RC+RTO工艺处理印刷厂有机废气.pdf

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63RC+RTO工艺处理印刷厂有机废气文_王熠芯上海绿姿环保科技有限公司摘要：

本文介绍了上海市某印刷厂VOCs废气处理工程的工艺流程、设计参数和运行情况。

工程调试结果表明，采用“浓缩吸附（RC）+蓄热式高温氧化炉（RTO）”工艺处理印刷行业废气，排放口的各项废气污染因子可以符合上海市地方标准，减排效果显著，技术上和经济上皆具有可行性。

关键词：

印刷厂；VOCs减排；RC；RTORC+RTOProcessforTreatmentofExhaustfromaPrintingPlantWangYi-xinAbstractTheprocessflow,designparametersandoperationofaVOCsexhausttreatmentprojectinShanghaiisintroduced.ThecommissioningresultsshowthattheRCandRTOprocesscancompletelytreatPrintingIndustryexhaust,andthequalityofexhaustcanmeetthelocalstandardsofShanghai.Theeffectofreducingexhaustissignificant.Itiseconomicallyandtechnicallyfeasible.Keywordsprintingplant;thereductionofVOCs;RC;RTO1项目概况上海市一区县某印刷厂（以下简称“企业”），主要为国内外的食品、医药、日化、通讯和服装等行业提供复合包装材料，设计生产能力约800吨/年，主要生产工艺为凹版印刷、干复。

在设计生产能力达纲的情况下，企业的挥发性有机物（VOCs）产生和排放量约47.4t/a。

完成本文所提的减排工程后，企业VOCs的总排放量由47.4t/a削减至16.51t/a，总减排量为30.89t/a，总减排效率为65.2%，减排效果显著。

2处理工艺对于挥发性有机废气，目前实际过程中运用比较多、工艺较成熟的处理方式有吸附、冷凝和燃烧这三种。

根据上海市工业固定源挥发性有机物治理技术指引，推荐干复及凹印工序设置活性炭冷凝回收或蓄热式热氧化技术对有机废气进行处理。

企业产生的有机废气以乙酸乙酯为主，内含异丙醇、非甲烷总烃等杂质，且产品将用于医药及食品行业，对使用的溶剂质量要求较高，回收的溶剂无法使用，如作为危险废物处置，运营成本过高，故本工程采用沸石浓缩转轮焚化系统处理VOCs废气，处理工艺为“浓缩吸附（以下简称RC）+蓄热式高温氧化炉（以下简称RTO）”。

沸石浓缩转轮焚化系统主要是由沸石转轮串联蓄热式热氧化炉所组成的高效率废气处理系统，先由沸石转轮吸附VOCs污染物，再将浓缩转轮脱附而出的高浓度废气进入温度高于820的蓄热式高温氧化炉中进行氧化分解，燃烧处理后的高温净化气加热脱附气以降低能耗。

2.1RC工艺流程每个沸石转轮分为吸附区、冷却区、脱附区三个区域。

先使企业生产过程中产生的VOCs气体（风量约108000m3/h）进入沸石转轮的吸附区，其中的VOCs组份被吸附净化后直接通过烟囱高空排放。

脱附风量应为510%的吸附风量，故引入少部分废气（风量约7200m3/h）对转轮分子筛过热区冷却后，与RTO排放的高温净化废气换热至200，再进入转轮对已经吸附饱和部分进行脱附。

脱附后气体进RTO高温氧化，氧化后气体进换热器换热降温后通过烟囱排放。

如此，循环往复。

2.2RTO设备工艺流程蓄热式热氧化炉有三个蓄热床，其中一个用于预加热，另一个用于蓄热降温排气，还有一个用于吹扫循环，吹扫循环可避免蓄热床换向时产生冲击排放。

有机废气（风量约7200m3/h）进入蓄热室1的陶瓷介质层（该陶瓷介质“贮存”了上一循环的热量），陶瓷释放热量，温度降低，而VOCs废气吸收热量，温度升高，随后以较高的温度进入氧化室。

