包裝印刷行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重雖然不算很大,但對國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)有目共睹。近幾年,嚴(yán)峻的環(huán)保形勢使得利潤本就微薄的包裝印刷企業(yè)的日子雪上加霜。在經(jīng)過幾年掙扎、選擇、放棄、拼搏、奮斗后,包裝印刷企業(yè)在實(shí)踐中也逐步認(rèn)識(shí)到環(huán)保的重要性,在VOCs治理方面獲得了豐富的經(jīng)驗(yàn),并逐步走出了困境。
目前,公認(rèn)的VOCs治理手段包括源頭削減、過程控制、末端治理等,其中,源頭削減是VOCs治理的根本和方向,旨在依靠科技進(jìn)步,逐步用先進(jìn)的生產(chǎn)手段、環(huán)保材料和環(huán)保工藝來生產(chǎn)軟包裝產(chǎn)品。
過程控制是手段,在源頭還不能徹底杜絕污染時(shí),過程的控制思路和科學(xué)的控制手段成為關(guān)鍵,收集效果取決于設(shè)計(jì)思路和收集質(zhì)量,這將為末端治理創(chuàng)造條件。末端治理是目前工作量最大、任務(wù)最艱巨的一關(guān),其是企業(yè)最后一道綠色防線,必須認(rèn)真做好、做徹底,這將是一個(gè)漫長的路程。
不同軟包裝企業(yè)的規(guī)模、生產(chǎn)手段、產(chǎn)品及企業(yè)自身?xiàng)l件存在諸多不同。為了保證產(chǎn)品屬性及客戶需求不變,軟包裝企業(yè)需要結(jié)合自身實(shí)際情況和特點(diǎn)選擇既適合本企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況又能夠可持續(xù)使用的治理技術(shù),否則會(huì)造成短期效應(yīng)或幾年后再投資。
01回收法
回收法分蒸氣回收、氮?dú)饣厥?、真空變壓回收等。一般采用的回收路線是:溶劑回收+精制+再利用。該方法適用以下特征企業(yè):大中型企業(yè)且年使用量在1000噸以上;屬于連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè),使用溶劑相對單一。目前,國內(nèi)的回收法與國際相比,技術(shù)還有一定差距,主要是回收率和回收溶劑質(zhì)量還存在一定不足。
◆上海力皇回收法工藝圖◆
02燃燒法
(1)輪轉(zhuǎn)+RTO+熱能利用
該方法適用以下特征企業(yè):大中型企業(yè)或者大風(fēng)量、低濃度生產(chǎn);連續(xù)生產(chǎn)或間斷不超過10小時(shí);采用天然氣或柴油補(bǔ)熱。該方法具有如下特點(diǎn):良好的工藝與熱能設(shè)計(jì),能滿足正常運(yùn)行狀態(tài),無須額外消耗天然氣等;轉(zhuǎn)輪解決大風(fēng)量、低濃度問題,減少末端治理設(shè)備投資;充分利用RTO熱能,回用于生產(chǎn)加熱,節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用,增加收益;持續(xù)達(dá)標(biāo),環(huán)保檢查無后顧之憂;安全穩(wěn)定,雙保險(xiǎn)安全預(yù)警控制。其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)輪會(huì)消耗一定熱能。
(2)TL-LEL+輪轉(zhuǎn)(地排+環(huán)排)+RTO+熱能回用
該方法適用的特征企業(yè)與第一種燃燒法相同,具有如下特點(diǎn):TL-LEL減風(fēng)增濃使熱能循環(huán)利用,節(jié)省能源,減少總排風(fēng)量,為末端治理降低投入;良好的工藝與熱能設(shè)計(jì),能滿足RTO正常運(yùn)行狀態(tài),無須額外消耗天然氣等;充分利用RTO熱能,回用于生產(chǎn)加熱,節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用;兩股排氣持續(xù)達(dá)標(biāo),環(huán)保檢查無后顧之憂;安全穩(wěn)定運(yùn)行,雙保險(xiǎn)安全預(yù)警控制。
