Đang tải... (xem toàn văn)
các phương pháp xử lí nước thải băng phương pháp xanh và thân thiên với môi trương, gốm 4 chương: chương 1: tổng quan về nhuộm chương 2: các yếu tố ảnh hưỡng đến môi trường chương 3: giải pháp thông qua ví dụ công ty minh đạt chương 4: giai pháp hoa học xanh ngoài ra thì còn có một số tiến bộ trong thời gian gần đây
HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Chủ đề: HOÁ HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm 6 Thành viên: 1. Hồ Văn Bình 2. Quách Tố Luân 3. Trần Văn Trọng 4. Trần Quang Tuấn 5. Nguyễn Đình Trung 6. Nguyễn Trần Thanh Vũ Lớp DHHO8AQN 1 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Mục lục PHẦN 1: MỞ ĐẦU 3 PHẦN 2: NỘI DUNG 4 CHƯƠNG 1: TIỀM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ NHUỘM VẢI 4 1.1 Quy trình sản xuất vải dệt kim 4 1.2 Quy trình nhuộm vải dệt kim 4 1.3 Quy trình hoàn tất vải 4 CHƯƠNG 2: CÁC TIẾN BỘ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ NHUỘM GẦN ĐÂY 2.1 Các công nghệ từ A. Monforts 10 2.2 HEJV của Tong Geng 10 2.3 Máy nhuộm hình chữ O của Hsiang 10 2.4 Công nghệ gia công rô bốt hóa của Obem 11 2.5 Máy nhuộm iMaster của Thies (Đức) 11 2.6 Các máy XO-Series của Xorella 11 CHƯƠNG 3: CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG NGHIỆP DỆT 14 3.1 Ô nhiễm không khí: 14 3.2 Ô NHIỄM NƯỚC 16 3.3 Ô nhiễm chất thải rắn 17 CHƯƠNG 4: CÁC BIÊN PHÁP XỬ LÍ 19 4.1Xử lí nước thải dệt nhuộm bằng hệ xúc tác Fenton dị thể 19 4.2 Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng than carbon hóa 24 4.3 Thay thế thuốc nhuộm hóa học bằng thuốc nhuộm tự nhiên 25 PHẦN 3: KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ 28 1 KẾT LUẬN 28 2. KIẾN NGHỊ 28 Tài liệu tham khảo 29 2 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 PHẦN 1: MỞ ĐẦU Hiện nay, 54 triệu tấn xơ dệt được xử lý mỗi năm cần khoảng 1 triệu tấn thuốc nhuộm và 7 triệu tấn các hóa chất khác. Nước và năng lượng sử dụng chỉ đứng sau công nghiệp bột giấy và giấy (theo số liệu từ công ty Danisco Genencor - nhà sản xuất các enzyme cho xử lý dệt). Nhu cầu trên thế giới cho hóa chất dệt được ước tính tăng 2,8% mỗi năm lên đến 19 tỷ USD trong năm 2012 (theo Tập đoàn Freedonia). Các loại hóa chất này ngoài việc sử dụng cho sản xuất xơ dệt còn được sử dụng cho các công đoạn nấu, tẩy, hồ, làm mềm, làm bóng, nhuộm, in và hoàn tất dệt. Chúng bao gồm cả các nguyên liệu đặc biệt chẳng hạn như biôxit, chất chống cháy, chất kỵ nước, chất chống bẩn, chất chống tĩnh điện. Chất chống cháy cho vải, đặc biệt các ête poly-brominated diphenyl (PBDE s ), trở thành mối quan tâm lo lắng trong những năm gần đây của nhiều công ty. Trong số đó có những công ty, chẳng hạn như Avocet tại Anh và Teijin, đã thay thế bằng các chất không Brom. Mối quan tâm về formandehyde trên vải dệt cũng đã được đưa ra tại Mỹ và EU. Một sự đáp ứng là hệ thống in pigment Helizarin không formandehyde của BASF, hệ thống này đảm bảo không nhiễm formandehyde trong quá trình sản xuất. Các sản phẩm khác của BASF bao gồm hai hệ thống hoàn tất fluorocarbone mới cho chống bám bẩn và nhả bẩn. Cả hai bao gồm hoàn tất fluorocarbon Lurotex trên nền C6 và chất tăng bọt Perapret cho công năng nâng cao. Hai công ty Genencor và Novozymer đều cung cấp các công nghệ dựa trên enzyme mà có thể thay thế các hóa chất độc hại. Một trong các chất đó là chất làm trắng sinh học PrimaGreen, được phát triển và giới thiệu bởi công ty Genencor với sự hợp