藍(lán)陽(yáng)環(huán)保以經(jīng)濟(jì)有效的印刷廢氣處理方法，比較了常用的幾種有機(jī)廢氣處理技術(shù)。以此為基礎(chǔ)，針對(duì)油墨印刷廠廢氣處理，提出了一種“蜂窩吸附-熱風(fēng)脫附-”的組合式有機(jī)廢氣處理工藝路線，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了空氣凈化和廢物的循環(huán)利用。

印刷行業(yè)介紹

印刷（Printing，Graphic Arts，也用使用Graphic Communications即圖形傳播的）是將文字、圖畫、照片、防偽等原稿經(jīng)制版、施墨、加壓等工序，使油墨轉(zhuǎn)移到紙張、織品、塑料品、皮革等材料表面上，批量復(fù)制原稿內(nèi)容的技術(shù)。印刷是把經(jīng)審核批準(zhǔn)的印刷版，通過(guò)印刷機(jī)械及油墨轉(zhuǎn)印到承印物的過(guò)程，改革開放以來(lái)，我國(guó)包裝印刷業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)迅速崛起，中國(guó)逐漸成為繼美國(guó)、日本、歐盟之后的第四大印刷市場(chǎng)。

印刷廠廢氣來(lái)源：

包裝印刷廠的主要產(chǎn)品為各種印刷制品，在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用彩色油墨和有機(jī)溶劑，油墨所用溶劑主要包括甲苯、二甲苯、丁酮、異丙醇、正丁酯、乙酸乙酯等低沸點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有機(jī)溶劑通常占到了油墨總量的70%～80%，而在印刷產(chǎn)品干燥的過(guò)程中，這部分有機(jī)溶劑會(huì)揮發(fā)到大氣中，產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣(VolatileOrganic Compounds，簡(jiǎn)稱VOCs)。因此，包裝印刷成為我國(guó)VOCs的主要排放源之一。

印刷車間廢氣處理設(shè)備

采用蜂窩狀活性炭作為吸附劑，通過(guò)吸附凈化、脫附再生并濃縮揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)以及催化燃燒的原理，即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)蜂窩狀活性炭吸附實(shí)現(xiàn)空氣凈化的目標(biāo)。在活性炭吸附飽和后，再通過(guò)熱空氣脫附使得活性炭再生，脫附得到的濃縮有機(jī)物被送到催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)被氧化成為無(wú)害的CO2以及H2O。燃燒后的熱廢氣通過(guò)熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。整套設(shè)備含有預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

印刷廢氣處理設(shè)備工藝流程設(shè)計(jì)

1、預(yù)處理

對(duì)于有機(jī)廢氣，人們應(yīng)首先開展水噴淋，去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機(jī)物。噴淋后，氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵，為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運(yùn)行，人們需要在處理時(shí)利用高效率的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。

2、吸附操作

經(jīng)過(guò)預(yù)處理的有機(jī)廢氣，在風(fēng)機(jī)的作用下引入吸附床，將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力，活性炭會(huì)將有機(jī)廢氣吸附在表面，這一過(guò)程耗時(shí)較少，但時(shí)間越長(zhǎng)，吸附越*。二者之間沒有現(xiàn)較大的化學(xué)反應(yīng)，而有機(jī)廢氣卻達(dá)到較高的凈化效果。經(jīng)過(guò)凈化后的潔凈廢氣可以達(dá)到相關(guān)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，在風(fēng)機(jī)的作用下，其可以達(dá)到15m高排氣筒的排放標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含有個(gè)級(jí)別的吸附床，兩套用來(lái)吸附，一套用來(lái)脫附，三套設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)輪流操作。

3、脫附和催化燃燒

在活性炭吸附到飽和程度后，切換到脫附床，脫附需要外加的熱量，加熱裝置安裝在催化氧化床內(nèi)部，開啟后同時(shí)預(yù)熱催化劑。催化氧化床達(dá)到設(shè)定的溫度后，將熱空氣引入脫附床內(nèi)部，有機(jī)廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來(lái)。

高濃度的有機(jī)廢氣在外力的作用下進(jìn)入氧化床中，通過(guò)金屬鉑的催化作用，被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣通過(guò)這一操作得到凈化。這一燃燒過(guò)程的特征為低溫、快速以及無(wú)焰，并產(chǎn)生較大的熱量，人們可以將活性炭再次回用到有機(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中，從而降低能源消耗。

在有機(jī)廢氣濃度較大時(shí)，燃燒產(chǎn)生的熱量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致催化氧化床的溫度較大，進(jìn)而影響整個(gè)廢氣治理系統(tǒng)的安全性、為此，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)含有冷空氣補(bǔ)充裝置，它可以引入新鮮空氣來(lái)降低反應(yīng)溫度，從而保證系統(tǒng)操作的安全性。
 

印刷廢氣處理設(shè)備組成部分

1、漆霧過(guò)濾器

噴漆廢氣主要出現(xiàn)在工件涂抹的噴漆工作臺(tái)，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其他都隨廢氣排，變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會(huì)很快堵塞活性炭的微孔，使其失去原有的功能。因此，噴漆廢氣必須*行粗過(guò)濾處理。