此外,該方法用一個(gè)小轉(zhuǎn)輪吸附印刷機(jī)、干復(fù)機(jī)下排風(fēng)和環(huán)境風(fēng)后送入RTO處理,使車間環(huán)境空氣更潔凈??傮w來說,該方案實(shí)現(xiàn)了多種技術(shù)組合和智能化控制,性價(jià)比高,效果好,有前景。
(3)TL-LEL+輪轉(zhuǎn)(地排+環(huán)排)+TNV+熱能回用
該方法適用以下特征企業(yè):中小型企業(yè)或大風(fēng)量、低濃度生產(chǎn);連續(xù)或間斷生產(chǎn);采用天然氣或使用柴油補(bǔ)熱。
該方法具有如下特點(diǎn):TL-LEL減風(fēng)增濃使熱能循環(huán)利用,節(jié)省能源,減少排風(fēng)量,為末端治理節(jié)約投資;TNV投資少,2萬風(fēng)量的約100萬元左右;燃燒氣和轉(zhuǎn)輪凈化氣均可達(dá)標(biāo);用轉(zhuǎn)輪吸附印刷和干復(fù)機(jī)下排風(fēng)和環(huán)境風(fēng)后送入直燃爐,解決了因減風(fēng)增濃而造成的環(huán)境污染,車間環(huán)境更清潔。
該方法采用了換熱式直燃爐,自燃濃度要求比RTO高,正常運(yùn)轉(zhuǎn)要消耗一定燃?xì)?,?萬風(fēng)量為例,燃?xì)庀募s10m3/h,月均消耗費(fèi)用約2萬元,性價(jià)比較高 。
(4)TL-LEL+UV光解+活性炭(地排+環(huán)排)+TNV+熱能回用
該方法適用以下特征企業(yè):小型企業(yè);連續(xù)或間斷生產(chǎn);采用天然氣或柴油儲(chǔ)罐補(bǔ)熱。
該方法具有如下特點(diǎn):TL-LEL減風(fēng)增濃使熱能循環(huán)利用,節(jié)省能源;為末端治理節(jié)約投資;TNV投資少,2萬風(fēng)量的約100萬元左右;換熱式直燃爐要求自燃濃度高,正常運(yùn)轉(zhuǎn)燃?xì)庀臑?0m3/h,月消耗費(fèi)用2萬元左右;直燃爐燃燒后達(dá)標(biāo)排放。
該方法存在的問題:用UV光解和不帶再生裝置的活性炭吸附裝置處理下排風(fēng)和環(huán)境風(fēng),不能保證環(huán)保的持續(xù)達(dá)標(biāo),如果遇到環(huán)保檢查,存在很大隱患;因?yàn)橄屡棚L(fēng)濃度一般在30~600mg/m3,但也有近1000mg/m3左右的,活性炭吸附總要飽和。
◆上海力皇燃燒法工藝圖◆
末端治理設(shè)備通常采用銷毀技術(shù),主要有以下幾種裝置:催化氧化裝置(CO)、高溫蓄熱催化氧化裝置(RCO)、高溫蓄熱氧化裝置(RTO)、液體(廢溶劑)焚燒裝置、換熱式直燃焚燒裝置(TNV)等。
01高溫蓄熱氧化裝置(RTO)
按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不同,高溫蓄熱氧化裝置可分為:三室RTO(即三塔RTO)、旋轉(zhuǎn)式R-RTO、多閥組D-RTO。廢氣濃度在1500~2000mg/m3以上的可單獨(dú)使用RTO,廢氣濃度在1500~2000mg/m3以下的可配合沸石分子篩轉(zhuǎn)輪使用,先提高廢氣濃度,再進(jìn)行燃燒。
技術(shù)原理:把有機(jī)廢氣加熱升溫至760℃,使廢氣中的VOCs氧化分解,成為無害的CO2和H2O;氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。
技術(shù)特點(diǎn):處理范圍廣、達(dá)標(biāo)性能高、運(yùn)行費(fèi)用低、使用壽命及熱能回用高、維護(hù)簡便。
