凹版印刷VOCs废气的净化治理联用工艺
2017-12-18 08:05:29  来源: 《华东科技:学术版》
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在进行凹版印刷时通常会产生大量的有机废气,这些废气主要是由于在进行烘干油墨时,干燥箱会挥发有机溶剂尾气,以及印刷单元周围挥发的废气。受爆炸极限浓度值的限制,会加大干燥箱的废气排放量,此外,还会挥发浓度较低的多种污染物质:比如乙酸乙酯、丙酮、无苯油墨、运行过程中产生的乙醇。

1系统工艺流程

在使用吸附法废气治理的技术时,吸附剂是决定性的因素。净化处理大风量的有机废气,需要采用的吸附剂是蜂巢状活性炭,这种吸附碳在吸附性能上优于普通活性炭,具有气流阻力小的特点。在相同的气体流速下,蜂巢状活性炭的气流阻力比同类别的颗粒碳少10%左右。

凹版印刷活性炭技术说使用的工艺流程主要是先在预处理器中进行过滤,等到表面冷却之后,将其引入吸附设备进行吸附。到吸附达到饱和状态之后,在使用蒸汽脱附再生活性炭。具体操作流程如图1所示。

1.1系统物料循环特征

凹版印刷VOCs废气净化治理的整个工艺都是由可编辑逻辑控制器进行操作控制,能够实现循环回收、交替吸附,以及自动切换等功能。该系统物料循环的特征主要是以下几个方面:

(1)要实现印刷废气的收集,需要先将高压风机调整为微负压,这样才能进入过滤环节。经过废气温度调节装置使废气能够顺利进入脱附装置,这样就能利用吸附罐将废气处理成洁净气体,这样就能实现循环利用。

(2)活性炭在吸附印刷废气之后就能够利用蒸汽脱附装置产生混合气,经多次换热之后就会生成冷凝液,之后进行冷凝液的精馏,可以将有机产品提纯出来用于生产。

(3)要将废气中的有机物氧化成无害的水和二氧化碳,就需要利用催化燃烧技术,将凹版印刷的废气进行催化燃烧,这样能够有效确保设备净化治理的安全质量。

1.2洗涤过滤工艺的预处理

由于凹版印刷在运行时会产生颗粒漆雾的有机废气,所以在进入吸附罐前,需要将有机废气中含有的颗粒漆雾进行彻底清除。使用间歇性高压淋喷处理分子扩散等情况。这样可以使得废气中含有的大分子能够进入吸附罐进行吸附处理。

1.3活性炭吸附净化工艺

通常情况下,吸附装置是由三个吸附罐组成,这三个吸附罐能够循环进行废气的脱附吸附,再生以及气体干燥。所谓的气体干燥,其实是指利用活性炭纤维将气体进行冷却,这样能够有效去除气体中残留的蒸汽,实现吸附罐的最佳吸附效果,印刷过程中产生的废气是由离心风机导入至吸附器中,这样能够使净化的气体达到排放的标准。

2设备参数配置

在进行印刷有机废气的进化吸附时,一般采用的都是蜂巢状的活性炭进行吸附,但需要注意的是要优化配置催化燃烧装置和活性炭吸附,使其能够达到最佳的吸附状态,在进行吸附脱附以及干燥环节时,两种设备的优化配置能够实现定时自动轮换,这样可以确保脱附操作与溶剂回收同时运行。

2.1操作参数以及系统设计

甲苯是印刷废气中排放浓度最高的物质,因此对其排放标准有着严格的要求,所以在进行废气处理的首要任务就是降低甲苯的浓度。活性炭纤维吸附回收主要是控制床层的温度和厚度,以及气流速度。床层温度较高会影响回收的进化程度,一般情况下,凹版印刷VOCs废气含量一般要控制在80%左右。

2.2吸附床结构

一般情况下,吸附床的组装结构都是抽屉式,这是由于抽屉式里特有防止气体短路的挡板设置,这样能够保证气体流速均匀。抽屉内装有独立吸附单元的蜂巢状活性炭,这样能够提升更换材料和装卸的效率,在使用吸附床时,为了减少能量消耗以及降低噪音污染,推荐使用中低压的排风机。

将厚度为30厘米左右的小石子铺设在吸附罐的活性炭下,这样做的目的是避免过厚的活性炭引发自燃,导致有机废气爆炸;其次,在吸附罐内部堆放不同特性的活性炭,可以有效提高活性炭的多元吸附力。

2.3催化燃烧装置

催化燃烧装置的主要环节有:预热环节、热交换环节、燃烧环节。通常情况下是将蜂巢状稀土催化剂放入燃烧室中,使用电加热方式进行预热,利用其脱附再生的功能,将排放气体中所还有的有机物分解吸附出来,剩下部分将会经过催化燃烧转变为水和二氧化碳。由于催化床在运行过程中会释放大量的热能,会助力有机气体产生自燃,因此就不需要再进行加热。

经由催化床进行废气净化燃烧,能够杜绝二次污染,提升净化效率,实现节能减排的目的。

2.4安全辅助设备

在进行废气净化处理时,应采用防爆型风机进行废气体的输送。这是由于在气体运行过程中,由于频繁进行设备的切换。因此在设计时应当加大管道的口径以及设备的密封圈设计,这样可以提升设备的质量和安全。将吸附罐进行特殊处理,置入特有的排液结构,避免吸附罐长期积液导致其腐蚀吸附箱。利用安全栅控制柜外部信号,使整个系统充分接触地面,提升设备的安全性能。

3工艺适用范围

活性炭吸附和催化燃烧净化处理的联用工艺,不适用于含有大分子量的废气,废气中的物料具有易挥发性能,高沸点的有机物,以及可以与活性炭发生反应的物质。并且要将VOCs废气的浓度控制在0.5%左右,如达不到这个标准,就要在前期将其稀释。

4结束语

凹版印刷VOCs废气的净化治理联用工艺主要是将活性炭吸附与催化燃烧装置有机结合起来,这样可以提升VOCs废气的吸附处理效果,避免造成二次污染,将凹版印刷VOCs废气的净化治理与回收利用提升到一个新高度。采用具备3个吸附罐的活性炭吸附装置,能够进行废气的循环处置,将其吸附性能发挥到极致,实现吸附的高效率。

此外,活性炭纤维凭借其较低的再生能量消耗,强大的脱附功能以及气流阻力较小的缠绕芯工艺,使其能够实现低压排气风机的运行规格。催化床在进行催化燃烧时会产生大量的热量,这就能够帮助废弃中部分有机物达到自燃的条件,使其能够进行脱附再生,达到节能减排的效果。凹版印刷VOCs废气的净化治理联用工艺的实现,顺应了节能环保的时代要求,有利于建设环境友好型,资源节约型社会的发展。

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责任编辑: 海闻