有機(jī)廢氣處理方案
來源：東莞市綠峰環(huán)保機(jī)電工程有限公司 閱讀：2092 更新時間：2009-05-05 15:26在油墨印刷行業(yè)的水松紙印刷生產(chǎn)工藝中要使用大量的乙醇和少量的乙酸乙酯、二乙醇乙醚等溶劑用于溶解高分子樹脂，在干燥成膜的過程中有機(jī)溶劑會全部揮發(fā)，與空氣混合后排放。據(jù)估計，全國各大水松紙印刷生產(chǎn)廠家每年消耗乙醇等溶劑多達(dá)上萬噸，每年要向大氣中排放大量的有害物質(zhì)，不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，傷害生產(chǎn)工人的身體健康，而且也成為眾多企業(yè)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及競爭力。為此，本文以某水松紙生產(chǎn)廠為例，對該廠采用活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置治理有機(jī)廢氣的效果進(jìn)行探討。
有機(jī)廢氣處理方案/活性碳吸附技術(shù)/活性碳纖維凈化/有機(jī)廢氣回收裝置/酸堿廢氣洗滌塔
4.1 項目概況
（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
1）尾氣組成為：乙醇、乙酸乙酯、乙二醇乙醚、空氣；2）尾氣風(fēng)量：烘箱15000m3/h,印刷機(jī)車間收集風(fēng)量10000m3/h（設(shè)計風(fēng)量）；3）尾氣濃度：10g/m3；4）尾氣溫度：烘箱＜90℃，印刷機(jī)車間＜40℃；5）設(shè)備要求：回收產(chǎn)品乙醇的濃度大于90%；乙醇預(yù)計回收率大于56%，進(jìn)入吸附系統(tǒng)的乙醇回收率大于80%。
（2）工藝簡述
在水松紙印刷中需要回收處理的有機(jī)尾氣包括兩部分，一部分是烘箱的排風(fēng)尾氣，另一部分是印刷機(jī)周圍自然揮發(fā)的廢氣。印刷機(jī)上部排風(fēng)與整條印刷機(jī)周圍系統(tǒng)的揮發(fā)氣體實行分離單獨(dú)引入，在風(fēng)管上分別設(shè)三通閥控制，用于在吸附裝置出現(xiàn)故障時放空使用，以保證印刷設(shè)備不受影響。有機(jī)尾氣進(jìn)行過濾、冷卻等處理后引入吸附裝置，經(jīng)吸附處理后的有機(jī)尾氣回送車間。吸附一定量有機(jī)溶劑的活性碳纖維，用飽和水蒸汽進(jìn)行脫附再生，吸附在活性碳纖維上的乙醇被蒸汽吹脫出來后與蒸汽形成氣態(tài)混合物，混合物在換熱器中與回收的冷凝液進(jìn)行充分的換熱后再經(jīng)列管冷凝器進(jìn)一步冷凝，冷凝下來的乙醇和水的混合液與吸附箱體中冷凝的混合液匯合，流入儲槽中，然后用磁力泵打到精餾塔中進(jìn)行精餾。塔頂?shù)臍怏w經(jīng)過冷凝器冷凝后在氣液分離器中進(jìn)行氣液分離，液體一部分回流到精餾塔中進(jìn)行循環(huán)，一部分經(jīng)過冷卻器冷卻后流入有機(jī)溶劑儲罐（這時候乙醇的純度為95%）回用于生產(chǎn)。
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4.2 設(shè)備運(yùn)行情況
有機(jī)溶劑回收設(shè)備于2007年2月安裝到位，在具備試車條件下于2月26日正式試車，2007年3月1日完成試車考核。2007年5月22日委托當(dāng)?shù)厥…h(huán)境監(jiān)測中心站對活性碳纖維印刷溶劑乙醇回收裝置的進(jìn)出口氣體進(jìn)行了測試，結(jié)果表明溶劑回收裝置可有效回收乙醇溶劑，尾氣中乙醇的去除率為96.76%。
該設(shè)備在整修試車的過程中，回收設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，過程自動控制及自動報警達(dá)到了設(shè)計要求。自設(shè)備運(yùn)行后，車間及周邊有機(jī)物濃度明顯降低，環(huán)境得以顯著改善。
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4.3 運(yùn)行效果分析
從1年多的運(yùn)行記錄來看，該廠每天使用 5 噸溶劑，經(jīng)有機(jī)溶劑回收裝置處理后可以回收 4 噸溶劑。
（1）投資情況
該臺印刷機(jī)設(shè)計了三箱的活性碳纖維有機(jī)廢氣吸附回收裝置和一套有機(jī)溶劑精制設(shè)備。整套回收系統(tǒng)設(shè)計使用壽命為10年。裝置總投資300多萬元（未含公用工程費(fèi)用）。
（2）運(yùn)行費(fèi)用
總運(yùn)行費(fèi)用約為149萬元/a。其中：1）蒸汽實際消耗量為620kg/h（包含溶劑精餾消耗蒸汽）, 每年運(yùn)轉(zhuǎn)300天，按130元/t計，費(fèi)用為58.032萬元/a；2）實際消耗電量為75kW/h，每年運(yùn)轉(zhuǎn)300天,按0.7元/kW計，費(fèi)用為37.8萬元/a；3）循環(huán)水實際消耗量為每天添加5t,每年運(yùn)轉(zhuǎn)300天,按3元/t計，費(fèi)用為0.45萬元/a；4）活性碳纖維的使用周期按1.5年計,則折舊費(fèi)為22萬元/a；5）設(shè)備折舊按10年使用壽命計，則每年折舊費(fèi)為27.7萬元；6）由于該設(shè)備為全自動運(yùn)行，故只需巡檢，人工費(fèi)用為3萬元/a。
