各项VOCs治理技术缺点.doc

进入2015年，国家对VOCs排放的强力管制政策出台，尤其是京津翼和长三角地区，环保部门对排放不达标企业可谓不惜代价赶尽杀绝，软包装行业风声鹤唳，一些没有投入废气处理的企业要么迁移至环保管制宽松的地区，或者干脆关门大吉，而更多的是病急乱投医，仓促选择了不适合或不成熟的废气处理设备，大部分设备在投入使用后发现运行费用过高或排放不达标或者故障频繁，更有甚者是无法使用变成一堆废铁。总而言之，现在国内正在使用的VOCs处理设备绝大部分都问题多多。1蓄热式焚烧（RTO）例如去年我国一家大型凹印机制造企业跟意大利公司合作为浙江一家大企业安装了一套蓄热式焚烧（RTO）设备，这套设备价格不菲（听说是七百多万），这套设备已安装了很长一段时间，但到现在还没有正常运行，主要原因是RTO系统需要极其频繁地切换风向，而涉及的阀门有六七个，阀门开合过程对内部的运风影响很大，每个阀门之间都互相干扰，风阀要完全关闭不漏气很难做到，再加上外部接纳废气流量和浓度也在变化，要达到RTO设备所要求的理想工况比跑马射箭还要难，再有，蓄热陶块巨大的风阻，光是90多千瓦的循环风机的能耗也受不了，可以说，RTO技术是成熟的，应用在某些行业也是成功的，但用在软包装行业就不是这么简单。2活性炭吸附回收还有，很多人熟悉的北京一家很早做废气处理的环保公司，为不少软包装企业安装了活性炭吸附回收设备，但活性炭吸附带来的高风阻和脱附高能耗，以及对回收后的溶剂处置难等问题至今一直没有很好的解决方法，所以这些设备使用时跟原初衷大相径庭。3催化焚烧有催化焚烧，由于印刷使用的溶剂成分复杂，催化剂容易中毒失效造成排放不达标，经常更换昂贵的催化剂更造成使用成本高昂。转轮浓缩也存在能耗大的问题，而且严格意义上现时通过转轮过滤后排放的气体未能达到排放标准。4等离子、光触媒和生物降解等还有其他等离子、光触媒和生物降解等等，至今为止对于软包装行业的废气处理还没有发现让人信服的案例。5热回收式直接焚烧而西方普遍采用的热回收式直接焚烧在国内也很难推广，由于软包装行业所排放的有机废气属于中低浓度，必须混合大量的天然气才可以彻底焚烧，就算有了热回收装置将部分烟气余热转移给有机废气，但最后排放的烟气温度也在300以上，这些排放的烟气废热大部分以消耗天然气为代价，而一般软包装企业无法消化利用这么多烟气余热，只能白白排掉，国内天然气价格居高不下造成这个技术在中国难以接受。再有，现在的有机废气基本上是集中处理，不可能先安装一台小的试试，要么不装，要么一次到位，给企业带来非常大的技术风险和资金压力。有机废气处理在软包装行业困难重重，究其原因主要是该行业所排放的有机废气属于成分复杂而且浓度偏低，加上处理风量幅度变化很大，比如凹版印刷一般采用34种溶剂混合，废气浓度很多时候都在1000ppm以下，有时多台8色印刷机全部开齐，有时只有一台设备就印4个颜色，处理这类变化复杂的废气难度很高，凹版印刷废气确实是难啃的骨头。鉴于软包装行业目前尚未找到成熟的废气处理手段，某些地方政府已开始出台了一些以罚代管的政策，用企业的污染物排放量收取排污费的方式处罚污染企业，通过经济处罚给企业施加整改压力。政府罚款或收取排污费的定额依据，总排量是最显眼的数字，如果你想少交费，只能想办法降低废气排量。6排风量设计过大说到废气排量，在这里不得不提，一直以来，软包装机械制造企业犯了一个低级且后果严重的错误，绝大部分的凹印、复合或涂布设备的排风量设计大幅超过工艺需求，造成热风浪费严重，风机耗电大，更严重的后果是使废气浓度进一步降低，而废气处理设备的处理容量是以过风量设计的，而且废气浓度越低在热解处理时必须添加更多的天然气混合焚烧，增加排风量等于同时增加了废气处理设备的投入成本和运行成本。7烘箱永远都接通排风机还有一个更低级的错误是就算没有工作的印刷机组其烘箱永远都接通排风机。综合计算，凹版印刷平均下来有超过7成以上的排风是多余的。或者有可能设备在出厂时设计的排量按最大值并增加一定的保险系数，但厂家使用时应该根据不同的产品进行调整，很多厂家自设备买回来后所有风机风阀原来怎样就怎样，这也是造成上述问题的原因，追究起来机械厂家和设备使用者都有过错，因在这个小节上不注意，可以让一个中等规模的企业每年多花几十、甚至上百万的电费。对于省钱，我看软包装行业的老板比不上马路边洗车店的老板聪明，很少见过有人拿水管冲刷车辆，而是用一支高压水枪，流速很快但水量很少，小半桶水就可以把车洗得干干净净。我在这里只举这个例子，认为只有大风量才能把溶剂带走的人回去好好想想。建议：增加流速、大幅度降低风量增加流速、大幅度降低风量对于油墨烘干反而起了正面作用，包括对人们担心的废气浓度过高存在爆炸安全隐患等都有企业都做了充分的技术论证和现场测试，之前设计的凹印机的排风浓度离爆炸点相距很远，相当于水只淹到脚眼，离鼻子还远了，就算把排风降低到现有的25%，相当于水还未淹到膝盖。实践证明，在同等温度下，适当提高风速而大幅度降低风量会提高油墨的干燥效率，而且废气浓度的提高不会导致爆炸风险的增加。通过大幅降低凹印机的排风量实现节能减排已逐步被人们所认知，烘干能耗跟废气排放量呈正比，假如3万m/h的排量时电热功耗是300kw，如果减至1万m/h时，电热功耗也降低至100kw，对于后续的废气处理只需要配置1万m/h的处理设备，比3万 m/h的设备起码便宜一半，而且当废气浓度上升至约2.5g/m时，有机废气里面的溶剂热能解放可以维持自持燃烧，无需添加天然气，而且，废气热解析出的热量完全可以满足烘干热风的加热需求。已展开对凹印机减风节能的一系列行动，其手段都是通过增加烘箱热风的循环利用率，减少排风量，增加废气排放浓度，达到节能的效果并为后续的废气处理打下基础，部分企业的技术已经投入使用，通过检测，印刷品溶剂残留量更低，其节能效果更优于热泵。在降低总排风量的基础上，同时实现烘箱微负压，并利用进入加热器的新风吸口吸取油墨盘附近的挥发气体，可以降低废气和热量的泄漏和有效收集无组织散发的废气，对改善车间环境非常有帮助。基于现有废气处理设备尚未成熟，建议软包装企业把节能和环保改造分两步走，可以先做节能和减少排放量及改善工作环境，等到时机成熟时再考虑解决最后的环保问题。有机废气排放采取减量并提高浓度后，为后续的废气处理打开了方便之门，目前，已有公司展开基于废气减量浓缩基础上的VOCs处理系统的研发项目，已在一些关键技术上取得突破，其目标是针对软包装行业的小型化的废气热解处理与废热利用，该产品可作为凹版印刷机或涂布机的组成部分，废气减量提浓为迷你型的废气处理设备的推进提供了条件，以后有望每台凹印机旁就带废气处理和余热回收