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1、北极星VOCs在线来源:包装前沿2017/1/7 10:00:55我要投稿所属频道:VOCs包装印刷关键词:废气治理 RTO VOCs治理重磅! 2017排污许可制度实施座谈会即将召开北极星VOCs在线讯:1月5号下午,由广东包协情报委、包装前沿主办、无锡爱德 旺斯科技有限公司独家赞助的“RTO在包装印刷行业废气治理中的应用”技术交流会举办。交流会分两大部分举行,第一部分由无锡爱德旺斯科技有限公司的技术经理丁敏先生主 讲了 RTO在包装印刷行业废气治理中的应用特点及案例;第二部分是自由探讨,就群友提出 的十四个问题进行了在线解答。2016年,VOCsB可以说是压在众多软包装企业老总心头的大石,
2、大家都在积极寻求 治理解决方案。其中,RTO技术引起了很多企业的关注,这项技术是否能解决软包装行业的 环保问题?投资运行费用如何?当天的活动,围绕RTO进行了深入的介绍和探讨,让大家对 这一技术有了更深刻的认识。一、RTO在包装印刷行业废气治理中的应用主讲:无锡爱德旺斯˙ 丁敏目前国内VOCs治理形势比较严峻,VOCs治理方式也比较多,治理的公司也鱼龙混杂。 不少印刷企业对于印刷废气的治理了解甚少,笔者就包装印刷的废气特点和推荐治理方法给 大家介绍一下。本着实事求是的态度,从各方面对印刷废气的治理进行阐述,供大家参考。 也希望大家增加对印刷废气治理的认识,以便选择合适的处理方法。1、常
3、见有机(VOCs)废气处理技术在介绍印刷废气特点治理方法之前,我们先了解一下目前VOCs的相关处理技术,如图 图1:目前,国内应用在印刷包装行业的废气处理技术主要有氧化分解法、等离子体法、吸附 法、冷凝回收法等,这些方法各有优点,应用效果差异也较大。目前在包装印刷领域最有效、也是最可靠的处理方法是热分解法,即通过高温燃烧或在 一定温度下通过催化剂分解VOCs,相应的处理设备主要有蓄热式焚烧炉(RTO)和蓄热室催 化焚烧炉(RCO)。由于采用陶瓷蓄热体,设备本身具有很高的热效率(可达95%以上), 因此能够比较节能地运行。在美国,三十年前曾尝试用吸附、等离子等方法处理,之后均被 热分解方式替代。
4、RTO由于具有很高的热效率和净化效率,所以设备能够在比较节能的情况 下,高效地完成废气的处理,同时具有很高的可靠性和比较长的寿命(可超过20年),因 此在国外,RTO是包装印刷行业用来处理废气的最典型设备。在废气风量较大、浓度较低的情况下,可以用浓缩转轮技术,原理如图2所示:转轮安装在轴和轴承上,通过马达驱动而缓慢旋转。随着转动,气流通过三个密封区域, 分别是处理区(吸附区)、解吸附区和冷却区。处理区约占大转轮的5/6,解吸附区和冷却区分别占1/12。这三个区域通过V形区域气 封实现相互密封。转轮两侧通过在转轮外法兰上加上双环形气封实现密封。含有VOCs的废气通过废气风管进入到浓缩转轮系统,首
5、先通过初效过滤器,该过滤器 可去除多余的灰尘与颗粒物。接着一部分废气通过转轮系统的处理区,VOC在该处理区被吸 收;净化后的空气进入到排风集气室。从排风集气室出来,净化后的空气最终通过一个总排 气烟囱排放到大气中。当转轮转到解吸附区的位置时,转轮上吸附的VOCs被解析。解吸附区内的热风方向与 废气方向相反。解吸附后的高浓度VOCs废气通过解析风机排出。2、印刷包装行业废气特点3、废气工艺参数的确定选择处理方法前,首先要确定好三个关键参数一一废气风量、废气浓度、废气成分。废 气风量可以根据设备的原始设计参数或者排风机的参数得来,最准确的方式是现场测量(如 果有测试仪器的话)或者找第三方测量。其次
