包装印刷有机废气处理技术探究
引言
改革开放以来英超联赛官方平台英超联赛官方平台,我国包装印刷业随着经济的增长迅速崛起英超联赛官方平台,中国逐渐成为继美国、日本英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、欧盟之后的第四大印刷市场英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。包装印刷厂的主要产品为各种印刷制品英超联赛官方平台英超联赛官方平台,在生产过程中大量使用彩色油墨和有机溶剂英超联赛官方平台,油墨所用溶剂主要包括甲苯英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、二甲苯英超联赛官方平台英超联赛官方平台、丁酮英超联赛官方平台、异丙醇英超联赛官方平台英超联赛官方平台、正丁酯英超联赛官方平台、乙酸乙酯等低沸点挥发性有机物英超联赛官方平台英超联赛官方平台。据统计英超联赛官方平台,有机溶剂通常占到了油墨总量的70%~80%英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,而在印刷产品干燥的过程中英超联赛官方平台,这部分有机溶剂会挥发到大气中,产生大量的有机废气(VolatileOrganicCompounds英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,简称VOCs)英超联赛官方平台。因此英超联赛官方平台英超联赛官方平台,包装印刷成为我国VOCs的主要排放源之一英超联赛官方平台。
VOCs通常是指在常压下沸点低于260℃或标准状况下饱和蒸气压大于0.13kPa的有机化合物英超联赛官方平台,这类物质种类繁多英超联赛官方平台,多数具有毒性英超联赛官方平台,且大多数VOCs都具有回收价值英超联赛官方平台英超联赛官方平台。因此英超联赛官方平台,VOCs的大量排放不仅会对环境卫生和人体健康带来极大威胁英超联赛官方平台,还会造成严重的资源浪费及经济损失英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。长期以来,我国废气治理的重点主要放在除尘英超联赛官方平台英超联赛官方平台、脱硫英超联赛官方平台英超联赛官方平台、脱硝上英超联赛官方平台英超联赛官方平台,VOCs治理技术发展缓慢英超联赛官方平台英超联赛官方平台?!笆濉惫婊岳?,国家对VOCs的治理日益重视英超联赛官方平台,并明确指出“推进精细化工业有机废气污染治理英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,加强有机废气回收利用”英超联赛官方平台。因此英超联赛官方平台英超联赛官方平台,如何减少包装印刷业VOCs的排放英超联赛官方平台英超联赛官方平台,同时有效回收这部分有机溶剂英超联赛官方平台,*终实现经济效益和环境效益的双赢英超联赛官方平台,已经成为包装印刷业的一项重要任务英超联赛官方平台。
1包装印刷业VOCs控制技术概述
目前英超联赛官方平台,我国包装印刷行业现有的VOCs控制术大体可分为两大类:一类是消除法,即通过破坏性的化学或生物反应英超联赛官方平台,将挥发性有机物转化为水和二氧化碳英超联赛官方平台,主要包括燃烧法英超联赛官方平台英超联赛官方平台、生物法等英超联赛官方平台英超联赛官方平台,还包括一些新型的控制技术英超联赛官方平台,如光催化法;另一类是回收法英超联赛官方平台英超联赛官方平台,即在一定温度、压力下,通过一定技术来分离回收挥发性有机物英超联赛官方平台,主要包括吸附法英超联赛官方平台、吸收法英超联赛官方平台、冷凝法等英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
1.1消除法
燃烧法是目前应用比较广泛的有机废气治理方法英超联赛官方平台,主要包括直接燃烧法和催化燃烧法英超联赛官方平台。直接燃烧是将VOCs当作燃料英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,通过热反应英超联赛官方平台,将其转变为水和二氧化碳英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,去除效率可达95%以上英超联赛官方平台。催化燃烧法是在催化剂的作用下英超联赛官方平台英超联赛官方平台,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。燃烧法主要适用于成分复杂、高浓度的VOCs气体英超联赛官方平台英超联赛官方平台,具有效率高英超联赛官方平台英超联赛官方平台、处理彻底等优点英超联赛官方平台。但若废气含有Cl英超联赛官方平台、S英超联赛官方平台英超联赛官方平台、N等元素英超联赛官方平台英超联赛官方平台,采用燃烧**产生HCl英超联赛官方平台、SOx、NOx等有害气体英超联赛官方平台,造成二次污染英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
生物法是利用微生物的新陈代谢对VOCs进行生物降解的过程英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,主要适合于低浓度、大气量且宜生物降解的有机废气治理。生物法处理有机废气具有设备简单、运行费用低英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、操作简便英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、净化效率高、不产生二次污染物等优点。但生物法对有机废气的进气浓度和性质要求较高,同时对生物菌落和填料也提出了较高的要求英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,因此目前还未得到大量应用英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
光催化是指利用光催化剂(如TiO2)氧化分解吸附在催化剂表面的VOCs物质英超联赛官方平台英超联赛官方平台。合适的光催化剂能够在常温下将VOCs完全氧化成无毒无害的物质英超联赛官方平台英超联赛官方平台,无二次污染英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,适合处理高浓度英超联赛官方平台、气量大英超联赛官方平台英超联赛官方平台、稳定性强的有机废气。目前英超联赛官方平台,光催化法在处理废水上已经得到了一些应用英超联赛官方平台英超联赛官方平台,但是由于其存在反应速度慢英超联赛官方平台英超联赛官方平台、光子效率低等的缺点,在VOCs治理方面实例却不多英超联赛官方平台。