適用行業(yè):表面噴涂、包裝印刷、石油化工、醫(yī)藥、電子、瀝青、塑料等行業(yè)。
適用工況:中高濃度,多組分有機(jī)廢氣,如低濃度廢氣可搭配沸石分子篩轉(zhuǎn)輪廢氣濃縮成高濃度氣體。
02旋轉(zhuǎn)式高溫蓄熱氧化裝置(R-RTO)
該裝置利用蓄熱材料儲(chǔ)存的熱量,將待處理混合氣體加熱升溫至760~850℃,將混合氣體中的揮發(fā)性有機(jī)化合物氧化,分解成H2O和CO2。該裝置將一個(gè)燃燒室分成12個(gè)小室,從而實(shí)現(xiàn)垂直通路、定量流動(dòng)(不短路);單一轉(zhuǎn)閥代替三塔RTO的9個(gè)風(fēng)門,用1套帶有驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)閥門調(diào)節(jié)氣流方向。
技術(shù)特點(diǎn):處理范圍廣,達(dá)標(biāo)性能高,熱能回用高,壓力波動(dòng)小,泄露率低,設(shè)備緊湊,節(jié)省空間,維護(hù)方便。
03多閥組蓄熱氧化裝置(MV-RTO)
該裝置利用蓄熱材料儲(chǔ)存的熱量,將待處理混合氣體加熱升溫至760~850℃,將混合氣體中的揮發(fā)性有機(jī)化合物氧化分解成H2O和CO2。
該裝置將整個(gè)蓄熱室分為5、7或9個(gè)室,從而實(shí)現(xiàn)垂直通道、定量流動(dòng)不斷路;多閥組代替三塔RTO的6個(gè)提升閥組。技術(shù)特點(diǎn):多閥門組RTO彌補(bǔ)了單一轉(zhuǎn)閥旋轉(zhuǎn)RTO的檢修問題,凈化效率達(dá)99.5%以上,高濃度廢氣超溫影響小,閥組接近零泄漏。
適用行業(yè):石油化工、醫(yī)藥、包裝印刷、表面噴涂、皮革、油墨、膠黏劑等。
適用工況:中高濃度,多組分有機(jī)廢氣,如低濃度廢氣可搭配沸石分子篩轉(zhuǎn)輪廢氣濃縮成高濃度氣體。
主要相同點(diǎn)
基本原理一致;所用鋼材管道、內(nèi)保溫陶瓷纖維、蓄熱體基本一致;高溫閥一致;熱能再利用的換熱器基本一致;燃燒器一致。
主要不同點(diǎn)
內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同,從外形上看,一種是長方形,另外兩種是立式圓形;氣體進(jìn)出切換閥的方式不同;凈化效率不同,應(yīng)以實(shí)際案例和第三方監(jiān)測機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)為準(zhǔn);價(jià)格不同。當(dāng)前,VOCs治理任務(wù)十分艱巨,筆者在本文中介紹的末端治理工藝路線和設(shè)備都是目前的主流應(yīng)用,希望能為業(yè)界提供有益參考。
力皇環(huán)境是一家專業(yè)從事VOCs有機(jī)廢氣治理、煙氣脫硫脫硝除塵、VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的環(huán)保公司,公司集研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、工程總包及設(shè)施運(yùn)營為一體的創(chuàng)新企業(yè)。公司擁有自主核心技術(shù),在行業(yè)擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)并取得多項(xiàng)技術(shù)專利,與同濟(jì)大學(xué)等多所院校建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,是華東理工產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)基地,我們針對客戶需求和實(shí)際情況為客戶提供量身定制的專業(yè)治理綜合解決方案。