6、是废气浓度,废气的浓度可以检测,我们建议采用移动FID设备对废气浓度进行检 测。现行国家标准规定的取样检测方法不太可靠,测试结果容易出现较大的偏差,可能会偏 低较多,所以按照此结果选择的处理方法可能出现较大的问题,甚至处理不达标。为了确保 浓度数据可靠,我们同时也建议对废气浓度进行估算,其结果与测试结果不应该有大的偏差。 在某些情况下可以依据估算结果来选择和设计处理方案。下面介绍一下有组织排放废气浓度的一个简单估算方法:有组织排放废气浓度可用单位小时消耗的溶剂量S(kg/h)除以废气风量A(Nm3/h)简单 估算而来。下面以一个实例来说明:某10色印刷机,在120小时内共消耗油墨,添加溶剂(乙
7、醇、正丙酯、乙酯等)共,工 艺过程中也使用一定量的水墨,由于水墨基本不含VOCs,因此不计入。油墨固含量约为45%, 因此单位时间消耗的溶剂量S:S=X (1-45%)+/120h=87kg/h该印刷机的废气风量A约为30000Nm3/h。考虑到溶剂的挥发损失,溶剂按80%估算进入 设备后排出,则废气浓度C为:C=87(kg/h)*80%/30000(Nm3/h)=Nm3此结果为浓度的一个估算平均值,测试结果应与之相差不太大。通常情况我们需要知道 典型状态下的平均浓度和可能的最大浓度。最大浓度可以在知晓平均浓度的基础上,结合工 艺具体情况进行估算。如果设计有余热回收系统,最好对平均浓度进行测量
8、,以便确保余热 计算值与工程完工后的实际值偏差不大,避免投资失误。此外废气成分也影响到处理方法的选择。考虑到废气成分的特点,不同处理方式的处理 效果也不同,如废气成分比较简单时(广2种溶剂)时,可选择冷凝回收、催化燃烧或者蓄 热燃烧处理等方式,可以达到较好的效果;如果废气成分较多时,则优先选择蓄热燃烧。二、自由交流1、如果没有集中排风的又如何处理?无锡爱德旺斯丁敏:如果设备可以通过改造变成集中排风,可首先进行改造;如果不可 行的话,可以对设备进行单独隔离封闭,设计专门的进风和排风系统;如果设备隔离也不可 行,那么需要对车间进行封闭,对车间排风进行处理。最简单经济的方式是对设备进行改造 处理,这
9、样所需处理的风量也小,所需的设备投资和运行成本也最低。裕同印刷包装李然:没有集中排风,还不趁此机会把排风做起来,减少溶剂挥发和减少 车间气味!2、北斗包装-廖总:可否具体案例分析说明运行成本以及维护成本,希望运行成本不 能增加过多。无锡爱德旺斯丁敏:RTO能耗主要来源于两个方面,一是风机电耗,主要是主风机和燃 烧器风机,主风机用于驱动废气流动,燃烧器风机用来给燃烧器供风;二是燃料消耗,通过 燃料燃烧为RTO提供热能,维持设定的燃烧温度;下面通过一个例子计算来说明一下:以印刷行业废气为例。某台印刷机废气风量约为20000Nm3/h,废气温度约为40C,废气 浓度约为Nm3(34kg/h),废气燃
10、烧热值约为6500kcal/千克,RTO设计风量为22000Nm3/h, 留有少量余量,设计热效率为95%。RTO正常运行时,驱动20000Nm3/h废气所需的风机电耗约为40kw,在Nm3废气浓度下需 消耗7m3/h天然气,维持设备燃烧温度。若电费按kwh,天然气按m3计算,则每小时的运行 费用约为60元,并不高。如果废气浓度在Nm3以上,则正常运行时不需要天然气,燃烧器会自动关闭,所以只有 风机能耗费用,仅为36元/小时。如果浓度远超过Nm3,则可以回收余热。余热可以用来给烘箱供热,从而节省生产设备的能耗,也可以用来生产热水和为建筑物 供暖。因此在废气有较多余热的情况下,充分利用余热可以创
11、造效益。例如,若废气浓度为 4g/Nm3 (80kg/h),则可利用的最大余热约为50万Kcal,假设利用率为60%,可回收30万 Kcal。印刷机械运行所需的功率约为60万Kcal(假设烘干温度为80C),可节约50%的能 耗。如果浓度达到6g/Nm3,则可节约75%的能耗,如果采用气-气换热系统,回收的余热产 生的效益等于可以在两年左右就收回设备投资。下图是风量、浓度不同时的RTO能耗费用估算值。印刷RTO专家-美国TANN-Lillian:这是我司2003年在国内印刷机上安装的RTO,运行 到现在,客户是2014年国内印刷企业百强之首。3、佳美包装:1)RTO的蓄热体模块保用多少年? 2
