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印刷行业有机废气治理技术研究
作者:扑克王app最新下载地址    发布时间:2020-05-29 21:43    点击次数:次   

  北极星VOCs在线讯:摘要:近些年来,我国的社会经济建设取得令人瞩目的成绩,而伴随着我国市场化进程的不断推进,环境问题越发凸显,给人们生活带来不良的影响,尤其是在资源和环境的制约下,我国传统的粗放型发展方式已经难以为继,必须通过转型升级走生态良好型发展道路。印刷领域也是如此,为了满足群众日益增长的包装需求,包装行业发展迅猛,与此同时,印刷过程产生的挥发性有机物等有机废气对环境造成了负面影响。为了帮助印刷业转型升级,本文对于有机废气的优化处理措施进行了一些讨论,希望能为印刷业的废气治理技术提供一定的借鉴作用。

  随着我国社会经济建设的进步与发展,现代化进程的推进让我国各个领域都以指数型模式增长,包装印刷领域也不例外。居民收入的提升让群众已经不再满足于简单的吃饱穿暖,开始追求高品质的个性化生活,印刷包装不仅只承担保护功能,还希望能有一定的文化内涵。为了满足产品包装多样化的的市场需求,有机溶剂作为印刷行业必不可少的原辅材料之一,在美化包装的同时也产生了大量的有机废气,对生态环境和居民身体健康都产生了不良影响,有机废气治理也成为当下环境保护的热点课题之一。以下主要围绕印刷业有机废气的净化体系展开简单的分析与探讨。

  针对印刷产生的有机废气,其治理技术主要包括两种方式。第一,化学法。有机废气通过燃烧或者生物反应等方式变为空气危害程度较小的成分如二氧化碳。伴随着科技的发展,光氧化催化(光化学法)也逐渐应用到印刷废气处理中。第二,物理法。这种方式是将有机废气通过冷却、吸附等方式变为液体,进而减轻空气污染。以下就化学法以及物理法两种有机废气净化方式展开分析:

  对于有机废气的净化,应用最广泛的是燃烧净化的方式,以是否含催化剂为区分标准,又可以将燃烧净化方式分为普通燃烧和催化剂参与的燃烧。普通燃烧是直接燃烧有机废气的方式,主要利用了有机物可燃的性能,在氧气参与下将有机物转换成二氧化碳。这种方式在通常状况下能够去除绝大部分的有机废气;有催化剂参与的燃烧与普通燃烧相比,主要区别在于,催化剂的添加可以使得在燃烧后期有机物浓度较低状态下也可以实现高效率的燃烧,这种方式无论在净化效率还是净化程度,都比普通燃烧效果好。化学法针对高浓度的有机废气的有较好的处理效果,但是,一旦有机废气中掺杂着Cl、S等化学元素,燃烧产生的二氧化硫和氯化物也会污染环境,进而产生二次污染。

  光催化氧化(光化学法)是一种新兴的有机废气的净化方法。在催化剂的参与下,紫外光等能快速有效去除挥发性有机物、无机物等主要有害物质,分解不产生二次污染,可根据收集废气量、风速及废气浓度的大小,灵活配置紫外净化模块的个数,且运行稳定,维护管理简单、安全,占地面积小,对于低浓度有机废气也可以实现高效率净化,近年来在印刷行业有机废气治理中越来越多的得到实际应用。

  物理方法进行有机废气的净化主要利用活性炭等介质将有机废气留在吸附物质表面或者被吸附物质深层次吸收。受到吸附物质吸附能力的限制,物理作用主要适用于有机废气浓度不高的情况。物理吸收方法一般与其他方式并用,如光催化氧化等,经过多重处理将有机废气进行高效率净化。单纯从物理吸附层面考量,不同材质的吸附介质对于有机物的吸附效果不同,同一吸附介质对于不同的有机物吸附效果也不同。有机废气一般成分复杂,为了进行有效吸附,必须保证吸附介质的种类和数量。此外,一旦有机废气中存在杂质如颗粒物,颗粒物附着到吸附介质表面会影响吸附效果。在印刷废气的处理领域,使用最广泛的物理吸附净化方式是活性炭,这种固体组织可以避免因为有机废气和吸附介质的反应,导致废气的二次污染。在实践领域,活性炭对于有机废气的吸附效果较强,能够吸附的有机物种类丰富,且活性炭成本低,通常用于废气量较大、污染物浓度较低的有机废气治理。需要注意的是,物理吸附法使用的吸附介质如活性炭等,必须要定期更换才能达到较好的吸附净化效果。

  冷却法回收有机物是利用不同物质的沸点不同的原理进行。印刷业产生的有机废气经过不同温度的冷却处理,在温度降低过程中将有机物析出,从而减少排放到空气中废气的有机物含量。这种净化方式对设备具有较高的要求,尤其是要达到温度平稳的下降。在实践过程中,冷却法不仅利用降低温度将有机物析出,也会采取加压等方式让有机物尽快液化。

