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沸石(分子篩)轉輪濃縮技術在治理軟包裝VOCs廢氣的應用
時間:2020-11-18 作者:

軟包裝的VOCs來自印刷和復合過程對油墨、膠水的烘干環節,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。目前國內大部分軟包裝企業沒有經過處理或只使用等離子、光催化等低效設備簡單處理,把VOCs廢氣通過印刷機、復合機的排氣管道直接排向大氣。   多年前有部分企業選擇吸附回收,但包裝印刷企業的回收量通常較小,且回收后的組分復雜,分離提純困難,且出口難達標,所以現在較少。   部分有實力的企業選擇RTO,但設備投資大,能耗高,不經濟。針對RTO的缺點,部分廠家推廣減風增濃,但該技術提高了烘箱系統內的濃度,濃縮倍率低,需改造凹印機,且改造成本不小,所以應用有限。   因為包裝印刷含有大量乙醇等難吸附物質,所以市面上之前對轉輪濃縮的效果持懷疑態度。經過華世潔在轉輪的研發突破,證明了轉輪對包裝印刷行業乙醇的凈化效率可達到90~99%,可滿足排放要求。   隨著國家對環保檢查的日趨嚴格以及國家和省市VOCs排污費標準出臺,軟包裝行業對VOCs的治理日漸重視,各類治理技術也逐漸得到大家的認識。   鑒于軟包裝企業VOCs成分復雜、風量大、濃度區間波動大的實際情況,重點介紹一種比較處理工藝——沸石(分子篩)轉輪吸附濃縮+催化燃燒法,能有針對性地治理軟包裝行業VOCs,做到持續達標排放。   一、沸石的結構及特性   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。已經發現的沸石有36種,它們的共同特點就是具有架狀結構,就是說在它們的晶體內,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   沸石轉輪濃縮催化燃燒法處理有機廢氣的工作原理是:含VOCs廢氣進入沸石轉輪,此時廢氣中VOCs絕大部分被轉輪上的沸石吸附,而使廢氣中VOCs的含量大幅降低,從而成為較潔凈的氣體,達標排放至大氣中,經過轉輪吸附再高溫脫附出來的廢氣就變成高濃度的VOCs氣體,可降低后續處理程序的操作成本。利用沸石濃縮轉輪將大風量、低濃度的廢氣濃縮為小風量、高濃度的廢氣,再以催化燃燒的方式,將有機組分轉化為無害的CO2和H2O,以達到去除VOCs的目的。   沸石轉輪熱力燃燒處理工藝,特別適用于處理大風量、低濃度有機廢氣,可以有效提高處理效率、降低運行成本,VOCs去除效率可達到90%以上,有的甚至能達到99%以上。   沸石轉輪吸附的目的是為了將VOCs廢氣從大風量濃縮到小風量高濃度。在小風量情況下,高濃度的VOCs氣體將被燃燒爐處理。含VOCs的廢氣在經過旋轉轉輪處理區的時候被收集,當氣體過了轉輪后,VOCs就被轉輪上的吸附介質吸附從而得到去除。   等轉輪轉到脫附區域時,附著在轉輪上的VOCs被連續的高溫及低流量脫附氣體從反方向解吸收,高濃縮的VOCs氣體從轉盤中脫離并送到燃燒爐進行燃燒處理。旋轉轉輪經過脫附區域,經過低溫再生再次轉到處理區,對VOCs廢氣進行吸附凈化。   經凈化的VOCs廢氣一小部分通過加溫進入脫附區,對吸附介質進行再生。大部分已凈化氣體進入燃燒爐的換熱器中,從低溫氣體轉換為高溫氣體,并輸送到車間供設備烘干使用。多余的已凈化氣體則與經燃燒處理后的氣體通過排氣筒排放。   燃燒爐的用途是對經轉輪脫附出來的高濃度VOCs氣體進行燃燒氧化處理,同時利用換熱器對經轉輪凈化處理的氣體進行加溫。   三、智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能機組   由青島華世潔環保公司生產的智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能熱風機組,使用的是目前能保證持續穩定達標排放的,專業針對軟包裝VOCs廢氣大風量、低濃度廢氣特點的,廢氣治理+供熱一體機組。   將印刷機、干式復合機、涂布機所排出的VOCs回收至智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能機組,在常壓下借助沸石對極性分子和不飽和分子所表現出的強烈吸附能力,對VOCs廢氣進行吸附,經過處理的高溫潔凈氣體經過換熱器后,再送到凹印機、復合機、涂布機等,對產品進行烘干,取代各種傳統的電加熱方式,并實現凹印機、復合機設備排放的VOCs治理達標。這套一體機設備既節能減排達到VOCs治理的目的,又能幫助客戶進行熱能回用,節省70%以上的加熱費用。   智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能熱風機組具有結構合理、造型新穎、熱量強度大、升溫快、溫度控制穩定、安裝操作方便、占地面積小、操作簡單、維護方便、投資經濟、運行費用低的特點。整機采用自動智能給熱系統,車間需要消耗多少熱量時,自動智能給熱系統會根據實際需要量增、減給熱量,以達到節約能源的目的。   四、車間印刷及復合設備智能化改造   1、智能控制系統觸摸屏:人性化設計、PLC智能控制、一鍵啟動,隨時可對溫度及其它運行數據進行調整。   2、PID溫度控制器:在印刷機、復合機每臺加裝一套PID智能溫度控制器,以實現對每一加熱單元(色組/烘箱)的溫度自動控制,基本達到恒溫的目的。   3、PID凹印排風量同步控制系統:凹印機排風系統采用PLC智能聯機同步控制,在凹印機啟動時,排氣風機同步啟動,啟動時排氣風機在設定的低頻率運行,當凹印機啟動某個色組的熱風機時,排氣風機會自動增加引風頻率,這個色組的排氣閥門也自動同時打開,逐步啟動其他色組時,排氣風機也自動逐步增加引風頻率,與其相應的排氣閥門也自動打開。在關閉某個色組的熱風機時,排氣風機會自動減少引風頻率,這個色組的排氣閥門也同時自動關閉。在某些情況下需加、減排氣風量時,也可通過觸摸屏手動調節排氣風機的頻率來達到對排氣量的要求,但在停機后,PLC控制器會恢復到原來程序設定的頻率,這樣更加節能。也就是說,機器一旦運行,就會按照PLC的設置程序進行自動運作,不需要人工進行調節。   五、智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能機組的處理效率以及工藝可行性   智能控制沸石轉輪VOCs凈化處理節能熱風機組采用常壓式輸出熱能空氣,安全性能高。經過該機組高溫處理完的揮發性有機廢氣(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中濃度和速率的排放標準。經過沸石轉輪濃縮系統凈化處理的潔凈氣體,重新循環運用到印刷機以及復合機的烘干,為企業節約烘干成本。   六、日常運行管理以及監管   在設備日常運行中,各模塊數據會上傳到華世潔云平臺,客戶可以通過PC端、手機端對設備的運行情況進行查看和監控,對報警信息及時處理。客戶可以根據當地監管要求,加裝在線監測設備,實時傳輸到當地環保部門。

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