tác của Hunstman Textile Effects tại Thụy sĩ. Khi được sử dụng trong hệ thống tẩy Gentle Power Bleaching của Huntsman, nó có thể tiết kiệm tới 40% năng lượng và nước sử dụng và giảm hao phí bông tới 50%. Nói chung, hiện nay việc sử dụng enzyme trong công nghiệp dệt mới chỉ chiếm khoảng 1% , nhưng theo thời gian khi khách hàng yêu cầu về các sản phẩm xanh hơn ngày càng nhiều và sức ép của các qui định ngày càng cao, thì tiềm năng phát triển cho các lựa chọn enzyme này sẽ là đáng kể. Tóm lại, công nghệ dệt có các vấn đề về môi trường như đã đề cập ở trên với các giải pháp xử lý cuối đường ống, nhưng lĩnh vực hóa học ngày nay đang đi theo một hướng "phòng ngừa còn hơn khắc phục", mà kết hợp với các cơ sở sản xuất máy dệt tạo ra viễn cảnh về bảo vệ môi trường không cần phải thêm chi phí sản xuất 3 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TIỀM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ NHUỘM VẢI Gồm 3 giai đoạn Công nghiệp dệt là một ngành đóng góp đáng kể cho nền kinh tế tại nhiều quốc gia, bao gồm cả các hoạt từ phạm vi nhỏ đến rộng lớn trên toàn thế giới. Trên phương diện đầu vào hoặc sản xuất và nhân công thì công nghiệp dệt là một trong các ngành công nghiệp lớn nhất trên thế giới. Đặc điểm của gia công sản xuất dệt là sự tiêu thụ ở mức cao về nước, nhiên liệu và nhiều loại hóa chất khác nhau trong một chuỗi gia công dài, làm phát sinh một lượng đáng kể các chất thải. Các hoạt động thông thường với hiệu quả gia công thấp sẽ tạo ra sự lãng phí về cơ bản các nguồn tài nguyên và phá hủy nghiêm trọng môi trường. Các vấn đề môi trường chính liên quan đến công nghiệp dệt là ô nhiễm nguồn nước mặt do phát thải các dòng chất lỏng chưa được xử lý. Phát thải môi trường không kém phần quan trọng là phát thải khí, đặc biệt từ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và tiếng ồn quá mức cho phép hoặc mùi cũng như an toàn nơi làm việc. Quy trình sản xuất vải dệt kim Trong quy trình sản xuất vải dệt kim, trước hết chúng tôi nhập sợi về, sau đó chuyển qua công đoạn mắc sợi. Sau đó chuyển sang hồ rồi mới đưa qua hệ thống máy dệt để thực hiện công đoạn dệt. Tại công đoạn dệt này, quy trình sản xuất vải dệt kim được bắt đầu với các máy dệt tự động công nghệ cao dưới sự điều khiển của các kỹ sư và công nhân lành nghề. Sợi được đan với nhau theo một quy trình đã được định sẵn để đảm bảo theo đúng kiểu vải dệt mong muốn. Máy dệt được lập trình để kiểm soát toàn bộ quy trình sản xuất vải dệt kim, điều này đảm bảo sự đồng nhất cho toàn bộ mẻ dệt trong suốt quy trình dệt. 4 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Sau quy trình sản xuất vải dệt kim, chúng ta có những cây vải mộc. Đây là nguyên liệu đầu vào của quy trình nhuộm. Vải sau khi dệt được chuyển qua bộ phận mộc để nối các đầu cây lại với nhau, phân theo cùng loại cùng khổ. Sau đó vải được đưa vào máy dùng để giũ hồ, sở dĩ ta phải giũ hồ vì trong vải mộc có chứa nhiều tạp chất hồ như hồ tinh bột, chất làm mềm, chất bôi trơn… Sản phẩm vải mộc sau quá trình dệt (vải dệt kim) còn chứa nhiều tạp chất, hồ, dầu mỡ… Vì vậy tất cả các sản phẩm vải mộc đều khô cứng khó thấm các dung dịch hóa chất khác cho nên rất khó nhuộm màu, mặc khác lại chưa có độ trắng cần thiết cho nên cần xử lý vải trước khi chuyển sang quy trình nhuộm. Mục đích của công nghệ tiền xử lý là làm sạch các tạp chất để tăng khả năng nhuộm màu, đảm bảo sản phẩm nhuộm đều màu sâu màu và màu được tươi trong quy