包裝印刷行業(yè)如何選CO、RTO或RCO治理VOCs廢氣
發(fā)布時(shí)間：
2017-10-18
隨著國(guó)家大氣環(huán)保法的逐個(gè)頒布和實(shí)施，政府部門對(duì)于大氣環(huán)保的執(zhí)行力度越來(lái)越大，各個(gè)地區(qū)的大氣環(huán)保政策也逐漸從口號(hào)形式上而落到實(shí)處，各個(gè)環(huán)保局和相關(guān)機(jī)構(gòu)經(jīng)常下基層現(xiàn)場(chǎng)很查嚴(yán)抓，有很多VOCs不達(dá)標(biāo)排放企業(yè)有面臨停產(chǎn)整頓、甚至關(guān)門倒閉的風(fēng)險(xiǎn)。
目前國(guó)內(nèi)VOCs的治理形勢(shì)比較嚴(yán)峻，VOCs的治理方式也有許多種，各環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)制造公司推出的治理成套工藝設(shè)備也是多種多樣，搞得許多VOCs排放企業(yè)主不知道如何去選擇。與此同時(shí)，不少包裝印刷企業(yè)對(duì)于印刷廢氣的治理了解甚少，這就使得包裝印刷企業(yè)對(duì)包裝印刷行業(yè)的廢氣治理存在著諸多的誤解。在這里，我們本著實(shí)事求是的態(tài)度，結(jié)合包裝印刷有機(jī)廢氣的特點(diǎn)和如何選用合適的治理方法，從各方面進(jìn)行闡述，供大家參考，也希望通過(guò)我們的努力使大家在包裝印刷有機(jī)廢氣的治理方面增加一點(diǎn)認(rèn)識(shí)，以便選擇合適的治理方法。
國(guó)內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用在包裝印刷行業(yè)的廢氣處理技術(shù)主要有：光氧化分解法，低溫等離子體法，活性炭吸附法，冷凝回收法等，這些方法應(yīng)用后所產(chǎn)生的效果差異較大。目前在包裝印刷領(lǐng)域最有效、最徹底、也是最可靠的處理方法是熱分解法，即通過(guò)高溫燃燒或在一定溫度下通過(guò)催化劑熱分解VOCs，相應(yīng)的處理設(shè)備主要有催化焚燒爐(CO)、蓄熱式焚燒爐(RTO)和蓄熱式催化焚燒爐(RCO)。由于蓄熱式焚燒過(guò)程采用了高效陶瓷蓄熱體，設(shè)備本身也具有很高的熱效率(可達(dá)95%以上)，因此能夠比較節(jié)能的運(yùn)行。CO、RTO或RCO由于具有高的熱效率和凈化效率，在廢氣濃度適宜情況下，設(shè)備能夠在比較節(jié)能的情況下高效地完成廢氣的處理，同時(shí)具有很高的可靠性和比較長(zhǎng)的壽命，因此在國(guó)外，目前CO、RTO或RCO是包裝印刷行業(yè)用來(lái)處理廢氣的最典型設(shè)備。但在有些在廢氣風(fēng)量較大、濃度較低的情況下，可以使用配套沸石轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)。
1. 包裝印刷行業(yè)廢氣特點(diǎn)
廢氣源又可分為有組織排放廢氣和無(wú)組織排放廢氣兩大類。有組織排放廢氣主要來(lái)源于印刷工藝過(guò)程，尤其是烘干過(guò)程，通常有專門的收集系統(tǒng)和排放系統(tǒng);無(wú)組織排放廢氣主要來(lái)源于各個(gè)工藝過(guò)程中揮發(fā)出來(lái)的VOCs, 主要逸散于車間。
有組織排放廢氣通常有以下特點(diǎn)：
1) 廢氣組分較多，廢氣成分較復(fù)雜。
印刷行業(yè)常使用的溶劑有：乙醇、乙酸乙酯、正丙酯、正丙醇、異丙醇等，此外還有油墨、光油、底涂等包含的揮發(fā)成份。
2) 廢氣濃度隨產(chǎn)品或工藝而變化。
由于印刷產(chǎn)品的變化，所需使用的油墨類型和用量也隨之變化，排放的廢氣風(fēng)量和濃度也隨之變化。
3) 廢氣濃度典型的多在2～3g/m3左右(進(jìn)口設(shè)備); 低的多半在1g以下，高的能達(dá)到4g以上;國(guó)產(chǎn)設(shè)備廢氣濃度通常比較低，多的甚至在0.5g以下。
4) 廢氣成分通常僅含VOCs, 且比較潔凈，不含灰塵或含少量灰塵。
5) 廢氣溫度不高，多在30～60℃。
無(wú)組織廢氣濃度通常比較低，由于分布的空間較大，所以所需處理的風(fēng)量也較大。
有組織排放是廢氣排放的主要部分，有組織排放廢氣如果收集和處理較好的話， 其排放量占據(jù)總VOCs排放的60%～85%。
2.廢氣工藝參數(shù)的確定
選擇治理方法前，首先要確定好三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：廢氣風(fēng)量、廢氣濃度、廢氣成分。