（3）回收效益
該臺印刷機(jī)每天使用5t乙醇及少量乙酸乙酯、乙二醇乙醚，按回收效率80%計算，每年運(yùn)行300天，乙醇每天回收4t，按4200元/t計算，年回收效益為5t×80%×300天×4200元=504萬元。年回收凈效益約為504萬元-149萬元=355萬元。折合每回收1t乙醇的消耗費(fèi)用約為1242元。
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通過活性碳纖維吸附裝置，一臺印刷機(jī)每年回收的乙醇溶劑可為該水松紙印刷廠帶來近330多萬元的經(jīng)濟(jì)效益。
4.4 技術(shù)指標(biāo)實現(xiàn)情況
（1）設(shè)計指標(biāo)
此套活性碳纖維溶劑回收裝置的設(shè)計回收率為56%，從實際的生產(chǎn)記錄分析可知有機(jī)溶劑的實際回收率為80%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計值。
（2）熱能循環(huán)利用成效分析
以前的溶劑回收工藝在活性碳纖維脫附時，一般需要用3～4倍的水蒸汽脫附，含溶劑冷凝水經(jīng)處理后直接排放，從而會造成二次污染。本工藝采用了新的循環(huán)工藝，即在蒸汽管線上增加了蒸汽流量計和氣動調(diào)節(jié)閥，通過自動控制系統(tǒng)對解吸蒸汽的流量進(jìn)行控制，保證在解吸過程中蒸汽的流量和壓力穩(wěn)定，減少了解吸時高壓蒸汽對活性碳纖維床層的沖擊破壞。在控制面板上安裝的計算儀可顯示蒸汽瞬時流量和累計質(zhì)量流量。脫附蒸汽管路上增加了一個加熱套管，提高了減壓后水蒸汽的溫度，使之成為過熱蒸汽，可提高脫附能力，降低能耗，實際運(yùn)行中用1.6倍的水蒸汽即可達(dá)到脫附效果。
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對活性碳纖維進(jìn)行活化的蒸汽成為混合氣，脫附混合氣經(jīng)多級換熱裝置換熱后生成乙醇水溶液，存儲在儲槽中，再次解吸時用泵將水溶液與解吸混合蒸汽進(jìn)行熱交換后（溫度可達(dá)到70℃）進(jìn)入精餾塔中進(jìn)行精餾。精餾提純出的乙醇溶液可直接回用于生產(chǎn)。
通過節(jié)能、循環(huán)利用措施，與未改進(jìn)前的工藝相比，此套設(shè)備的吸附裝置年節(jié)約蒸汽用量約為1680t。既節(jié)約了資源，又降低了生產(chǎn)成本。
4.5 小結(jié)
從以上分析可以看出，采用ACF回收凈化油墨印刷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣 ，回收的有機(jī)溶劑可用于再生產(chǎn)，大大節(jié)約了資源。此工藝不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，而且保護(hù)了大氣環(huán)境，改善了工人的工作條件，同時降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，也符合國家對于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)節(jié)約型社會的要求，實現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的完美結(jié)合。
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5 結(jié)語
（1）綜上所述，從綠色環(huán)保出發(fā)，以清潔生產(chǎn)、有機(jī)廢氣的資源化循環(huán)利用為目的的新型有機(jī)廢氣回收凈化技術(shù)將是有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
（2）活性碳纖維溶劑回收裝置由于具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少、回收凈化過程全循環(huán)、低排放、可實現(xiàn)有機(jī)廢氣的資源化循環(huán)利用等特點(diǎn)，所以應(yīng)是有機(jī)廢氣回收凈化的首選技術(shù)。
（3）該技術(shù)的推廣應(yīng)用將可創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，為我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此也必將會展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和市場競爭力。但該技術(shù)的廣泛推廣還有待于國家和地方環(huán)保部門對大氣環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)格管理與要求，以及各級政府部門在資金、稅收等政策上的支持，同時還需要加強(qiáng)對環(huán)保技術(shù)的宣傳，提高民眾的環(huán)保意識。