trình nhuộm kín. 1.1Quy trình nhuộm vải dệt kim Xưởng nhuộm Công ty dệt nhuộm Minh Đạt (Midatex) chúng tôi có các máy nhuộm thường áp và cao áp tự động theo chương trình nhuộm được thực hiện hoàn hảo hơn, 5 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 đảm bảo màu đều hơn, sâu hơn, nâng cao độ bền màu và chống chạy màu…Với các thiết bị nhuộm kín tạo ra quy trình nhuộm đáp ứng những đòi hỏi về chất lượng màu sắc của sản phẩm vải dệt kim bền đẹp và phong phú về chủng loại. Quá trình nhuộm vải dệt kim là quá trình kỹ thuật được hình thành bởi các yếu tố: vật liệu nhuộm, thuốc nhuộm nhuộm sử dụng nhiệt độ, các chất phụ trợ, áp suất, dung tỷ nhuộm, thiết bị và phương pháp tiến hành nhuộm. Mỗi loại vật liệu, sản phẩm sẽ có một qui trình và công thức nhuộm riêng tối ưu cho loại vật liệu, sản phẩm đó. Đây là công đoạn quan trọng nhất, nó quyết định màu sắc của sản phẩm và đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng. Công đoạn vải mộc sẵn sàng đưa vào quy trình tẩy nhuộm . Quá trình nhuộm vải của hệ thống máy nhuộm cao áp khép kín 6 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Quá trình nhuộm vải dệt kim được thực hiện trong các máy nhuộm cao áp, nhuộm theo phương pháp nhuộm gián đoạn. Vải trong quá trình nhuộm được ngâm vào trong dung dịch nhuộm trong một khoảng thời gian nhất định, thuốc nhuộm được đưa vào cùng với vải mộc theo đúng công thức đã được bộ phận kỹ sư chuyển giao theo quy trình công nghệ nhuộm nhất định. Kết thúc quy trình sản phẩm vải dệt kim nhuộm được xử lý cuối cùng trong máy.Thời gian nhuộm thường kéo dài từ 4 cho tới 18 tiếng (tùy vào từng loại vải). Bây giờ chúng ta đã có màu vải như mong muốn 7 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Tiếp tới vải được giặt để loại bỏ toàn bộ tạp chất và hóa chất còn dư của quá trình nhuộm. Sau đó vải được làm khô bằng máy sấy chuyên dụng và chuyển tới khâu cuối cùng đó là định hình 1.2 Quy trình hoàn tất vải Quy trình hoàn tất vải là khâu cuối cùng trước khi xuất xưởng vải thành phẩm. Vải sau khi nhuộm còn rất nhiều nước nên không thể vào hoàn tất ngay được, vì vậy cần phải sấy trước khi đưa vào máy căng hoàn tất, nhiệt độ sấy từ 110-1300C (đối với màu đậm ta sấy ở nhiệt độ 1100C nhằm chống chạy màu và loang màu) tuy nhiên tốc độ sấy tùy thuộc vào từng mặt hàng, đối với mặt hàng vải càng dày tốc độ sấy càng chậm. Sau khi sấy vải tiếp tục được đưa vào máy căng hoàn tất, máy căng này chạy ở nhiệt độ thấp hơn máy căng định hình 130-1700C, đầu máy có một máng hồ chứa dung dịch hồ vải để tạo cho vải có được những tính chất theo yêu cầu. vải sau khi hoàn tất đã đạt được những yêu cầu cần thiết, tuy nhiên để tăng thêm tính thẫm mỹ vải được đem đi xử lý cơ học lần cuối trước khi thành phẩm, biện pháp xử lý này bằng máy COMFIT, nguyên tắt của máy này là dung nhiệt độ để ủi thẳng vải và làm cho vải mềm mịn hơn. Sau COMFIT vải được đem in biên và cuộn thành phẩm 8 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 9 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 CHƯƠNG 2: CÁC TIẾN BỘ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ NHUỘM GẦN ĐÂY 2.1 Các công nghệ từ A. Monforts Theo nhà sản xuất máy nhuộm và xử lý hoàn tất A. Monforts (Đức), hệ thống thu hồi nhiệt của máy văng sấy Montex 6500 – hiện có cho tất cả các máy văng sấy Monforts – có thể tiết kiệm tới 30% năng lượng. Do vậy thu hồi nhiệt không chỉ tiết kiệm các nguồn tự nhiên mà còn giảm đáng kể chi