印刷、包裝VOCs廢氣治理理想方案-諾和環(huán)保設(shè)備

 

在VOCs治理過程中，我們遇到了很多難題和問題，在解決難題的過程中，我們也有很多感悟，尤其是針對所用技術(shù)總結(jié)了很多認(rèn)識，主要涉及到以下幾個(gè)方面。
 
1.關(guān)于活性炭
 
(1)活性炭吸附效率下降。隨著使用時(shí)間的增加，活性炭的吸附效率會(huì)大打折扣，新的活性炭吸附效率可以達(dá)到95%，使用1～2年后，其吸附率_會(huì)下降到60%～70%。
 
(2)要想達(dá)標(biāo)排放，_頻繁_換活性炭，而_換下來的活性炭屬于危險(xiǎn)固體廢物，需委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行有償無害化處理，這大大增加了VOCs回收的成本。
 
2.關(guān)于回收溶劑
 
由于傳統(tǒng)凹印采用的是溶劑墨，所以凹印工序回收來的有機(jī)溶劑屬于混合溶劑，而且還會(huì)產(chǎn)生比較多的副產(chǎn)物，不能直接使用。在處理凹印排放廢氣時(shí)，以下問題較為常見。
 
(1)酸化
 
在溶劑脫附過程中，脂類溶劑會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，其中_具代表性的是乙酸（CH3COOH），其沸點(diǎn)為117.9℃，是一種無色且?guī)в写碳ば詺馕兜囊后w。軟包裝凹印工藝溫度一般在40～80℃，在生產(chǎn)過程中容易造成乙酸溢出現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境的惡化，同時(shí)酸性溶劑還會(huì)加快對凹印設(shè)備的腐蝕，給企業(yè)帶來嚴(yán)重的問題。
 
(2)異味、變色
 
異味有兩方面，一方面是軟包裝本身，比如，上文提到的乙酸，在生產(chǎn)過程中容易殘留在軟包裝產(chǎn)品中生成異味；另一方面是溶劑本身，因?yàn)檐洶b凹印過程需采用大量的混合溶劑，經(jīng)過活性炭吸附、脫附后，回收的溶劑往往含有未知成分，導(dǎo)致回收溶劑出現(xiàn)異味和變色。
 
3.關(guān)于危廢物
 
在對回收溶劑進(jìn)行提純的過程中，往往還會(huì)新增污染物，比如，脫酸脫色產(chǎn)生廢水、固廢和未知成分的高沸點(diǎn)刺激性溶劑。
 
4.關(guān)于安全性問題
 
VOCs治理環(huán)節(jié)常常伴隨著高溫高壓，對操作人員帶來的危害性較大，同時(shí)也會(huì)增加設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作量。
 
5.人員問題
 
VOCs末端治理設(shè)備一般比較龐大，需要安排較多的操作人員，正常情況下一般需要6～7人操作。

理想方案的摸索

目前，VOCs末端治理技術(shù)除了活性炭吸附脫附技術(shù)、燃燒技術(shù)外，還有低溫等離子、光降解、生物降解等，低溫等離子、光降解和生物降解技術(shù)在軟包裝凹印行業(yè)還沒有實(shí)際的使用案例。對比之下，活性炭吸附脫附技術(shù)和燃燒技術(shù)有應(yīng)用案例。_我公司使用的活性炭吸附脫附技術(shù)而言，隨著廢氣處理的要求越來越高，_環(huán)保政策的力度逐漸加強(qiáng)，該技術(shù)的廢氣凈化率逐漸無法滿足我公司的要求，于是我公司_對比較主流的VOCs治理技術(shù)進(jìn)行了對比（結(jié)果如表1所示）。我們認(rèn)為_理想的VOCs治理方案應(yīng)該具備設(shè)備投資運(yùn)營成本_低、安全性_高、無二次污染物和回收效率高等特點(diǎn)。綜合比較之后，我們_終選擇了沸石輪轉(zhuǎn)濃縮+冷凝技術(shù)，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，達(dá)到了不錯(cuò)的治理效果。
 
1.沸石輪轉(zhuǎn)濃縮+冷凝技術(shù)工藝原理及使用效果
 
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+冷凝技術(shù)采用__轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)，結(jié)合廢氣冷凝回收技術(shù)，將吸附技術(shù)和冷凝回收技術(shù)有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)品集成度高，可將成分單一、回收價(jià)值高、大風(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣經(jīng)過吸附→脫附→冷凝過程回收為高價(jià)值的溶劑，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源再利用。
 
(1)工藝原理
 
有機(jī)廢氣經(jīng)預(yù)處理和初步冷凝回收后，進(jìn)入濃縮轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)，濃縮轉(zhuǎn)輪的核心是蜂巢狀轉(zhuǎn)輪，是一種特殊的吸附材料—疏水性沸石，沸石對VOCs具有較高的吸附能力。沸石吸附VOCs后將干凈氣體排放至大氣，被吸附的VOCs由脫附區(qū)利用高溫脫附，脫附的氣體為高濃度低流量濃縮廢氣，此濃縮廢氣再導(dǎo)入冷凝系統(tǒng)冷凝，可實(shí)現(xiàn)液態(tài)溶劑的回收。
 
(2)使用效果
 
目前，我公司在凹印機(jī)上使用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+冷凝設(shè)備。經(jīng)分析，我公司凹印生產(chǎn)線的廢氣主要成分含有乙酸乙酯、乙酸正?。ū?，異丙醇等，廢氣風(fēng)量為40000m3/h，廢氣濃度為800～1000mg/m3。處理后結(jié)果：出風(fēng)口廢氣濃度＜50mg/m3，廢氣處理效率≥95%。
 
通過計(jì)算，采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+冷凝設(shè)備回收溶劑的綜合成本約為5元/kg，即回收每公斤溶劑的綜合花費(fèi)（運(yùn)行費(fèi)用+治理系統(tǒng)折舊費(fèi)用）約5元，回收溶劑的成本依種類不同有所不同，取平均成本約為6元/kg，而VOCs排污收費(fèi)將不低于8元/kg。相比之下，沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+冷凝技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
 
2.技術(shù)優(yōu)勢
 
(1)安全性
 
①沸石輪轉(zhuǎn)吸附為物理過程，不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的化學(xué)反應(yīng)。

②廢氣處理過程一般是在常溫或者低溫及常壓狀態(tài)下自動(dòng)運(yùn)行。

③廢氣處理過程中沒有產(chǎn)生火源的可能，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)也具備阻燃功能。

④自動(dòng)化水平高，操作簡單，在目前各種有機(jī)廢氣治理技術(shù)中_為安全。
 
(2)環(huán)保性
 
①VOCs冷凝后變成液態(tài)溶劑后被回收，無需進(jìn)行_后處理即可直接使用。

②回收過程無二次污染，不產(chǎn)生廢水、廢氣和固廢，真正做到零排放。

③廢氣處理后的排放指標(biāo)達(dá)到_排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
 
(3)增效性
 
①吸附、脫附率高，使原本高風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣，轉(zhuǎn)換成低風(fēng)量、高濃度的廢氣，廢氣濃度濃縮倍數(shù)可達(dá)10～20倍，大大縮小了后處理設(shè)備的規(guī)格，運(yùn)行成本_低。而且回收得到的高純度有機(jī)溶劑可達(dá)到生產(chǎn)所需品質(zhì)，可直接循環(huán)利用到生產(chǎn)中，降低生產(chǎn)成本，獲得較好的投資回報(bào)率。

②設(shè)備占地面積小，自動(dòng)化程度高，人員需要少。

③沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOCs所產(chǎn)生的壓降極低，可大大減少電力能耗。

④_大限度兼顧環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，使企業(yè)對環(huán)保的投入能夠得到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙重回報(bào)，有助于增強(qiáng)企業(yè)的相對競爭力。