關(guān)于軟包裝行業(yè)VOCs末端治理技術(shù)的最新總結(jié)

包裝印刷行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重雖然不算很大，但對(duì)國(guó)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(shì)使得利潤(rùn)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。
在此，筆者總結(jié)幾十年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，和大家分享如何從科學(xué)發(fā)展觀的視角看軟包裝VOCs末端治理技術(shù)的選擇。
一、軟包裝企業(yè)的VOCs治理手段
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(zhǎng)的路程。
二、末端治理工藝路線的選擇
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。當(dāng)前，末端治理工藝主要有兩種，即回收法（見圖1）和燃燒法（見圖2）。

圖1 回收法

圖2 燃燒法
01、回收法
回收法分蒸氣回收、氮?dú)饣厥铡⒄婵兆儔夯厥盏?。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(duì)單一。目前，國(guó)內(nèi)的回收法與國(guó)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。
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。總體來說，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)猓?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。
三、末端治理設(shè)備的選擇
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。筆者在此重點(diǎn)介紹以下3種。
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(jiǎn)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。
3種不同結(jié)構(gòu)的RTO對(duì)比
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(zhǎng)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(cè)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；價(jià)格不同。
來源：環(huán)保之家論壇