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沸石(分子篩)轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)在治理軟包裝VOCs廢氣的應(yīng)用

沸石(分子篩)轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)在治理軟包裝VOCs廢氣的應(yīng)用摘要

軟包裝的VOCs來自印刷和復(fù)合過程對油墨、膠水的烘干環(huán)節(jié),主要成分有乙醇、異丙醇、丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸丁酯等。目前國內(nèi)大部分軟包裝企業(yè)沒有經(jīng)過處理或只使用等離子、光催化等低效設(shè)備簡單處理,把VOCs廢氣通過印刷機(jī)、復(fù)合機(jī)的排氣管道直接排向大氣。    多年前有部分企業(yè)選擇吸附回收,但包裝印刷企業(yè)的回收量通常較小,且回收后的組分復(fù)雜,分離提純困難,且出口難達(dá)標(biāo),所以現(xiàn)在較少。    部

  軟包裝的VOCs來自印刷和復(fù)合過程對油墨、膠水的烘干環(huán)節(jié),主要成分有乙醇、異丙醇、丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸丁酯等。目前國內(nèi)大部分軟包裝企業(yè)沒有經(jīng)過處理或只使用等離子、光催化等低效設(shè)備簡單處理,把VOCs廢氣通過印刷機(jī)、復(fù)合機(jī)的排氣管道直接排向大氣。

  

  多年前有部分企業(yè)選擇吸附回收,但包裝印刷企業(yè)的回收量通常較小,且回收后的組分復(fù)雜,分離提純困難,且出口難達(dá)標(biāo),所以現(xiàn)在較少。

  

  部分有實(shí)力的企業(yè)選擇RTO,但設(shè)備投資大,能耗高,不經(jīng)濟(jì)。針對RTO的缺點(diǎn),部分廠家推廣減風(fēng)增濃,但該技術(shù)提高了烘箱系統(tǒng)內(nèi)的濃度,濃縮倍率低,需改造凹印機(jī),且改造成本不小,所以應(yīng)用有限。

  

  因?yàn)榘b印刷含有大量乙醇等難吸附物質(zhì),所以市面上之前對轉(zhuǎn)輪濃縮的效果持懷疑態(tài)度。經(jīng)過華世潔在轉(zhuǎn)輪的研發(fā)突破,證明了轉(zhuǎn)輪對包裝印刷行業(yè)乙醇的凈化效率可達(dá)到90~99%,可滿足排放要求。

  

  隨著國家對環(huán)保檢查的日趨嚴(yán)格以及國家和省市VOCs排污費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)出臺,軟包裝行業(yè)對VOCs的治理日漸重視,各類治理技術(shù)也逐漸得到大家的認(rèn)識。

  

  鑒于軟包裝企業(yè)VOCs成分復(fù)雜、風(fēng)量大、濃度區(qū)間波動大的實(shí)際情況,重點(diǎn)介紹一種比較高效的處理工藝——沸石(分子篩)轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒法,能有針對性地治理軟包裝行業(yè)VOCs,做到持續(xù)達(dá)標(biāo)排放。

  

  一、沸石的結(jié)構(gòu)及特性

  

  沸石是沸石族礦物的總稱,是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦石。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的沸石有36種,它們的共同特點(diǎn)就是具有架狀結(jié)構(gòu),就是說在它們的晶體內(nèi),分子像搭架子似地連在一起,中間形成很多的空腔。

  

  沸石具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能,因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑,也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。

  

  二、工作原理

  

  沸石轉(zhuǎn)輪濃縮催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的工作原理是:含VOCs廢氣進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪,此時(shí)廢氣中VOCs絕大部分被轉(zhuǎn)輪上的沸石吸附,而使廢氣中VOCs的含量大幅降低,從而成為較潔凈的氣體,達(dá)標(biāo)排放至大氣中,經(jīng)過轉(zhuǎn)輪吸附再高溫脫附出來的廢氣就變成高濃度的VOCs氣體,可降低后續(xù)處理程序的操作成本。利用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪將大風(fēng)量、低濃度的廢氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度的廢氣,再以催化燃燒的方式,將有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為無害的CO2和H2O,以達(dá)到去除VOCs的目的。

  

  沸石轉(zhuǎn)輪熱力燃燒處理工藝,特別適用于處理大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣,可以有效提高處理效率、降低運(yùn)行成本,VOCs去除效率可達(dá)到90%以上,有的甚至能達(dá)到99%以上。

  

  沸石轉(zhuǎn)輪吸附的目的是為了將VOCs廢氣從大風(fēng)量濃縮到小風(fēng)量高濃度。在小風(fēng)量情況下,高濃度的VOCs氣體將更高效地被燃燒爐處理。含VOCs的廢氣在經(jīng)過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪處理區(qū)的時(shí)候被收集,當(dāng)氣體過了轉(zhuǎn)輪后,VOCs就被轉(zhuǎn)輪上的吸附介質(zhì)吸附從而得到去除。

  

  等轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)到脫附區(qū)域時(shí),附著在轉(zhuǎn)輪上的VOCs被連續(xù)的高溫及低流量脫附氣體從反方向解吸收,高濃縮的VOCs氣體從轉(zhuǎn)盤中脫離并送到燃燒爐進(jìn)行燃燒處理。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪經(jīng)過脫附區(qū)域,經(jīng)過低溫再生再次轉(zhuǎn)到處理區(qū),對VOCs廢氣進(jìn)行吸附凈化。

  

