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方面。
1.關(guān)于活性炭
(1)活性炭吸附效率下降。隨著使用時間的增加,活性炭的吸附效率會大打折扣,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溶劑屬于混合溶劑,而且還會產(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,以下問題較為常見。
(1)酸化
在溶劑脫附過程中,脂類溶劑會發(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,同時酸性溶劑還會加快對凹印設(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,因為軟包裝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,同時也會增加設(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,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)備投資運營成本_低、安全性_高、無二次污染物和回收效率高等特點。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)過一段時間的使用,達(dá)到了不錯的治理效果。
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)有機結(jié)合,產(chǎn)品集成度高,可將成分單一、回收價值高、大風(fēng)量、中高濃度的有機廢氣經(jīng)過吸附→脫附→冷凝過程回收為高價值的溶劑,變廢為寶,實現(xiàn)資源再利用。
(1)工藝原理
有機廢氣經(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,可實現(xiàn)液態(tài)溶劑的回收。
(2)使用效果
目前,我公司在凹印機上使用沸石轉(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ィ惐嫉?,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(運行費用+治理系統(tǒng)折舊費用)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,不會發(fā)生危險的化學(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)下自動運行。
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自動化水平高,操作簡單,在目前各種有機廢氣治理技術(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,運行成本_低。而且回收得到的高純度有機溶劑可達(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率。
②設(shè)備占地面積小,自動化程度高,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)效益和社會效益的雙重回報,有助于增強企業(yè)的相對競爭力。