工业废气综合治理

印刷油墨VOCs有机废气治理解决方案

印刷油墨废气来源分析

油墨作为主要的印刷原料是由颜料、连结料、溶剂、填充剂和辅助剂组成,常用的油墨主要分为:有机溶剂型油墨、无苯油墨、水溶性油墨及高固体油墨等。

有机溶剂型油墨和无苯油墨分别采用甲苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯和乙醇、异丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等低沸点挥发性有机物作为溶剂,具有印刷速度快、印刷品质量好、成本较低等特点,在印刷生产中得到广泛应用。然而在印刷过程中,特别是在印品干燥过程中,有机溶剂(占油墨总量的70%~80%)的挥发产生大量的有机废气,它直接排放不仅使生产车间的空气质量变得十分恶劣,对厂区周围的环境造成严重的污染,极大地危害了生产工人和广大人民群众的身体健康。同时也是一种浪费,它提高了生产成本,增加印刷企业的经济负担,影响企业的经济效益。

因此,如何在保证产品质量及生产效率的同时,消除有机废气的释放对环境的不良影响和对人们身体健康的危害,有效地回收利用这些有机废气达到节约资源、保护环境、提高企业经济效益,实现经济的可持续发展和环境保护的“双赢”,成为各印刷企业面临的现实问题。

废气的成分及危害

挥发性有机废气是有害人体健康的污染物质,常常伴随着异味、恶臭散发在空气中,对工厂工人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用,对心、肺、肝等内脏及神经系统产生有害影响,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突变。如含挥发性有机废气是有害人体健康的污染物质,常常伴随着异味、恶臭散发在空气中,对工厂工人的眼、 鼻、呼吸道有刺激作用,对心、肺、肝等内脏及神经系统产生有害影响,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突变。如含苯、甲苯、二甲苯的废气,因其毒性大、长期接触后通过吸入或皮肤吸收到体内,将引起肝脏的损伤、造血器官以及神经系统的损害,晚期可发展成为再生障碍性贫血,甚至转变为白血病。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件。

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准
印刷方式 污染物 最高允许排放
(mg/m³)
最高允许排放
速率(kg/h)
平板印刷
(不含以金属、陶瓷、玻璃为承印物的平板印刷)、
柔性版印刷
1 0.4
甲苯与
二甲苯合计
15 1.6
总VOCs 80 5.1
凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、
平板印刷(以金属、陶瓷、玻璃
为承印物的平板印刷)
1 0.4
甲苯与
二甲苯合计
15 1.6
总VOCs 120 5.1
二甲苯排放速率不得超过1.0kg/h
解决方案及工艺流程

印刷油墨废气治理工艺选择对比

1. 吸收法

吸收法可分为化学吸收和物理吸收,大部分有机废气不宜采用化学吸收。物理吸收的吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力,低挥发性,同时还应具有较小的挥发性,吸收液饱和后经解析或精馏后重新使用。本法适用于具有可溶性的有机废气,且吸收剂具有廉价高效的特点,也常作为废气治理过程中的预处理过程,同时可起到冷却降温、预除尘的作用。

2. 燃烧法

本法亦称为热氧化法、热力燃烧法,主要用于有机物高浓度废气的净化。对于自身不能燃烧的中低浓度尾气,通常需助燃剂或加热,能耗大,运行成本比催化燃烧法高10倍以上;运行技术要求高,不易控制与掌握。此法在国内基本上未获推广,仅有少数厂家引进国外治理设备运用于较高浓度和温度的制罐印铁业废气治理中,但终因能耗大及运行不稳定,难以正常运转。

3. 催化燃烧法

该法的优点是催化燃烧为无焰燃烧,安全性好,本法的特点:起燃温度低,节约能源,净化率高,无二次污染;工艺简单,操作方便,安全性好;装置体积小,占地面积少;设备的维修与折旧费较低。该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理,国内外已有广泛使用的经验,效果良好。

4. 吸附法

有机废气通过活性炭的吸附,可达到95%的净化率,吸附法设备简单、投资小。活性炭达到饱和时吸附量约30%,应用于净化设备可取20-25%的吸附量。该工艺适用于中低浓度,中小风量的有机废气治理,是目前国内治理“三苯”有机废气成熟的使用方法。对于本方案中风量不大、较低浓度的混合有机废气比较适合选用该工艺。

5. 生物净化法

该法基于成熟的生物处理污水技术上发展起来,具有能耗低、运行费用少的特点,在国外有一定规模的运用。其缺点在于污染物在传质和消解过程中需要有足够的停留时间,从而增大了设备的占地,同时由于微生物具有一定的耐冲击负荷限值,增加了整个处理系统在启停时的控制或维护困难。该法目前在国内污水站废气治理中有少量运用,对于工业废气中治理的运用很少。

6. 膜分离法

该法是利用有机蒸汽与空气透过膜的能力的不同而使二者分开。该法适用于处理较浓的废气(≥1000mg/m3),目前投资和运行成本等费用都高,尚处于实验研究阶段。

7. 光催化法

光催化净化是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物。利用光催化净化技术去除空气中的有机污染物具有以下特点:

① 直接用空气中的氧气做氧化剂,反应条件温和(常温常压)

② 可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子,净化效果彻底。

光催化净化技术具有室温深度氧,二次污染小,运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点,所以光催化特别合适室内挥发有机物的净化,在深度净化方面显示出了巨大的应用潜力。

综合考虑,确保废气处理达标排放,操作方便、节省占地等,采用光催化氧化+吸附法组合处理方案。

工艺流程图

工艺流程图-博莱达环境

项目案例及运行

项目案例及运行-博莱达环境

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