  經(jīng)凈化的VOCs廢氣一小部分通過加溫進(jìn)入脫附區(qū),對吸附介質(zhì)進(jìn)行再生。大部分已凈化氣體進(jìn)入燃燒爐的換熱器中,從低溫氣體轉(zhuǎn)換為高溫氣體,并輸送到車間供設(shè)備烘干使用。多余的已凈化氣體則與經(jīng)燃燒處理后的氣體通過排氣筒排放。

  

  燃燒爐的用途是對經(jīng)轉(zhuǎn)輪脫附出來的高濃度VOCs氣體進(jìn)行燃燒氧化處理,同時(shí)利用換熱器對經(jīng)轉(zhuǎn)輪凈化處理的氣體進(jìn)行加溫。

  

  三、智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能機(jī)組

  

  由青島華世潔環(huán)保公司生產(chǎn)的智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能熱風(fēng)機(jī)組,使用的是目前能保證持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的,專業(yè)針對軟包裝VOCs廢氣大風(fēng)量、低濃度廢氣特點(diǎn)的,廢氣治理+供熱一體機(jī)組。

  

  將印刷機(jī)、干式復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)所排出的VOCs回收至智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能機(jī)組,在常壓下借助沸石對極性分子和不飽和分子所表現(xiàn)出的強(qiáng)烈吸附能力,對VOCs廢氣進(jìn)行吸附,經(jīng)過處理的高溫潔凈氣體經(jīng)過高效換熱器后,再送到凹印機(jī)、復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)等,對產(chǎn)品進(jìn)行烘干,取代各種傳統(tǒng)的電加熱方式,并實(shí)現(xiàn)凹印機(jī)、復(fù)合機(jī)設(shè)備排放的VOCs治理達(dá)標(biāo)。這套一體機(jī)設(shè)備既節(jié)能減排達(dá)到VOCs治理的目的,又能幫助客戶進(jìn)行熱能回用,節(jié)省70%以上的加熱費(fèi)用。

  

  智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能熱風(fēng)機(jī)組具有結(jié)構(gòu)合理、造型新穎、熱量強(qiáng)度大、升溫快、溫度控制穩(wěn)定、安裝操作方便、占地面積小、操作簡單、維護(hù)方便、投資經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。整機(jī)采用自動智能給熱系統(tǒng),車間需要消耗多少熱量時(shí),自動智能給熱系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)際需要量增、減給熱量,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

  

  四、車間印刷及復(fù)合設(shè)備智能化改造

  

  1、智能控制系統(tǒng)觸摸屏:人性化設(shè)計(jì)、PLC智能控制、一鍵啟動,隨時(shí)可對溫度及其它運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

  

  2、PID溫度控制器:在印刷機(jī)、復(fù)合機(jī)每臺加裝一套PID智能溫度控制器,以實(shí)現(xiàn)對每一加熱單元(色組/烘箱)的溫度自動控制,基本達(dá)到恒溫的目的。

  

  3、PID凹印排風(fēng)量同步控制系統(tǒng):凹印機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)采用PLC智能聯(lián)機(jī)同步控制,在凹印機(jī)啟動時(shí),排氣風(fēng)機(jī)同步啟動,啟動時(shí)排氣風(fēng)機(jī)在設(shè)定的低頻率運(yùn)行,當(dāng)凹印機(jī)啟動某個(gè)色組的熱風(fēng)機(jī)時(shí),排氣風(fēng)機(jī)會自動增加引風(fēng)頻率,這個(gè)色組的排氣閥門也自動同時(shí)打開,逐步啟動其他色組時(shí),排氣風(fēng)機(jī)也自動逐步增加引風(fēng)頻率,與其相應(yīng)的排氣閥門也自動打開。在關(guān)閉某個(gè)色組的熱風(fēng)機(jī)時(shí),排氣風(fēng)機(jī)會自動減少引風(fēng)頻率,這個(gè)色組的排氣閥門也同時(shí)自動關(guān)閉。在某些情況下需加、減排氣風(fēng)量時(shí),也可通過觸摸屏手動調(diào)節(jié)排氣風(fēng)機(jī)的頻率來達(dá)到對排氣量的要求,但在停機(jī)后,PLC控制器會恢復(fù)到原來程序設(shè)定的頻率,這樣更加節(jié)能。也就是說,機(jī)器一旦運(yùn)行,就會按照PLC的設(shè)置程序進(jìn)行自動運(yùn)作,不需要人工進(jìn)行調(diào)節(jié)。

  

  五、智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能機(jī)組的處理效率以及工藝可行性

  

  智能控制沸石轉(zhuǎn)輪VOCs凈化處理節(jié)能熱風(fēng)機(jī)組采用常壓式輸出熱能空氣,安全性能高。經(jīng)過該機(jī)組高溫處理完的揮發(fā)性有機(jī)廢氣(主要成分為乙醇、異丙醇、丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸丁酯等)的總排量低于國家和地方法規(guī)中濃度和速率的排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)凈化處理的潔凈氣體,重新循環(huán)運(yùn)用到印刷機(jī)以及復(fù)合機(jī)的烘干,為企業(yè)節(jié)約烘干成本。

  

  六、日常運(yùn)行管理以及監(jiān)管

  

  在設(shè)備日常運(yùn)行中,各模塊數(shù)據(jù)會上傳到華世潔云平臺,客戶可以通過PC端、手機(jī)端對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行查看和監(jiān)控,對報(bào)警信息及時(shí)處理。客戶可以根據(jù)當(dāng)?shù)乇O(jiān)管要求,加裝在線監(jiān)測設(shè)備,實(shí)時(shí)傳輸?shù)疆?dāng)?shù)丨h(huán)保部門。


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