phí sản xuất. Trong lĩnh vực nhuộm liên tục bông, quá trình Econtrol chắc chắn là quá trình có hiệu quả, theo A. Monforts. So với quá trình nhuộm ngấm ép-sấy-thermofix hoặc quá trình ngấm ép-sấy-ngấm ép-chưng hơi, quá trình nhuộm Econtrol trên Thermex 6500 Hotflue không cần quá trình gắn màu tách riêng. Môi trường Econtrol bên trong khoang Thermex đảm bảo kết quả nhuộm hoàn hảo trong quá trình sấy, Monforts hiện đã phát triển quá trình một bể để nhuộm các hỗn hợp PES/CO bằng cách dùng kỹ thuật Econtrol mà không cần giặt khử trung gian. Các phương pháp nhuộm đã được thiết lập cho các hỗn hợp như vậy cực kỳ mất thời gian và tốn nhiều chi phí. Chúng yêu cầu nhiều nước, hóa chất và sử dụng nhiều năng lượng. 2.2 HEJV của Tong Geng Tong Geng (Đài Loan) đã giới thiệu máy nhuộm vải mới hình chữ L Side Flow – HEJV. Máy kết hợp ưu điểm của cả máy nhuộm dòng trên và dòng dưới. Máy phù hợp với rất nhiều loại vải, đặc biệt là đối với vải dệt kim và dệt thoi là những loại vải nhạy với nhăn, PES chưa định hình, các hỗn hợp Lycra và các hỗn hợp polyeste. Đường ống dẫn Side Flow thiết kế mới được cấp bằng sáng chế ngắn hơn (về chiều thẳng đứng) so với đường ống dẫn truyền thống. Do vậy, yêu cầu áp lực vòi phun thấp hơn để mang vải đi, tạo ra tốc độ tuần hoàn tốt. Đường ống dẫn cũng có sự thay đổi vị trí nhiều hơn cho dòng vải. Điều này cho phép vải hồi phục giãn và mềm ra, tăng chất lượng của nhuộm, đặc biệt có hiệu quả đối với các loại vải quăn mép. Về mặt tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, máy này có thiết kế khoang dung tỷ thấp. Thể tích chết bên trong khoang được tích hợp với hệ thống rũ thông minh, rút ngắn giai đoạn rũ và đồng thời đạt dung tỷ thấp. Ngoài thiết kế khoang dung tỷ thấp, tấm bên trong là thiết kế với sàn gợn sóng hình chữ w đặc biệt. Vải đi không bị ngăn cản trong chu kỳ tuần hoàn mà không cần bơm mô tơ lớn, tiết kiệm chi phí điện năng. 2.3 Máy nhuộm hình chữ O của Hsiang 10 [...]... sét, carbon hoạt hóa, oxit nhôm) để xử lí thuốc nhuộm tổng hợp 4.2 Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng than carbon hóa Viện Công nghệ Môi trường - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sử dụng than cácbon hóa làm giá thể sinh học cho hiệu quả xử lý rất cao Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sử dụng than cácbon hóa được Viện Công nghệ Môi trường thực... không sử dụng than cácbon hóa 25 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 4.3 Thay thế thuốc nhuộm hóa học bằng thuốc nhuộm tự nhiên Với sự hỗ trợ từ Chương trình đối tác Đổi mới Sáng tạo Việt Nam - Phần Lan (IPP), Công ty TNHH Dệt nhuộm Trung Thư - Hưng Yên đã phối hợp nghiên cứu áp dụng thành công công nghệ nhuộm vải bằng các chất màu tự nhiên thay thế chất nhuộm hóa học Tách chiết dịch màu từ... thước và công suất nào để tối ưu hóa và kết hợp dòng vật liệu để giảm chi phí sản xuất Công ty giới thiệu hai máy kiểu Select, như là máy dạng trụ và máy dạng lập phương 12 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 CHƯƠNG 3: CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG NGHIỆP DỆT Đặc điểm của công nghiệp gia công dệt không chỉ đòi hỏi một lượng lớn nước cho các công đoạn khác nhau mà còn là các loại hóa chất... mô lớn 27 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 PHẦN 3: KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ 1 KẾT LUẬN Vấn đề bảo vệ nguồn nước khỏi sự ô nhiểm do nước thải công nghệ nhuộm là