廢氣風(fēng)量可以根據(jù)設(shè)備的原始設(shè)計(jì)參數(shù)或者排風(fēng)機(jī)的參數(shù)得來(lái)，最準(zhǔn)確的方式是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量(如果有測(cè)試儀器的話)或者找第三方測(cè)量。
其次是廢氣濃度，廢氣的濃度可以檢測(cè)，我們建議采用移動(dòng)FID設(shè)備對(duì)廢氣濃度進(jìn)行檢測(cè)。按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的取樣方式采樣檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果容易出現(xiàn)較大的偏差，可能會(huì)偏低較多，所以按照此結(jié)果選擇的處理方法也可能出現(xiàn)較大的問(wèn)題，造成處理后排放不達(dá)標(biāo)。同時(shí)為了確保濃度數(shù)據(jù)可靠，我們同時(shí)也建議對(duì)廢氣濃度進(jìn)行估算，其結(jié)果與測(cè)試結(jié)果不應(yīng)該有大的偏差。在某些情況下可以根據(jù)依據(jù)估算結(jié)果來(lái)選擇和設(shè)計(jì)治理方案。
此外廢氣成分也影響到廢氣治理方法的選擇?？紤]到廢氣成分的特點(diǎn)，不同治理方式的處理效果也不同。
3.治理方法的選擇
如果廢氣成分比較簡(jiǎn)單(僅有1～2種溶劑組分)，排放數(shù)量大時(shí)可選擇活性炭(GAC和ACF)吸附回收、冷凝回收、催化燃燒、蓄熱燃燒或者蓄熱催化燃燒處理等方式，都可以達(dá)到較好的效果。但是，如果廢氣成分較多時(shí)，則優(yōu)先選擇燃燒方式。
目前國(guó)內(nèi)包裝印刷行業(yè)所產(chǎn)生的廢氣組分很復(fù)雜，絕大部分都含有3種以上的有機(jī)物組分，甚至多達(dá)上七八種。因此，我們推薦使用燃燒方式處理這類廢氣。
當(dāng)排放廢氣中含有1～2種主要溶劑組分時(shí)，我們推薦使用催化燃燒(CO或RCO)的方式進(jìn)行治理。
當(dāng)排放廢氣中含有2種以上主要溶劑組分時(shí)，我們推薦使用蓄熱燃燒(RTO)的方式進(jìn)行治理。
以上推薦方法首先基于治理效果考慮，能夠使廢氣治理后達(dá)標(biāo)排放;其次考慮到設(shè)備運(yùn)行成本和投資等方面。當(dāng)然由于客戶廢氣的獨(dú)特性和客戶的特別要求，實(shí)際選擇處理方式與我們所推薦的治理方式有可能會(huì)不同。
4.投入成本的控制
成本控制(投資成本和運(yùn)行成本)是每個(gè)企業(yè)在選擇廢氣治理設(shè)備時(shí)一定會(huì)考慮的重要因素。
燃燒方式(CO)的能耗主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一是風(fēng)機(jī)電耗，主要是主風(fēng)機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)廢氣流動(dòng);二是電加熱管電耗，通過(guò)電加熱為CO提供熱能，維持設(shè)定的催化燃燒溫度。
燃燒方式(RTO或RCO)的能耗主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一是風(fēng)機(jī)電耗，主要是主風(fēng)機(jī)和燃燒器風(fēng)機(jī)，主風(fēng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)廢氣流動(dòng)，燃燒器風(fēng)機(jī)用來(lái)給燃燒器供風(fēng)(氧);二是燃料消耗，通過(guò)燃料燃燒為(RTO或RCO)提供熱能，維持設(shè)定的燃燒溫度。
對(duì)于風(fēng)量大、濃度低的有機(jī)廢氣，在選擇燃燒方式處理前，可以配置沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮設(shè)備進(jìn)行濃縮，這樣可以節(jié)省運(yùn)行成本。
5.優(yōu)化設(shè)備節(jié)能減排
目前國(guó)內(nèi)很多印刷設(shè)備，尤其是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，排風(fēng)量較大，濃度較低(通常在1g以下)。這給后續(xù)治理帶來(lái)了很大的麻煩，不管采取何種處理方式，都會(huì)面臨比較大的投資費(fèi)用或運(yùn)行費(fèi)用。最佳的方式是首先對(duì)風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化，減少排風(fēng)，增加廢氣濃度。
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