408-浅析印刷车间VOCs废气的治理.pdfVIP

浅析印刷车间VOCs 废气的治理 武汉科技大学，刘秋新，杨树，吴炯 摘 要：近些年来，处于城市化和工业化中的中国，印刷行业快速发展，导致印刷油墨、 粘合剂等有机溶剂的消耗也快速增长，这些材料在生产过程中造成了大量的VOCs 废气，不 仅对人体的健康造成损害，对环境也造成很大的危害。本文研究了印刷行业VOCs 的排放特 征，通过生产工艺调研分析了车间中VOCs 的主要来源和成分。总结了常见工业VOCs 废气治 理方法，对沸石转轮吸附浓缩＋蓄热式燃烧处理技术的设备构造、工艺原理和运行流程进行 了深入的研究。采用此组合技术可以有效地处理报纸和书刊印刷车间中的VOCs 废气，排放 浓度和排放速率均达到行业标准，具有良好的社会和经济效益。 关键词：印刷车间；VOCs 废气；治理技术 1 VOCs 现状 国家的经济快速发展，但是治理污染的能力并没有跟上经济的发展，城市群区域大气复 合型污染形势日趋严峻，给空气质量改善带来了巨大压力，挥发性有机物作为PM2.5 和O3 形成的关键前体物，是复合型大气污染的重要诱因。VOCs 排放标准缺失，治理技术推进缓 慢，企业治理的压力和动力不足也是重要的原因。印刷企业主要的VOCs 排放环节是油墨和 稀释剂的使用环节，所用的溶剂主要是芳香烃类、酯类、酮类、醚类等有机溶剂，这些溶剂 大都具有毒性，且具有挥发性。治理印刷车间的VOCs 废气成了重中之重。 2 VOCs 治理技术 常用的工业VOCs 废气治理技术主要包含三类，即回收技术、销毁技术和组合处理技术。 不同方法的处理效率和投资运行成本均存在较大差异，针对不同类型印刷工艺选择高效经济 合理的治理技术值得深入研究。针对印刷行业中的典型胶印工艺中VOCs 的排放与治理，以 层次分析法为模型，构建该行业VOCs 治理技术评估体系，对现有治理方法进行排序并筛选 出最佳可行的治理技术。 2.1 VOCs 回收技术 回收技术治理的基本思路是对排放的VOCs 进行吸收、过滤、分离，然后进行提纯等处 [1] 理，再资源化循环利用。常用的回收技术主要有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法等 。 吸附法是利用多孔性固体吸附剂处理含VOCs 的气态混合物，使其中的一种或多种组分浓缩 于固体表面上以达到分离的目的[2] 。吸收法是利用某一种VOCs 易溶于特殊溶剂这种特性对 其进行处理，其吸收过程是根据有机物相似相溶原理实现的。冷凝法是利用VOCs 在不同的 温度和压力下具有不同的饱和蒸汽压的原理，通过降低温度和增加压力，使处于蒸气状态的 ☆ 刘秋新，男，1956 年10 月，博士，教授，430070 湖北省 武汉市 武汉科技大学 城市建设学院 Tel: [3] VOCs 凝结出来得以净化和回收 。膜分离法是利用不同种类VOCs 气体透过半透膜的速率 [4] 不同的原理实现选择性分离的技术 。 2.2 VOCs 销毁技术 销毁技术处理的基本原理是把VOCs 废气分解转化为其他无毒无害的物质。常见的销 毁技术有燃烧法（包括直接燃烧法、催化燃烧法、蓄热燃烧法）、生物法（包括生物过滤法、 生物洗涤法、生物滴滤法）、低温等离子体法、光催化氧化法等。直接燃烧法是使VOCs 在 较高温度下迅速转化为CO 和H O[5] 。催化燃烧是指在催化剂的作用下，在温度不高的情况 2 2 下加快有机废气的化学反应速度[6] 。蓄热燃烧技术 （RTO ）的原理是将废气加热到800℃以 上，使VOCs 废气氧化分解，氧化反应产生的高温气体经过陶瓷蓄热体使其升温并蓄热， 加热后续进入的VOCs 废气[7] 。生物法的原理是利用微生物的代谢作用，将VOCs 转化为 CO 和H O 等无机物，常见的生物处理工艺包括生物洗涤法、生物过滤法和生物滴滤法三 2 2 种。低温等离子体技术的基本原理是在外加电场的作用下获得非平衡等离子体，即产生大量 的高能电子和 O ﹒、OH ﹒等活性粒子，与VOCs 分子进行氧化和降解反应，使有机废气最 [8] 终分解