rất quang trọng mà quan trọng nhất là khâu phòng ngừa, kiểm soát và xử lí các dòng nước thải đạt tiêu chuẩn theo quy định Việc xử lí nước thải công nghệ nhuộm tùy thuộc vào từng loại hình sản xuất mà có thể áp dụng các công nghệ thích... nhiều nhất để tổng hợp các hệ xúc tác xử lý thuốc nhuộm tổng hợp 23 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Trong bảng 2, chúng tôi tổng hợp một số đặc điểm khác biệt nổi bật của quá trình xúc tác Fenton đồng thể và dị thể Bảng 2: So sánh phản ứng Fenton đồng thể và Fenton dị thể dưới những miêu tả khác nhau 24 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Từ những kết quả trên nhận thấy quá trình Fenton... thải công nghiệp nhuộm thì đòi hỏi các doanh nghiệp phải chuyển hướng từ nhuộm với thuốc nhuộm tự nhiên thay cho thuốc nhuộm hóa học 2 KIẾN NGHỊ Nhà nước cần khuyến khích việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lí nước thải mang thương hiệu Việt Nam để có thể chủ động tự giải quyết các vấn đệ bảo vệ mội trường do nước thải bị ô nhiểm và có thể cạnh tranh với công nghệ nước ngoài về công nghệ. .. chứa hàng hóa và hóa chất Phát thải từ Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, các khí các bể chứa và độc 16 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 ống dẫn 3.2 Ô NHIỄM NƯỚC Công nghiệp dệt sử dụng một lượng lớn nước qua các hoạt động sản xuất, từ giặt xơ cho đến tấy, nhuộm và giặt hoàn tất sản phẩm Trung bình, cần khoảng 200lít nước cho 1 kg vải Phần lớn nước thải phát sinh cũng chứa nhiều loại hóa chất... không thể có được nếu dùng thuốc nhuộm tổng hợp Dung dịch màu được 26 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 tận dụng tối đa vì nước đầu tiên sẽ được dùng để nhuộm màu đậm, những nước còn lại sẽ cho các gam màu nhạt hơn Theo thời gian, Ts Lĩnh đã phát triển được ý tưởng về công nghệ, vừa tách dịch màu, vừa nhuộm vải trên thiết bị công nghiệp với số lượng lớn Nguyên liệu sau khi thu gom được đưa vào... tuyệt vời cả về công năng và độ tin cậy để giúp khách hàng tiết kiệm tiêu thụ năng lượng tới 15-24% Máy nổi bật với hệ thống chưng hơi XO tiên tiến, sử dụng công nghệ đa chân không nổi tiếng được kết hợp với hơi bão hòa 100% được tạo ra ở bên trong dể điều hòa, định hình nhiệt, làm co sơ bộ và hồi phục giãn của sản phẩm dệt có hiệu quả 11 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Theo Xorella, máy... cho toàn bộ quá trình gia công, tiết kiệm nước, năng lượng 45-50%, tạo ra cacbon thấp và giảm phát thải 2.4 Công nghệ gia công rô bốt hóa của Obem Nhà sản xuất máy Obem (Italia) đã phát triển nhà máy gia công được rô bốt hóa hoàn toàn khi vật liệu đang được xử lý (sợi hoặc xơ) được tự động vận chuyển từ nơi chất tải cho tới bất kỳ máy gia công nào, kho trung gian, các máy gia công khác cho đến vị trí . bằng than carbon hóa 24 4.3 Thay thế thuốc nhuộm hóa học bằng thuốc nhuộm tự nhiên 25 PHẦN 3: KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ 28 1 KẾT LUẬN 28 2. KIẾN NGHỊ 28 Tài liệu tham khảo 29 2 HÓA HỌC XANH TRONG. 4 1 .2 Quy trình nhuộm vải dệt kim 4 1.3 Quy trình hoàn tất vải 4 CHƯƠNG 2: CÁC TIẾN BỘ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ NHUỘM GẦN ĐÂY 2. 1 Các công nghệ từ A. Monforts 10 2. 2 HEJV của Tong Geng 10 2. 3. Bình 2. Quách Tố Luân 3. Trần Văn Trọng 4. Trần Quang Tuấn 5. Nguyễn Đình Trung 6. Nguyễn Trần Thanh Vũ Lớp DHHO8AQN 1 HÓA HỌC XANH TRONG CÔNG NGHỆ NHUỘM Nhóm: 6 Mục lục PHẦN 1: MỞ ĐẦU 3 PHẦN 2: