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VOCs有機(jī)廢氣處理是企業(yè)面臨的一個(gè)大問(wèn)題,VOCs廢氣處理的案例中印刷行業(yè)廢氣處理最為嚴(yán)峻。安峰環(huán)保今天通過(guò)印刷行業(yè)中的VOCs廢氣處理案例,有效的解決印刷廢氣中的溶劑型油墨、苯、甲苯等有害氣體的處理過(guò)程。印刷行業(yè)VOCs廢氣處理刻不容緩,安峰環(huán)保在VOCs廢氣案例處理中,主要采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮-蓄熱式燃燒技術(shù),具體研究此方法在廢氣處理中的經(jīng)濟(jì)性可行性進(jìn)行探究。
1印刷行業(yè)VOCs治理技術(shù)概述
印刷廢氣是在生產(chǎn)過(guò)程中使用溶劑型油墨、稀釋劑揮發(fā)形成的,含有大量苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)造成嚴(yán)重的大氣光化學(xué)污染,引起溫室效應(yīng),造成極大的環(huán)境危害,對(duì)農(nóng)作物、人體健康均造成嚴(yán)重?fù)p害。目前,我國(guó)針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主流治理技術(shù)主要包括吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、生物法、低溫等離子體法、光催化等,有機(jī)廢氣的處理技術(shù)對(duì)比見(jiàn)表3。結(jié)合印刷企業(yè)有機(jī)廢氣的特點(diǎn),單一的處理工藝很難達(dá)到有效治理廢氣的目標(biāo),一般工程設(shè)計(jì)單位會(huì)根據(jù)有機(jī)廢氣特征,在確保尾氣達(dá)標(biāo)的前提下,盡可能采用成熟可靠、處理效率高的處理工藝或者聯(lián)合處理工藝,達(dá)到治理目的。
2方案設(shè)計(jì)
為達(dá)到國(guó)家及天津市環(huán)保目標(biāo),針對(duì)自身印刷廢氣大風(fēng)量、低濃度、含多種有機(jī)成分的特點(diǎn),天津某印刷企業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的設(shè)計(jì)思路為吸附脫附&燃燒法聯(lián)合處理工藝。下文針對(duì)吸附劑、脫附劑、燃燒方式的選取進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
2.1吸附劑選擇
氣體吸附分離成功與否,極大程度上依賴(lài)于吸附劑的性能,因此選擇吸附劑是確定吸附操作的首要問(wèn)題。工業(yè)上常用的吸附劑有:硅膠、活性炭、活性氧化鋁、分子篩等,其中活性炭是應(yīng)用最廣泛的吸附劑,沸石材料是一種安全高效吸脫附材料,兩者吸附特性對(duì)比情況見(jiàn)表2。
由此可知,沸石克服了活性炭不能高溫脫附和不適合高濕度的弊端,是一種替代傳統(tǒng)活性炭的安全高效吸脫附材料。
2.2脫附劑選擇
選擇空氣作為脫附劑,首先氣源不需要外購(gòu),其次,由于空氣中含有氧,可以為后續(xù)燃燒提供氧原料。因此,只要控制好有機(jī)物濃度在爆炸下限內(nèi),選擇空氣作為脫附劑是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全可靠的選擇。
2.3燃燒技術(shù)選擇
燃燒法是利用有機(jī)氣相污染物易燃燒的性質(zhì),由于燃燒,可以使廢氣變成無(wú)機(jī)小分子,這種方法包括催化燃燒法和直接燃燒法兩類(lèi)。催化燃燒采用催化劑代替火焰,優(yōu)點(diǎn)是操作溫度低,但是催化劑容易中毒失活,更換催化劑費(fèi)用昂貴。直接燃燒法工藝簡(jiǎn)單、燃燒徹底,但能耗大,目前陶瓷蓄熱體的合理利用可以降低能耗,減少運(yùn)行成本。
3工藝介紹
沸石轉(zhuǎn)輪濃縮-蓄熱式燃燒處理工藝主要由沸石轉(zhuǎn)輪濃縮(吸附區(qū)域、脫附區(qū)域、冷卻區(qū)域)、脫附系統(tǒng)、蓄熱式燃燒系統(tǒng)(RTO爐體、陶瓷蓄熱體、燃燒系統(tǒng)等)及控制系統(tǒng)等部分組成。
吸附脫附:沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)利用吸附&脫附&冷卻這一連續(xù)性過(guò)程,對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行吸附濃縮,沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)三個(gè)功能區(qū)域。廢氣進(jìn)入沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū),VOCs被沸石分子篩吸附除去,被凈化后排出。吸附在分子篩轉(zhuǎn)輪中的VOCs,在脫附區(qū)經(jīng)過(guò)約200oC小風(fēng)量的熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮。再生后的沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻,如此反復(fù)。
蓄熱式燃燒:脫附后的高濃度小風(fēng)量廢氣進(jìn)入RTO處理系統(tǒng),首先進(jìn)入RTO蓄熱室A的陶瓷介質(zhì)層,陶瓷釋放熱量,溫度降低,而有機(jī)廢氣吸收熱量,溫度升高,廢氣離開(kāi)蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室。在氧化室中,有機(jī)廢氣由燃燒器加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度800oC以上,使其中的VOCs分解成二氧化碳和水后排放。
廢氣流經(jīng)蓄熱室A升溫后進(jìn)入氧化室氧化,凈化后的高溫氣體離開(kāi)氧化室,進(jìn)入蓄熱室B,釋放熱量,降溫排出,而蓄熱室B吸收大量熱量后升溫,同時(shí)清掃蓄熱室C。循環(huán)完成后,進(jìn)氣與出氣閥門(mén)進(jìn)行一次切換,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),廢氣由蓄熱室B進(jìn)入,蓄熱室C排出,清掃蓄熱室A。如此交替。由于廢氣已在蓄熱室內(nèi)預(yù)熱,燃料耗量大為減少,運(yùn)行成本大大降低。
4運(yùn)行效果
根據(jù)該廠的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,該治理工藝性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、安全可靠、無(wú)二次污染、設(shè)備占地面積小。特有的沸石材料保證轉(zhuǎn)輪裝置的高吸、脫附效率,使原本大風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣,轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的廢氣;沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOCs所產(chǎn)生的壓降極低,大大減少風(fēng)機(jī)電力能耗;沸石轉(zhuǎn)輪濃縮倍數(shù)達(dá)到!20-30倍,大大縮小焚燒設(shè)備規(guī)格,降低投資和運(yùn)行成本;高去除率的轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)保證經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪濃縮后的排放廢氣,可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn);RTO與直接燃燒相比具有可充分利用熱能,能耗小的顯著特點(diǎn);處理效率高,最終產(chǎn)物為無(wú)害的CO2和H2O,因此無(wú)二次污染問(wèn)題。該治理設(shè)施可為其他印刷行業(yè)企業(yè)有機(jī)廢氣的治理提供一個(gè)可靠有效的參考。
結(jié)語(yǔ):
印刷行業(yè)的廢氣處理目前采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮&蓄熱式燃燒處理工藝。二者可以有效的結(jié)合并取長(zhǎng)補(bǔ)短,把印刷行業(yè)和VOCs廢氣處理達(dá)到最佳的效果。該技術(shù)比較成熟,安全性能也比較好,最為重要的是投資運(yùn)行成本低,目前,印刷行業(yè)的VOCs廢氣處理主要是運(yùn)用方法之一。此方法可以進(jìn)行長(zhǎng)期的有效應(yīng)用。