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2.1.7吸附条件的确定
ACF吸附回收的关键是控制吸附床的温度、气体流速和床层高度,一般床层温度越低则回收净化程度越高。我们结合该项目具体的工程情况,同时考虑到工业装置与小试的差异,我们选择了吸附床的温度35℃左右,吸附床层高度为150mm,对VOCs气体的去除率控制在80%左右,进行ACF的吸附装置设计。
2.1.8阻火器与预处理设备设计
ACF装置入口前设阻火器、风量自动控制及指示、浓度自动控制及指示以及报警装置。阻火器是利用传热和器壁效应熄灭火焰、防止回火的设备,按结构型式分为金属网型、波纹型、多孔板型、填充型和水封型等。本方案中设计为金属网型,材料采用直径为1mm的70目的钢丝网10~20层放置。
2.2系统操作参数
在本项VOCs废气治理中,因甲苯的排放浓度最高,并且国家排放标准对其要求相对也更严格,因此首先应重点考虑对甲苯的治理。使用的ACF装置的系统设计和运行控制均按照表3参数进行。
2.3ACF装置的脱附再生
脱附是在0.1MPa饱和蒸气的驱动下,使ACF吸附器内的VOC溶剂被脱附下来。先把进入ACF设备废气气流断开,然后把蒸气引入待脱附的ACF吸附器,使吸附的有机物从吸附剂(ACF)上脱附下来,而被净化消除。由于是蒸气脱附,ACF吸附器内的温度会很快达到脱附的设计温度100℃,使吸附的有机物逐渐被迅速均匀地脱附释放出来,并且和凝结水一起进入溶剂回收系统,回收的溶剂含水率在1000~9000mg/L,可回用于生产,节约资源。
2.4回收治理效果
所用的10套ACF净化装置从2005年开始正式投入运行,表4是净化系统在使用了3个多月以后的检测结果。由表4的测试结果看出,ACF有机废气净化处理系统对甲苯的净化率达到84%,对乙酸乙酯的净化率达到76%,废气治理取得了较好效果。自从对废气治理后,周围的居民反映没有以前强烈了,特别是可以回收大量的VOCs溶剂,既节约了资源,又减少了对大气环境的污染。
本项目总体上看,基本达到了设计要求,由于一期工程投资有限,目前还没有满足国家排放标准的要求,有待二期工程完善后,进一步处理剩余部分废气。另外,从表4可知,按物料统计衡算VOCs的挥发量为10t/d,而目前可以回收的量为6.3t/d,还有3.7t溶剂继续挥发,主要原因是生产中溶剂的供给、调制和搬运等过程的无组织排放造成的。
3结语
印刷厂排放的VOCs废气的收集和治理,采用了负压局部集气和ACF有机废气净化装置的处理系统。经实际使用证明,收集系统和ACF有机废气净化处理系统对VOCs废气的治理效果达到了预期设计要求,但还不能够满足国家规定的二级排放标准要求,可在二期工程中进一步完善。通过实际应用和操作运行表明,在对吸附了有机废气的ACF吸器的脱附再生过程中,充分地利用了ACF吸附和脱附速度快的性能,采用这种方式治理包装印刷厂VOCs废气能达到较高的净化效率、安全节能,而且能够回收有机溶剂用于再生产,这对资源节约有广泛的意义。
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