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4种技术解决涂料、油墨行业VOCs排放

北极星环保网来源:亚洲清洁空气中心2017/7/10 15:11:51我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:VOCs排放 VOCs治 RTO

北极星环保网讯:中国是涂料、油墨的生产和消费大国,由此带来的挥发性有机物(VOCs)污染成为PM2.5、臭氧污染的重要来源。涂料、油墨生产企业数量多,规模小,分布散,不少企业的生产方式粗放,污染控制水平不高,无组织排放严重。

为了引导涂料、油墨行业的VOCs治理,亚洲清洁空气中心联合华东理工大学修光利教授的研究团队共同开发了培训材料“涂料油墨生产企业VOCs排放核算及治理技术指南”。VOCs治理需要同时抓住原材料、工艺过程及末端治理三个部分。以下是培训材料提供的末端治理的部分信息。

1蓄热式热氧化处置装置(RTO)

案例

某船舶涂料制造企业,占地面积达70000平方米,年生产能力5000万升。该企业年工作日350天,每天24小时,四班三运转工作制。生产工艺主要是固定釜操作,几乎没有移动缸操作工艺。主要的溶剂为二甲苯。

该企业将所有的废气都收集起来经过除尘器后接入到RTO处理装置。设计处理风量约为1万m3/h,出口能够达到排放标准的要求。投入成本约1000万元,运行成本约为50-100万元之间(取决于连续运转的时间)。

基本原理

蓄热式热氧化炉(RegenerativeThermalOxidizers,RTO)的特点是换热器采用陶瓷蓄热床,氧化分解后气体将自身携带大量热量传递并储蓄在蓄热床中,然后让进入氧化器的气体从蓄热床中获得换取热量。

三床式RTO的工作示意图(来自于某RTO公司)

适用范围

原则上适用于24小时连续运转的生产企业,进口浓度在1.5g/m3以上。如果非24小时连续运转,需要考虑在非运转期的保温措施,否则会带来较高的运行成本。

应用要点

RTO目前有两床式、三床式和旋转式等多种形式。因为如果采用两床RTO,在蓄热床换向时,会出现污染物未经有效处理直接排放的现象。因此建议至少有三个蓄热床,其中一个用于预热进气,另一个用于蓄热降温排气,还有一个用于吹扫循环,吹扫循环可避免蓄热床换向时产生冲击排放。

2固定床吸附脱附-催化氧化处置装置

案例

某工业涂料企业建立于1995年,位于某经济技术开发区内,属于某大型涂料公司的分公司之一,主要的溶剂是二甲苯、乙酸乙酯等。其安装的固定吸附脱附-催化氧化处置装置设计风量为10万m3/h。气体经过过滤器,进入转轮浓缩区,吸附后经过排气筒排放。吸附装置达到饱和时采用热空气脱附。脱附后的废气风量为1万m3/h,进入催化氧化装置,在350度下处理后,汇入排气筒排放。

催化氧化的主要结果显示,进口浓度(NMHC)在300mg/m3左右,出口浓度(NMHC)约在20mg/m3左右。

基本原理

沸石转轮浓缩-催化氧化装置,包括了沸石转轮浓缩装置和催化氧化装置。在沸石转轮浓缩装置中,VOCs气体进入吸附区被吸附,成为净化气体排放。当吸附区接近饱和时,旋转至脱附再生区释放VOCs浓缩气体,并送至催化氧化炉燃烧分解。经脱附再生处理后的转轮再旋转至冷却区降温后,继续进行吸附处理。

典型的工艺流程如下图7.3所示。

沸石转轮-催化氧化装置流程示意图

应用要点

转轮吸附区的设计面风速不应小于3m/s,转轮厚度不宜小于400mm。蓄热燃烧装置应设置保温,保证炉体外表面温度须小于60℃。如果进口VOCs浓度高于1.5g/m3,则需要考虑后续处理技术,以确保达标。

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