  吸附法和冷却法是印刷行业有机废气的主要净化方式,在净化过程中都能实现对有机物的再次利用,符合可持续发展理念。但是,每种净化方式本身适用范围是有局限性的,工作环境要求各不相同,最典型的区别在于吸附法在低浓度有机废气中作用效果要高于高浓度废气净化,冷却法则与之相反。为了实现对有机废气的高效率净化,必须要采取综合处理的方式,彼此之间取长补短。

  除了常用的化学法和物理法,生物法也还是近年来新兴的有机废气处理方式之一。生物法,顾名思义便是利用微生物的生理状态进行有机废气的分解,这种方法的使用条件是有机废气的浓度不能太高,否则会抑制微生物的生长。生物法相较于燃烧法,其处理流程简便,污染处理彻底。但是,生物法对于反应环境要求比燃烧法苛刻,含氧量、温度、湿度、生物种类等都必须符合相关要求,所以,该方法并未在有机废气处理中进行大范围推广应用。

  印刷行业作为商品包装的延展行业,其利润较低,有机废气的处理往往需要付出巨大的经济成本,这会压缩企业的利润空间。为了平衡经济利益和环境保护的关系,因此,必须通过技术提升,有效降低有机废气的处理成本,使得印刷行业实现优化发展。

  在有机废气的净化处理过程中,首要工序将有机废气导入充满活性炭的装置中,使得有机废气充分与活性炭接触,这个过程能完成废气中90%以上的有机物处理。活性炭的物理性质决定了它稳定性强、吸附性强、成本低、使用寿命长等优势,但是不同形状的活性炭,其有机物的吸附能力也不同。在印刷企业的实践操作中,可以采取颗粒状、蜂窝状和纤维状的活性炭。颗粒状的活性炭具有较大的阻力,其脱附会耗费较长的时间。纤维状的活性炭有较大的吸附效率,脱附时间较短,但是其使用成本明显较高,吸附和脱附过程中对所使用的设备具有较高的专业要求。与这两种形状的活性炭相比,蜂窝状的活性炭因其较大的吸附量以及较长的使用寿命,对于浓度不高或夹杂烟尘的有机废气处理具有无可取代的吸附优势。所以,在印刷行业实际生产过程中较多的采用蜂窝状的活性炭进行有机物的吸附净化处理。

  脱附是伴随吸附产生的。吸附本身属于物理过程,将吸附物质进行脱附再生处理,能够提高吸附介质的再利用能力,从而减轻企业的处理成本。当今印刷行业对于有机废气处理方式多以吸附——饱和——更换方式为主,对于达到饱和的吸附介质一般采取更换新的吸附介质的形式。吸附介质的更换一定程度上增加了企业的废气处理成本。因此,优化脱附工艺对于降低企业废气处理成本具有举足轻重的意义。为了提高活性炭的利用率,可以通过热风再生技术,实现活性炭的脱附再生与二次利用。热风再生技术主要是将热风导入活性炭内,通过温度升高,让有机物质从活性炭表面吹脱并高温燃烧分解,同时放出大量的热量。这部分高温气体通过换热器,与进来的冷风换热,回收部分热量,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。

  印刷领域产生的有机废气会对环境造成的污染,但是这些废气如果经过有效回收利用,也可以产生较好的经济效益。为了实现可循环发展和绿色发展,加强有机废气的二次回收利用是当下环保研究的热点问题。通过吸附和冷却,大量的有机物被保存下来,利用不同有机物沸点不同的原理,将不同的有机物重新分离,实现有机物的提纯,便于对其二次利用。为了实现对有机废气的高效利用,通过技术升级实现有机物提纯处理是下一步要重点研究的方向。

  有机废气的处理流程对于有机废气的处理效率以及处理成本,具有较大影响。为了实现印刷行业的低成本、高效率有机废气处理,必须要增强可再生环节的使用频率,尽可能减少单一治理措施的使用。因此,在实际操作中,印刷行业可以通过物理法和化学法联合的措施来提高处理效率。比如,低浓度有机废气先经过紫外光氧催化设备进行第一道处理,快速去除硫醇、硫醚类有机成分,同时实现恶臭气体物质的脱臭净化处理。初次净化后的有机废气再经过活性炭进一步吸附其余有机成分,通过多个活性炭吸附床的交替工作,使有机废气与活性炭充分接触并被吸附,从而达到较高的净化处理效率。当吸附床饱和后,可启用脱附风机对该吸附床进行脱附,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为二氧化碳和水,同时释放的热量经过换热器后,一部分排空,一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。

  伴随着我国经济突飞猛进的发展,生态环境问题日益突出。生态环境问题不仅制约着我国经济的可持续发展,还对人民群众的生命健康有不利的影响。为了更好的贯彻生态文明建设的有关要求,各个行业必须有效提高污染物治理水平。通过采用经济技术可行的有机废气净化处理措施,有利于印刷行业绿色发展的转型升级。本文从印刷行业出发,探析了有机废气可以采取的优化途径,希望能为印刷行业转型升级提供一定的借鉴作用。

  为规范挥发性有机物治理设施运行管理,提升挥发性有机物治理技术水平,上海生态环境局组织编制了《挥发性有机物治理设施运行管理技术规范(试行)》。

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