印刷車間VOCs治理項(xiàng)目分析

吳炯

摘 要：本文研究了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+蓄熱燃燒處理技術(shù)（RTO）的設(shè)備構(gòu)造、工藝原理和運(yùn)行流程。應(yīng)用該技術(shù)對(duì)印刷車間VOCs廢氣進(jìn)行治理，測(cè)試了系統(tǒng)的處理效率，結(jié)果表明主要污染物的處理效率、排放濃度和排放速率均達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：印刷車間；VOCs治理；沸石轉(zhuǎn)輪；蓄熱燃燒

中圖分類號(hào)：X796 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）09-0001-01

伴隨著印刷行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境污染的問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。2013年9月國(guó)務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，明確提出對(duì)包括印刷包裝行業(yè)在內(nèi)的幾大行業(yè)實(shí)施VOCs治理，以滿足綠色生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的要求[1]。印刷車間內(nèi)產(chǎn)生的VOCs廢氣需要采取有效的技術(shù)處理達(dá)標(biāo)后再排放。

1 沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+蓄熱燃燒技術(shù)（RTO）技術(shù)

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)是針對(duì)大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣處理的新工藝。其核心部件是用分子篩等材料制備的蜂窩轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)利用吸附—脫附—濃縮—冷卻連續(xù)性過(guò)程對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行吸附濃縮[2]。其基本原理如下：

（1）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，沸石分子篩轉(zhuǎn)輪通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行回轉(zhuǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)處理、冷卻、脫附三個(gè)功能。（2）大風(fēng)量、低濃度廢氣通過(guò)前置的過(guò)濾器后送至沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)（吸附區(qū)面積為S1）有機(jī)廢氣中VOCs被沸石分子篩吸附除去，有機(jī)廢氣被凈化后從沸石分子篩轉(zhuǎn)輪處理區(qū)排出。（3）吸附在分子篩轉(zhuǎn)輪中的VOCs在脫附區(qū)（脫附區(qū)面積為S2）經(jīng)過(guò)高溫空氣處理而被脫附、濃縮，濃縮倍數(shù)一般為5～20倍。濃縮倍數(shù)n=（S1×V1）/（S2×V2），其中S1/S2=10：1，V1/V2=（0.5～2）。

再生后的沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻。經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)的空氣，在經(jīng)過(guò)加熱后作為再生空氣使用，達(dá)到節(jié)能的效果。

RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄熱室氧化器）主要包括蓄熱室、氧化室、風(fēng)機(jī)等，它通過(guò)蓄熱室吸收廢氣氧化時(shí)的熱量，并用這些熱量來(lái)預(yù)熱進(jìn)入的廢氣，從而有效降低廢氣處理后的熱量排放，同時(shí)節(jié)約了廢氣氧化升溫時(shí)的熱量損耗，使廢氣在高溫氧化過(guò)程中保持著較高的熱效率，相比于直接燃燒法（TO）和催化燃燒法（RCO），蓄熱式燃燒（RTO）可節(jié)省大量的運(yùn)行成本[3]。

2 項(xiàng)目概況

某印刷廠在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生并排放大量VOCs廢氣。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該印刷廠包含報(bào)紙和書刊兩個(gè)印刷車間，有多臺(tái)高斯、羅蘭、海德堡等印刷設(shè)備。VOCs廢氣主要來(lái)自油墨、潤(rùn)版液和清洗劑的揮發(fā)，同時(shí)該車間還存在大量粉塵和紙沫。

為改善大氣環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，滿足環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的同步協(xié)調(diào)發(fā)展要求，在對(duì)印刷車間現(xiàn)場(chǎng)考察及有關(guān)資料的分析核算的基礎(chǔ)上，采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+蓄熱燃燒技術(shù)（RTO）對(duì)印刷車間VOCs廢氣進(jìn)行治理。根據(jù)相關(guān)的行業(yè)規(guī)范和要求[4]，印刷車間VOCs有機(jī)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)按照《印刷業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/872-2015）執(zhí)行，大氣污染物排放限值如表1。

3 凈化工藝流程（圖1）

（1）首先對(duì)各排氣口的VOCs廢氣進(jìn)行收集匯總，匯總后的大風(fēng)量低濃度有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)前端的三級(jí)過(guò)濾器，進(jìn)一步去除廢氣中的顆粒物和粉塵等雜質(zhì)。（2）在吸附風(fēng)機(jī)的作用下，過(guò)濾后的廢氣經(jīng)過(guò)分子篩轉(zhuǎn)輪吸附，吸附后的凈化氣體和RTO凈化后的氣體從煙囪直接排放。（3）吸附在分子篩轉(zhuǎn)輪上的有機(jī)物，利用混合加熱后的高溫氣體（約200℃）對(duì)其脫附，濃縮倍數(shù)約15～20倍。同時(shí)另一股冷卻風(fēng)對(duì)脫附后的高溫區(qū)進(jìn)行冷卻，冷卻后的廢氣再經(jīng)過(guò)與RTO高溫?zé)犸L(fēng)混合升溫，使其溫度到達(dá)200℃再對(duì)分子篩轉(zhuǎn)輪進(jìn)行脫附。（4）分子篩轉(zhuǎn)輪脫附后的高濃度廢氣進(jìn)入RTO系統(tǒng)，廢氣經(jīng)過(guò)RTO蓄熱陶瓷加熱后再進(jìn)入燃燒室燃燒，燃燒后的高溫?zé)煔饧s800℃，高溫?zé)煔饬鹘?jīng)蓄熱陶瓷后再外排至煙囪，經(jīng)過(guò)蓄熱陶瓷時(shí)將熱量傳遞給蓄熱陶瓷，并用于下一循環(huán)的入口廢氣的加熱[5]。

4 污染物測(cè)試結(jié)果

據(jù)《固體污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣法GB/T16157-1996》、《環(huán)境空氣苯系物的測(cè)定 氣相色譜法HJ/T584-2010》和《固體污染源排氣中非甲烷總烴的測(cè)定氣相色譜法HJ/T584-2010》等規(guī)范對(duì)治理效果進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)。表2檢測(cè)結(jié)果顯示：主要污染物平均處理效率達(dá)到98%以上，排放濃度和排放速率均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

采用沸石轉(zhuǎn)輪+蓄熱式燃燒處理技術(shù)（RTO）可以有效地處理印刷車間中的VOCs廢氣，主要污染物平均處理效率達(dá)到98%以上，排放濃度和排放速率均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。由于印刷車間中粉塵和油墨散發(fā)嚴(yán)重，凈化處理工藝前端必須采取過(guò)濾和攔截措施。

參考文獻(xiàn)

[1]楊利嫻，黃萍，趙建國(guó)，等.我國(guó)印刷業(yè)VOCs污染狀況與控制對(duì)策[J].包裝工程，2012，2（2）：75-77.

[2]高博.治理VOCs的新工藝-沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2016，（8）：75-78.

[3]簡(jiǎn)力，孫昆.蓄熱式氧化爐在處理SBS生產(chǎn)廢氣中的應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù)，2014，3（1）：47-50.

[4]Carlowitz， Otto， Meyer. Process Heat Generation in Hot Bypass of RTO Plants versus Separate Heat Production. Chemie Ingenieur Technik.2016，88（5）：666-671.

[5]何毅，周飛，狄育慧.印刷廠有機(jī)廢氣處理工藝[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2015，3（1）：65-68.