有机废气处理方案
来源：东莞市绿峰环保机电工程有限公司 阅读：2116 更新时间：2009-05-05 15:26在油墨印刷行业的水松纸印刷生产工艺中要使用大量的乙醇和少量的乙酸乙酯、二乙醇乙醚等溶剂用于溶解高分子树脂，在干燥成膜的过程中有机溶剂会全部挥发，与空气混合后排放。据估计，全国各大水松纸印刷生产厂家每年消耗乙醇等溶剂多达上万吨，每年要向大气中排放大量的有害物质，不仅会造成严重的环境污染，伤害生产工人的身体健康，而且也成为众多企业沉重的经济负担，严重影响企业的经济效益及竞争力。为此，本文以某水松纸生产厂为例，对该厂采用活性碳纤维有机废气回收装置治理有机废气的效果进行探讨。
有机废气处理方案/活性碳吸附技术/活性碳纤维净化/有机废气回收装置/酸碱废气洗涤塔
4.1 项目概况
（1）基础数据
1）尾气组成为：乙醇、乙酸乙酯、乙二醇乙醚、空气；2）尾气风量：烘箱15000m3/h,印刷机车间收集风量10000m3/h（设计风量）；3）尾气浓度：10g/m3；4）尾气温度：烘箱＜90℃，印刷机车间＜40℃；5）设备要求：回收产品乙醇的浓度大于90%；乙醇预计回收率大于56%，进入吸附系统的乙醇回收率大于80%。
（2）工艺简述
在水松纸印刷中需要回收处理的有机尾气包括两部分，一部分是烘箱的排风尾气，另一部分是印刷机周围自然挥发的废气。印刷机上部排风与整条印刷机周围系统的挥发气体实行分离单独引入，在风管上分别设三通阀控制，用于在吸附装置出现故障时放空使用，以保证印刷设备不受影响。有机尾气进行过滤、冷却等处理后引入吸附装置，经吸附处理后的有机尾气回送车间。吸附一定量有机溶剂的活性碳纤维，用饱和水蒸汽进行脱附再生，吸附在活性碳纤维上的乙醇被蒸汽吹脱出来后与蒸汽形成气态混合物，混合物在换热器中与回收的冷凝液进行充分的换热后再经列管冷凝器进一步冷凝，冷凝下来的乙醇和水的混合液与吸附箱体中冷凝的混合液汇合，流入储槽中，然后用磁力泵打到精馏塔中进行精馏。塔顶的气体经过冷凝器冷凝后在气液分离器中进行气液分离，液体一部分回流到精馏塔中进行循环，一部分经过冷却器冷却后流入有机溶剂储罐（这时候乙醇的纯度为95%）回用于生产。
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4.2 设备运行情况
有机溶剂回收设备于2007年2月安装到位，在具备试车条件下于2月26日正式试车，2007年3月1日完成试车考核。2007年5月22日委托当地省环境监测中心站对活性碳纤维印刷溶剂乙醇回收装置的进出口气体进行了测试，结果表明溶剂回收装置可有效回收乙醇溶剂，尾气中乙醇的去除率为96.76%。
该设备在整修试车的过程中，回收设备运行稳定可靠，过程自动控制及自动报警达到了设计要求。自设备运行后，车间及周边有机物浓度明显降低，环境得以显著改善。
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4.3 运行效果分析
从1年多的运行记录来看，该厂每天使用 5 吨溶剂，经有机溶剂回收装置处理后可以回收 4 吨溶剂。
（1）投资情况
该台印刷机设计了三箱的活性碳纤维有机废气吸附回收装置和一套有机溶剂精制设备。整套回收系统设计使用寿命为10年。装置总投资300多万元（未含公用工程费用）。
（2）运行费用