1.2回收法
吸附法主要是利用固体吸附剂(如硅胶英超联赛官方平台英超联赛官方平台、分子筛、活性炭等)把排放废气中的有害组分吸附留在固体表面里英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,从而达到净化作用英超联赛官方平台英超联赛官方平台。吸附法常见于处理低浓度高通量的VOCs废气英超联赛官方平台英超联赛官方平台,优点是去除率高英超联赛官方平台英超联赛官方平台,净化彻底英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,能耗低英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,工艺成熟英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。不仅如此英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,吸附法若与其他处理方法联用英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,既可防止环境污染,又能回收有用的物质英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,具有很好的环境和经济效益英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。缺点是处理设备庞大,流程复杂英超联赛官方平台英超联赛官方平台,当废气中含有胶粒物质或其他杂质时英超联赛官方平台,吸附剂易失效英超联赛官方平台。在现有的吸附剂中,活性炭性能*好英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,应用*广,去除效率通??纱?5%以上英超联赛官方平台。
吸收法主要是采用低挥发或不挥发液体为吸收剂英超联赛官方平台,利用有机废气能与其互溶的特点英超联赛官方平台英超联赛官方平台,来吸收废气中的有害物质英超联赛官方平台英超联赛官方平台。该方法适用于浓度较高英超联赛官方平台英超联赛官方平台、温度较低和压力较大情况下气相污染物的处理英超联赛官方平台英超联赛官方平台,具有技术成熟英超联赛官方平台英超联赛官方平台,设计及操作经验丰富英超联赛官方平台,适用性强的优点英超联赛官方平台英超联赛官方平台。但对于有机废气,由于其水溶性一般不好,应用不太普遍英超联赛官方平台。另外英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,该法对吸收剂和吸收设备的要求通常较高英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,而且吸收剂需要定期更换英超联赛官方平台,过程较复杂英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,费用较高英超联赛官方平台。
冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质英超联赛官方平台,采用降低系统温度或提高系统压力的方法英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程英超联赛官方平台,具有设备和操作条件简单英超联赛官方平台,回收物质的纯度较高的优点英超联赛官方平台。在生产过程中英超联赛官方平台,冷凝法常常与压缩英超联赛官方平台英超联赛官方平台、吸附英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、吸收等过程组合应用,来回收有机废气中有用的组分英超联赛官方平台,从而实现资源的重复利用英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,降低运行成本英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
上述两类方法中英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,回收法能够在污染控制的同时实现资源的循环利用英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,是一种更具有开发潜力的技术方法。然而,任何一种VOCs回收处理技术本身都各有利弊英超联赛官方平台,使用条件也有较大差异。例如英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,吸附法处理低浓度VOCs效果虽好英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台,但是对于高浓度废气的处理却可能存在热效应高英超联赛官方平台、吸附剂堵塞或二次污染等问题;而冷凝法则更适宜于处理高浓度VOCs英超联赛官方平台英超联赛官方平台,对于低浓度废气的处理效果较差英超联赛官方平台、设备成本较高英超联赛官方平台。因此,为*大程度地实现低成本、高效率的VOCs处理目的英超联赛官方平台英超联赛官方平台,需开发废气处理的集成工艺,将不同的VOCs回收处理技术通过一定的方法组合起来,使之优势互补英超联赛官方平台、各尽其用英超联赛官方平台,以实现低成本和高成效的双赢英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
2包装印刷业VOCs组合处理工艺实例
上海某油墨印刷厂采用“蜂窝吸附-热风脱附-冷冻回收”的组合工艺,对生产过程中产生的VOCs进行集中收集英超联赛官方平台、集中处理英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台、集中回收英超联赛官方平台英超联赛官方平台,取得了低本高效的处理效果英超联赛官方平台。该工艺采用吸附截留有机溶剂气体、热风脱附解析溶剂气体的工艺将有机物分离浓缩出来加以冷凝回收英超联赛官方平台,从而实现空气净化和废弃物循环利用的目的。下面以该工艺为实例对VOCs组合处理工艺进行分析探讨英超联赛官方平台英超联赛官方平台英超联赛官方平台。
2.1废气状况及排放要求
该印刷厂有机废气排放现状及GB16297—1996《大气污染综合排放标准》中的二级排放标准(新建扩改项目)要求如表1英超联赛官方平台。