一、現狀
據廣東省環保保護部門進行的摸底調查發現,使用活性炭吸附加光解方法處理的企業實際使用形同虛設,企業選擇吸附光解技術是看中其建設成本低。由于活性炭價格計較高,很多企業為了節省成本,常年累月都不更換,處理效果大打折扣,到最后為零。也有公司投入200多萬元,引入吸附+脫附直接燃燒技術,結果發現該技術并不夠成熟。有公司投入1000多萬元治理VOCs,其采用的治理技術成熟與否還需要時間檢驗。雖然大多數企業已有處理裝置在運行中,但是隨著國家環保政策持續加碼,企業很難找到合適的VOCs治理技術。
二、目標
要做好印刷業VOCs治理,首先應制定一個目標,目標明確了,才能找到解決的辦法。經過多年來行業專家的討論研究,認為印刷業有機廢氣(VOCs)處理技術的評價應當從下面幾個方面考慮:
(一)經過處理后,排放達標。
各地要求不通,有30mg/m³、50mg/m³、80mg/m³、100mg/m³、120mg/m³。對凈化率的要求在99%以上。達標與否由第三方檢測公司出具檢測結果。
(二)要持續達標。
不能僅保持幾天、幾十天達標,如果隨著時間的持續,排放不斷增加而出現超標是不行的。要經得起第三方在線監測。
(三)利用能源回收技術,為印刷涂布設備提供熱能,使企業產品成本降低。同時幾年內收回投資成本。
(四)運行費用要低。如果經常更換介質,如活性炭、紫外燈管、催化劑、設備關鍵就會使企業投入無限的費用。
(五)解決無組織廢氣對環境的危害。
三、方法
下面分析一下行業內常見的處理技術。
一是收集法,利用VOCs的物理性質通過吸附或冷凝技術將廢氣抓取收集,此種方法的凈化率較低,只有30%~90%。隨著設備運行時間的延長,處理效率快速下降,回收的VOCs更是轉變成危險品,處理難度大、處理費用高。早期上馬的在退出,也有企業還在繼續上馬。
二是分解法,利用紫外線、微生物或等離子方式將VOCs進行催化分解,60%~90%的分解效率仍然是此種方法的瓶頸,隨著時間的推移,分解效率每天都在下降。由于印刷行業中廢氣成分復雜,針對不同類型的廢氣其分解要求不一,單一的分解法無法滿足目前VOCs治理的要求。
三是燃燒法,燃燒法是國際通用的最可靠方法。煤與生物質直接燃燒法因排放問題已經被叫停。而RTO氧化燃燒法作為歐美、日韓是在軟包裝行業、涂布行業通用的方法,凈化率高,熱效率高。RTO氧化燃燒法高達99%~99.5%,是燃燒法中效率最高的一種處理方式。
四、共識
早在2016年,中國印刷及裝備器材工業協會環保及VOCs治理分會在了解國內現狀和國際發展情況后,明確指出“凹印VOCs末端治理如果短期內沒有新技術出現,RTO將成為主流。”
2017年12月,該協會成員在蕪湖相聚,肯定了兩年來推廣使用RTO技術的成果。包括:
1、RTO燃燒法處理達到國家和地方排放標準。
2、廢氣經過減風增濃后,經RTO分解產生的熱能回收給企業帶來可觀的經濟回報。
五、RTO系統特點
RTO(有機廢氣氧化焚燒系統)包含傳統的三床式RTO和旋轉式RTO。
1、旋轉式RTO特點
旋轉式RTO對設備的風壓波動小于25Pa,徹底解決了設備運行過程中料膜的張力波動。
旋轉式RTO廢氣連續導入燃燒室,消除了床式RTO開關動作出現的1%廢氣泄漏問題,凈化率達到99%以上。
旋轉式RTO由于體積小,散熱少,熱效率明顯提高。能有更多的熱能提供給印刷涂布設備。
旋轉閥閥體的壽命在二十年以上。
三重安全防爆設計。出現溶劑總量過量時,首先補加新風;出現溫度飆升時安全閥自動打開;還有金屬安全膜自動爆裂。這是恒君環保科技有限公司防止RTO產生爆炸、保證設備安全運行的關鍵技術。
2、旋轉式RTO結構
旋轉式RTO的結構分為驅動區、分配區、蓄熱區、燃燒區和排放區幾大部分。其中分配區的廢氣旋轉分配閥是RTO設備的核心部件,通過分配閥平穩旋轉將廢氣均勻地輸送到蓄熱區不同的扇區中,保證廢氣管道中氣體壓力的平穩,不會對上游生產設備的各項工藝指標造成任何影響。作為關鍵部件的分配閥,對精度、密封性及壽命都有嚴格的要求。
旋轉式RTO工作時,首先利用天然氣預熱加熱區,達到800℃時,再利用溶劑分解氧化產生的熱量維持運轉。排出的大量熱能經熱交換器輸送到印刷涂布設備,使原有的設備加熱系統不再消耗能源。節約的成本可使RTO投資在3~5年內收回。
下表為某公司設備使用RTO供熱與原來使用兩種鍋爐供熱成本對比


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