总运行费用约为149万元/a。其中：1）蒸汽实际消耗量为620kg/h（包含溶剂精馏消耗蒸汽）, 每年运转300天，按130元/t计，费用为58.032万元/a；2）实际消耗电量为75kW/h，每年运转300天,按0.7元/kW计，费用为37.8万元/a；3）循环水实际消耗量为每天添加5t,每年运转300天,按3元/t计，费用为0.45万元/a；4）活性碳纤维的使用周期按1.5年计,则折旧费为22万元/a；5）设备折旧按10年使用寿命计，则每年折旧费为27.7万元；6）由于该设备为全自动运行，故只需巡检，人工费用为3万元/a。
（3）回收效益
该台印刷机每天使用5t乙醇及少量乙酸乙酯、乙二醇乙醚，按回收效率80%计算，每年运行300天，乙醇每天回收4t，按4200元/t计算，年回收效益为5t×80%×300天×4200元=504万元。年回收净效益约为504万元-149万元=355万元。折合每回收1t乙醇的消耗费用约为1242元。
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通过活性碳纤维吸附装置，一台印刷机每年回收的乙醇溶剂可为该水松纸印刷厂带来近330多万元的经济效益。
4.4 技术指标实现情况
（1）设计指标
此套活性碳纤维溶剂回收装置的设计回收率为56%，从实际的生产记录分析可知有机溶剂的实际回收率为80%，远远超过设计值。
（2）热能循环利用成效分析
以前的溶剂回收工艺在活性碳纤维脱附时，一般需要用3～4倍的水蒸汽脱附，含溶剂冷凝水经处理后直接排放，从而会造成二次污染。本工艺采用了新的循环工艺，即在蒸汽管线上增加了蒸汽流量计和气动调节阀，通过自动控制系统对解吸蒸汽的流量进行控制，保证在解吸过程中蒸汽的流量和压力稳定，减少了解吸时高压蒸汽对活性碳纤维床层的冲击破坏。在控制面板上安装的计算仪可显示蒸汽瞬时流量和累计质量流量。脱附蒸汽管路上增加了一个加热套管，提高了减压后水蒸汽的温度，使之成为过热蒸汽，可提高脱附能力，降低能耗，实际运行中用1.6倍的水蒸汽即可达到脱附效果。
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对活性碳纤维进行活化的蒸汽成为混合气，脱附混合气经多级换热装置换热后生成乙醇水溶液，存储在储槽中，再次解吸时用泵将水溶液与解吸混合蒸汽进行热交换后（温度可达到70℃）进入精馏塔中进行精馏。精馏提纯出的乙醇溶液可直接回用于生产。
通过节能、循环利用措施，与未改进前的工艺相比，此套设备的吸附装置年节约蒸汽用量约为1680t。既节约了资源，又降低了生产成本。
4.5 小结
从以上分析可以看出，采用ACF回收净化油墨印刷生产过程中产生的有机废气 ，回收的有机溶剂可用于再生产，大大节约了资源。此工艺不仅填补了国内空白，而且保护了大气环境，改善了工人的工作条件，同时降低了企业的生产成本，提高了企业经济效益，也符合国家对于循环经济和建设节约型社会的要求，实现了环境效益和经济效益的完美结合。
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5 结语
（1）综上所述，从绿色环保出发，以清洁生产、有机废气的资源化循环利用为目的的新型有机废气回收净化技术将是有机废气处理技术的发展趋势。
（2）活性碳纤维溶剂回收装置由于具有能耗低、运行费用少、回收净化过程全循环、低排放、可实现有机废气的资源化循环利用等特点，所以应是有机废气回收净化的首选技术。
（3）该技术的推广应用将可创造出巨大的经济效益、社会效益和环境效益，实现资源的循环利用，为我国经济和社会的可持续发展做出贡献。因此也必将会展现出广阔的应用前景和市场竞争力。但该技术的广泛推广还有待于国家和地方环保部门对大气环境质量的严格管理与要求，以及各级政府部门在资金、税收等政策上的支持，同时还需要加强对环保技术的宣传，提高民众的环保意识。