12、)RTO设备能用多少年? 3)设备投 入资金庞大,据悉,RTO达到一定浓度可以实现免费供热,能否从节能方面入手,用省下来 的加热费用分期付款?无锡爱德旺斯丁敏:我司RTO蓄热体模块与设备同寿命,在正常使用和维护条件下可达 20年;我司设计的RTO寿命达20年以上;目前国外正在运行的RTO最长已超过30年,国 内正在运行的已超过14年,如上图。如果余热较多的话这种方式是可以考虑的,具体需要 洽谈。4、润德包装一肖总:RTO通过高温燃烧废气蒸发里面的物质含量,不过RTO分解后会 产生二氧化碳,所以只是减少7VOCs,若以后国家提出碳排放指标政策,又该如何解决问 题?裕同:我想问下,现在国家收VOC
13、s排放的费用,燃烧会产生大量的二氧化碳?不会到 时候全球变暖,有增收二氧化碳的钱吧?无锡爱德旺斯丁敏:目前国家还没有相关的法规和政策,以下为个人观点:首先我们要 意识到环境污染治理是第一位的,所以首先要解决这个问题。VOCs带来的环境污染比碳排 放的后果严重得多。燃烧分解法可以有效地治理VOCs的污染,虽然会增加CO2排放。但要 知道我国的碳排放主要在于能源消耗,尤其是火力发电,VOCs的治理在整个碳排放中只占 很少的一部分。因此我相信国家不会拿这个来限制VOCs的治理工作。印刷RTO专家-美国TANN-Lillian:欧美使用RTO近30年,治理和防治效果非常突出, RTO已经成为了有排放V
14、OCs溶剂的企业的标准要求之一。5、小当家:请问,如果废气里面含有硫氮类的VOCs,采用催化燃烧,可不可以?无锡爱德旺斯丁敏:这个跟具体成分有关系,通常含硫氮的废气需要专门的处理工序。在印刷废气里,一般只有VOCs。6、林建东:请问6万风量的RTO要配多大功率的主风机? 一台6万风量的RTO,如果 只使用2万以下风量时,风机风量如何调节?风压如何保证?国内现在正在运行的RTO来 看,满负载还是不错,但低负载下运行成本(天然气)非常高,这个问题如何解决?无锡爱德旺斯丁敏:6万风量的RTO主风机功率在150-180kw,在风量为2万时,风机根 据进口压力自动变频调节,风压通过调整风机的转速来保证。
15、“低负载下的运行成本非常高” 这个结论太笼统,需要说明详细点条件才好回答。湖南迈尔思环保颜锡:风机通过变频器及阀门可以调节风量。7、段元敏:在开工不足时,即停掉部分印刷设备,RTO的通风风量如何控制? 一般控 制在什么范围?无锡爱德旺斯丁敏:RTO是全自动的,一般最小运行风量为最大风量的1/51/4,开工不 足时,如果风量低于最小运行风量,新风阀会打开补偿部分风量,如果高于最小运行风量, 系统自动调整到相应的风量,这都是靠风机前压力传感器和变频风机自动实现的。8、GLS金石FRP风机智造商:请问,系统最低维持自持的浓度是多少?无锡爱德旺斯丁敏:这个其实跟废气有关系,对印刷废气来说,通常在m3左
16、右。9、广东天天:风量如何设计?比如一台十色的印机,一万风量的话,每天运行费用大 约需要多少?投资费用多少?无锡爱德旺斯丁敏:运行费用参考下图:我们做定制化设备,在没了解详细工艺参数前不好确定方案,所以投资费用也不好给出。印刷RTO专家-美国TANN-Lillian:费用和浓度、风量有关,因为浓度和风量决定RTO 的设计。我们设计是全定制化,所以有可能您的风量是7万,我们依然使用2室,也有可能 您的风量不大,却需要三室,解决方案和浓度、风量和排放要求都有关系。10、浙江安可贾工:如果浓度超过m3,则可以回收余热,请问到底多少浓度值回收余 热才有经济效益?无锡爱德旺斯丁敏:关于余热回收,考虑到经济性,浓度2g/m3左右时,由于只能维持 设备自身运行,没有多少余热,当然