,其生产过程中废水、废气等污染物产生量远低于传统合成革工艺。(1)清洁生产审核本指标体系所给出基准数据,对通常企业清洁生产审核应含有指导意义,也就是说要给出国际上比较优异清洁生产水平,这么,进行清洁生产审核企业能够找出和国际优异水平差距。(2)企业清洁生产绩效公告本指标体系所给出基准数据,应能适适用于中国企业清洁生产绩效公告,即应给出中国相对优异水平数据。6 制订清洁生产标准基础标准“清洁生产标准”要符合国家对合成革行业各项产业政策、法律、法规,根据产品生命周期分析理论要求,表现全过程污染预防思想,并覆盖从原材料选择到生产过
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- 合成革 行业 清洁 生产 评价 指标 综合 体系
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