印刷行業(yè)沸石轉(zhuǎn)輪RTO設(shè)備的運(yùn)用與研究

 

印刷、噴涂等行業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)物問題非常嚴(yán)重，治理有機(jī)廢氣已經(jīng)刻不容緩。揮發(fā)性有機(jī)物中的眾多有害物質(zhì)不僅氣味刺鼻還對工作人員身體健康傷害巨***影響工作效率。沸石轉(zhuǎn)輪分子篩吸附濃縮RTO技術(shù)工藝處理效率高，且具有較高的經(jīng)濟(jì)可行性，十分適合印刷有機(jī)廢氣治理。

一、印刷廢氣的危害

印刷廢氣是在生產(chǎn)過程中使用溶劑型油墨、稀釋劑揮發(fā)形成的，含有***量苯、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。揮發(fā)性有機(jī)物會造成嚴(yán)重的***氣光化學(xué)污染，引起溫室效應(yīng)，造成極***的環(huán)境危害，對農(nóng)作物、人體健康均造成嚴(yán)重?fù)p害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我***包裝印刷行業(yè)使用的溶劑型油墨，含有50%-60%的揮發(fā)性組分，加上調(diào)整油墨粘度所需的稀釋劑，印制品干燥時，油墨所散發(fā)的揮發(fā)性組分的總含量占70%-80%，控制印刷過程中揮發(fā)性有機(jī)物的排放是印刷企業(yè)減排工作中的重點(diǎn)。

二、印刷行業(yè)VOCs治理技術(shù)概述

目前，我***針對揮發(fā)性有機(jī)廢氣的主流治理技術(shù)主要包括吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、生物法、低溫等離子體法、光催化等，有機(jī)廢氣的處理技術(shù)對比見表3。結(jié)合印刷企業(yè)有機(jī)廢氣的***點(diǎn)，單一的處理工藝很難達(dá)到有效治理廢氣的目標(biāo)，一般工程設(shè)計(jì)單位會根據(jù)有機(jī)廢氣***征，在確保尾氣達(dá)標(biāo)的前提下，盡可能采用成熟可靠、處理效率高的處理工藝或者聯(lián)合處理工藝，達(dá)到治理目的。

三、方案設(shè)計(jì)

為達(dá)到***家環(huán)保目標(biāo)，針對自身印刷廢氣***風(fēng)量、低濃度、含多種有機(jī)成分的***點(diǎn)，某印刷企業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)的設(shè)計(jì)思路為沸石轉(zhuǎn)輪分子篩吸附濃縮+RTO工藝。下文針對吸附劑、脫附劑、燃燒方式的選取進(jìn)行簡要分析。

1、吸附劑的選擇

氣體吸附分離成功與否，極***程度上依賴于吸附劑的性能，因此選擇吸附劑是確定吸附操作的***要問題。工業(yè)上常用的吸附劑有：硅膠、活性炭、活性氧化鋁、分子篩等，沸石材料是一種安全吸脫附材料，沸石克服了活性炭不能高溫脫附和不適合高濕度的弊端，是一種替代傳統(tǒng)活性炭的安全吸脫附材料。

2、脫附劑選擇

選擇空氣作為脫附劑，***先氣源不需要外購，其次，由于空氣中含有氧，可以為后續(xù)燃燒提供氧原料。因此，只要控制***有機(jī)物濃度在爆炸下限內(nèi)，選擇空氣作為脫附劑是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全可靠的選擇。

3、燃燒技術(shù)選擇

燃燒法是利用有機(jī)氣相污染物易燃燒的性質(zhì)，由于燃燒，可以使廢氣變成無機(jī)小分子，這種方法包括催化燃燒法和直接燃燒法兩類。催化燃燒采用催化劑代替火焰，***點(diǎn)是操作溫度低，但是催化劑容易中毒失活，更換催化劑費(fèi)用昂貴。直接燃燒法工藝簡單、燃燒徹底，但能耗***，目前陶瓷蓄熱體的合理利用可以降低能耗，減少運(yùn)行成本。

四、工藝介紹

沸石轉(zhuǎn)輪分子篩吸附濃縮+熱氧化處理工藝主要由沸石轉(zhuǎn)輪濃縮(吸附區(qū)域、脫附區(qū)域、冷卻區(qū)域)、脫附系統(tǒng)、蓄熱式燃燒系統(tǒng)(RTO爐體、陶瓷蓄熱體、燃燒系統(tǒng)等)及控制系統(tǒng)等部分組成。

吸附脫附：沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮系統(tǒng)利用吸附&脫附&冷卻這一連續(xù)性過程，對VOCs廢氣進(jìn)行吸附濃縮，沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)三個功能區(qū)域。廢氣進(jìn)入沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)，VOCs被沸石分子篩吸附除去，被凈化后排出。吸附在分子篩轉(zhuǎn)輪中的VOCs，在脫附區(qū)經(jīng)過約200oC小風(fēng)量的熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮。再生后的沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻，如此反復(fù)。

蓄熱式燃燒：脫附后的高濃度小風(fēng)量廢氣進(jìn)入RTO處理系統(tǒng)，***先進(jìn)入RTO蓄熱室的陶瓷介質(zhì)層，陶瓷釋放熱量，溫度降低，而有機(jī)廢氣吸收熱量，溫度升高，廢氣離開蓄熱室后以較高的溫度進(jìn)入氧化室。在氧化室中，有機(jī)廢氣由燃燒器加熱升溫至設(shè)定的氧化溫度800oC以上，使其中的VOCs分解成二氧化碳和水后排放。

五、結(jié)論

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，該治理工藝性能穩(wěn)定、操作簡單、安全可靠、無二次污染、設(shè)備占地面積小。***有的沸石材料保證轉(zhuǎn)輪裝置的高吸、脫附效率，使原本***風(fēng)量、低濃度的VOCs廢氣，轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的廢氣；沸石轉(zhuǎn)輪吸附VOCs所產(chǎn)生的壓降極低，******減少風(fēng)機(jī)電力能耗；高去除率的轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)保證經(jīng)過轉(zhuǎn)輪濃縮后的排放廢氣，可達(dá)到***家排放標(biāo)準(zhǔn)；RTO與直接燃燒相比具有可充分利用熱能，能耗小的顯著***點(diǎn)；處理效率高，終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O，因此無二次污染問題。沸石轉(zhuǎn)輪RTO處理工藝將沸石附法和蓄熱式燃燒法串聯(lián)使用，繼承了雙方的***點(diǎn)又避免了各自的不足，***別適用于印刷行業(yè)低濃度、***風(fēng)量有機(jī)廢氣的治理，該方法技術(shù)成熟、安全可靠、處理效率高、投資運(yùn)行成本低，有機(jī)廢氣經(jīng)治理后可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，可作為有效的揮發(fā)性有機(jī)物污染控制技術(shù)進(jìn)行推廣。