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印刷包装车间的VOCs三大处理方法对比
2017.12.20   点击323次

    挥发性的有机废气一直以来都是环境的"杀手",让人们都对它束手无策,印刷包装车间的VOCs就是其中一员。印刷包装车间的VOCs主要来源于油墨、胶水现场配制存放时溶剂挥发产生的废气和油墨槽、胶水槽及产品进喷漆车间废气处理入烘箱前溶剂挥发产生的废气,特点是风量较大,浓度偏低,多种溶剂混合,回收经济价值略低。

  目前VOCs治理市场上有数百家企业采用活性炭纤维吸附+蒸气脱附+精馏,活性炭纤维吸附+氮气脱附+膜分离等技术工艺组合模式为各种VOCs排放企业提供技术服务。活性炭纤维吸附是一种成熟技术,各种方案相同投入的情况下吸附环节经济技术指标不会有显著差距,在此不作对比。

  首先对三种脱附冷凝方式分析对比。常见的脱附冷凝方式则包括蒸汽脱附、氮气脱附和空气脱附三种模式,分析对比如下:

 对比技术 水蒸气脱附 氮气脱附 干空气脱附
 能源消耗 高 高 低
 环保性能 有二次污染 间歇超标 稳定达标
 溶剂回收率 70% 80% 90%
 分离提纯 外加、高能耗 外加、高能耗 内置、低能耗
 溶剂品质 水解严重 几乎不水解 微量水解
 脱附性能 高沸点溶剂脱不干净 脱附效果较差 脱附彻底、可定期活化
 设备腐蚀 严重 不严重 不严重
 系统投入 低(公用要求高) 中 高
 运行维护成本 高 高 低

  蒸气脱附:用水蒸气加热吸附床,将溶剂气化后随水蒸汽排出,经冷却水冷凝后得到溶剂含量约为20%的混合溶液。脱附后需要用干空气吹干含水量很高的吸附床,再用冷空气冷却吸附床。蒸汽脱附的优点是工艺成熟;低沸点的乙酸乙酯脱附彻底;可常温冷凝,不需要制冷设备,一次性投入小。缺点是脱附过程中乙酸乙酯水解严重,大量产生乙酸,高温下设备腐蚀严重;系统要有一定承压能力,管道复杂,安装需压力管道资质;由于接近常压下水蒸气温度不超过110℃,高沸点的甲苯脱附不彻底,将导致吸附床活性下降,排放浓度升高;多一个干燥过程,脱附时间长;很多企业不具备供应蒸汽条件,导致实施范围受限;脱附产物含水量过高,导致分离成本高,二次污染严重。

  氮气脱附:先用常温氮气吹扫系统,待系统中氧含量低于5%后再加热氮气脱附。脱附溶剂随热氮气排出,经冷却水、冷冻水两级冷凝后得到溶剂含量约为66%的混合溶液。脱附后需要用冷空气冷却吸附床。氮气脱附的优点是脱附温度可以较高,高低沸点的溶剂均可脱附,脱附过程溶剂水解最少,设备腐蚀问题不明显。缺点是系统复杂,占地面积大,需配置制氮机、冷水机,一次性投入最大;系统气密性要求高,氮气消耗量大,运行成本最高;循环脱附氮气中有机溶剂浓度过高,导致脱附不彻底,吸附剂利用率低,排放浓度不达标;需要检测控制氧含量,可靠性较差,脱附过程中需持续排出含有高浓度有机溶剂的氮气进行二次吸附,导致吸附剂利用率进一步降低。

  空气脱附:先蓄热预热吸附床,同时大量脱附低沸点溶剂,再逐步升温脱附高沸点溶剂,脱附溶剂随热空气排出,经换热冷凝除掉大部分水后进入深冷分离,脱水分离后直接得到高纯度溶剂。深冷分离后的空气溶剂含量较低,经换热升温后循环脱附。脱附完成后将吸附床热量回收至蓄热器,同时冷却吸附床。空气脱附的优点是系统简单可靠,限制条件少,脱附温度可以按需调整,高低沸点的溶剂均可彻底脱附,脱附过程溶剂水解较少,设备腐蚀问题不明显,综合运行费用最低,无二次污染。缺点是需配置冷冻机,换热性能要求高,一次性投入较大,运行电功耗较高。

  然后对三种分离提纯方式分析对比:

  精馏:广泛应用的成熟工艺,比较适用于大规模生产,绝大多数企业溶剂回收很难达到精馏工艺的经济规模;单塔无法完成共沸物分离,如要分离水和乙酸乙酯,需要三塔才能完成;设备占地面积大,运行能耗高,安全监管要求严,工程项目一次性投入大,自动化程度低,需专职人员操作看守。

  膜分离:能比较彻底脱水,运行费用约为精馏的60%,但不能分离高低沸点溶剂,膜损耗较快,换膜费用很高。设备复杂,涉压力容器,可靠性差,占地面积大,一次性投入高,所以工业运用较少。

  深冷分离:利用深冷冷凝形成的降膜进行气提分离,分离装置内置于我司产品之中,成为行业中唯一具有完整回收分离功效的末端设备,增加设备投入较低,几乎不额外消耗能源,能突破共沸限制分离出水和高沸点溶剂,获得高纯度的低沸点有机溶剂,可直接循环用于生产。设备投入小,能耗极低,全自动运行。

本文来自:科盈环保
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