2、吸附劑的選擇與參數(shù)設(shè)定

活性炭具有比表面大、吸附能力強(qiáng)以及成本較低等優(yōu)勢(shì)，它是目前VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不方便，活性炭纖維含有規(guī)則的微孑L結(jié)構(gòu)，具有較大的吸附容量，同時(shí)容易脫落，成本較高。蜂窩狀的活性炭風(fēng)速高，阻力小，可以應(yīng)用到大風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭，吸附床的結(jié)構(gòu)采用的為抽屜式的組裝模式，便于使用時(shí)的填裝與拆卸。

催化燃燒設(shè)計(jì)

1、換熱器

換熱器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了降低生產(chǎn)成本，方便后續(xù)安裝，本文采用結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的固定式管板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。

2、電加熱室

在本方案中，加熱室僅僅提供開機(jī)時(shí)預(yù)熱氣體需要的熱量，苯催化燃燒后有大量的預(yù)熱可以利用，因此需要的熱功率較低，通過(guò)電加熱即可，不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。

3、保溫模塊的處理

催化燃燒一體化設(shè)備內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常溫，需要增加保溫處理避免對(duì)工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈，依據(jù)燃燒室可能出現(xiàn)的高溫度200oC來(lái)設(shè)計(jì)，保溫棉的厚度取值為64mm。

4、阻火器的設(shè)計(jì)

阻火器是由許多細(xì)小通道或孑L隙組成的，當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大，火焰通過(guò)通道壁進(jìn)行熱交換后，溫度下降，到一定程度時(shí)火焰即熄滅。阻火器是用來(lái)阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰蔓延的設(shè)備，在VOCs催化燃燒的反應(yīng)器中，如果有火星的話會(huì)引發(fā)氣體火焰出現(xiàn)進(jìn)而促使整個(gè)管網(wǎng)燃燒，所以阻火器的作用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關(guān)系，通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)，利用明火開口端和閉口端進(jìn)行點(diǎn)火，本方案采用無(wú)火燃燒方式，如果依據(jù)D=4d的話，阻火器會(huì)過(guò)大，依據(jù)實(shí)際的操作需求，本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)取值為D=2d，角度為60o。阻火器采用的為1mm不銹鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴(kuò)散的角度為60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。

印刷車間廢氣處理設(shè)備特點(diǎn)

1.采用吸附濃縮+催化氧化組合工藝，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過(guò)程閉循環(huán)，與回收類有機(jī)廢氣凈化裝置相比，無(wú)須備壓縮空氣和蒸汽等附加能源，運(yùn)行過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低。

2.前端采用干式高效粉塵過(guò)濾裝置，凈化效率高，確保吸附裝置的使用壽命。

3.選用特殊成型的蜂窩活性炭作為吸附材料，吸附劑壽命長(zhǎng)，吸附系統(tǒng)阻力低，凈化效率高；

4.用優(yōu)質(zhì)貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷作催化劑，催化凈化率達(dá)97%以上，催化劑壽命長(zhǎng)，廢氣分解溫度低，脫附預(yù)熱時(shí)間短，能耗低。

5.吸附有機(jī)廢氣的活性炭吸附床，可循環(huán)使用催化燃燒后的熱氣進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送入催化燃燒室進(jìn)行凈化處理，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000PPM以上時(shí)，可維持自燃。無(wú)需外加能量，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，節(jié)能*。

6.采用微機(jī)集中控制系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行、操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化、運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定、可靠。

7.安全設(shè)施完備，在氣源與設(shè)備間設(shè)置安全防火閥、脫附時(shí)嚴(yán)格控制進(jìn)入活性炭床的脫附溫度，設(shè)有阻火器、感溫棒、防爆口、報(bào)警器及自動(dòng)停機(jī)等保護(hù)措施。

催化燃燒設(shè)備以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、凈化效率高、節(jié)能、二次污染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于線材加工、機(jī)械、電機(jī)、化工、設(shè)備、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、塑料、電器、石油、化工、印染等行業(yè)。其他工業(yè)有機(jī)廢氣處理。如油漆工業(yè)中的苯、乙醇、乙酸乙酯、三苯基(苯、甲苯、二甲苯)和**，印刷工業(yè)中的異丙醇，電子工業(yè)中的乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷，三氯乙烷的吸附回收。此外，還可加工碳?xì)浠衔?芳香烴、烷烴、烯烴)、含氧有機(jī)化合物(醇、酮、有機(jī)酸等)、含氮有機(jī)化合物、硫、鹵素、含磷有機(jī)化合物等。

總結(jié)
相比其他有機(jī)廢氣處理方法，該方法是一種綜合處理模式，汲取了其他模式的優(yōu)勢(shì)，技術(shù)較為成熟可靠，對(duì)于處理大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣具有較大優(yōu)勢(shì)，在催化燃燒的作用下，凈化效果可以達(dá)到排放要求，活性炭持續(xù)使用。