在氧化室中，VOCs废气再由燃烧器加热升温至设定的氧化温度（820以上），使其中的VOCs成分氧化分解成二氧化碳和水，本工程设计停留时间为1秒。

净化后的高温气体离开氧化室，进入降温蓄热室2，释放热量，降温后排出，而蓄热室2吸收大量热量后升温（用于下一个循环加热废气）。

净化后的废气先后经烟囱排入大气。

同时引小股净化气清扫蓄热室3。

循环完成后，进气与出气阀门进行一次切换，进入下一个循环，废气由蓄热室2进入，蓄热室3排出。

在切换之后，清扫蓄热室1，如此交替。

3处理单元设计参数3.1RC设备RC设备包含了浓缩吸附器、过滤器以及净化排风机等附件。

沸石浓缩转轮的主要成分为高硅铝比沸石，沸石作为吸附剂，可利用沸石特定孔径对于有机污染物具高吸附/脱附效率的特性，使原本高风量、低浓度的VOCs废气，经沸石浓缩转科技TECHNOLOGY64换成低风量、高浓度的VOCs废气，降低后端废气处理设备一次性投资及运行成本。

沸石转轮结构吸附VOCs污染物所产生的压降相当低，可使风机所需之电力减到最少。

由于处理浓缩后的风量仅为进入系统风量的4%到20%，因此可相对缩小焚化尺寸，以维持更低的燃料成本，浓缩倍率介于8到25倍之间时，本工程选取15倍浓缩率。

运行参数如表1所示。

表1RC设备运行参数RC数量1套RC处理废气风量108000m3/h废气浓度53.20m3/h废气温度（平均）25RC废气VOCs去除率95%RC脱附气初始温度200RC浓缩比15:

1RC系统压降1200Pa3.2RTO设备RTO设备包括了RTO炉体、炉体内保温材料、陶瓷蓄热体、燃烧系统和脱臭风机等附件。

运行参数如表2所示。

表2RTO设备运行参数RTO设备型号TQ/RTO-3-6000RTO处理废气风量7200m3/hRTO入口废气浓度732.2mg/m3VOCs去除率98%陶瓷蓄热体换热效率95%RTO氧化室温度820废气RTO氧化室停留时间1secRT0系统压降4200PaRTO燃烧器最大输出热功率25104kcal/h4技术可行性论证根据上海市工业固定源挥发性有机物治理技术指引，蓄热式热氧化炉可使用于最高VOCs浓度约10g/Nm3场合，各污染物浓度不宜达到爆炸下限的25%或50%，颗粒物浓度不大于35mg/m3或在检修期间可以安全地去除颗粒物。

企业产生的有机废气为47.4t/a，收集效率约70%，企业系统总风量为108000m3/h，全年工作时间为6000小时，混合废气进口浓度的VOCs浓度为53.20mg/m3，经一套转轮吸附，吸附效率为95%，大部分废气直接排放至烟囱，烟囱高度大于15m，小部分有机废气7200m3/h进转轮对已经吸附饱和部分进行解析后进RTO高温氧化，则经浓缩后的污染物浓度约为732.2mg/m3。

本工程废气浓缩后最高VOCs浓度10g/Nm3，且未达到爆炸下限的25%，此外企业生产中不包含喷漆、喷塑等产生大量颗粒物的工艺，故设备运行安全且合理。

5设备调试及运行效果废气治理设施风机由变频器控制，根据入口压力参数自动调节风机频率，以适应不同的废气运行工况，风机两侧设置压差计，可对风机故障及时报警。

燃烧器采用进口比例调节燃气燃烧器，当VOCs废气浓度波动时，可自动调节燃气补燃量，稳定氧化室温度，实现RTO连续稳定运行。

在转轮入口处配置温湿度仪，对废气湿度进行监控，相对湿度低于70%时可确保转轮的吸附效率。

企业配置1个VOCs在线检测仪（PID），对脱附后高浓度VOCs废气的浓度进行监控，以保证系统的安全性。

同时企业配备两名专业技术人员对系统进行实时监控及操作。

经第三方检测，企业VOCs排气筒处乙酸酯类、异丙醇、非甲烷总烃的浓度和速率均可符合上海市地方标准大气污染物综合排放标准（DB31/933-2015）、印刷业大气污染物排放标准（DB31/872-2015）相关排放限值，达标排放。

6主要经济指标企业完成此套VOCs减排工程的投资费用共计493.4万元；年环保费用包括设备运行费用、日常监测费用，共计35.1万元。

表3VOCs减排的环保投资费用（单位：

万元）环保投资年环保费用项目金额项目金额RTO设备费161.9设备运行费用32.1RC设备费231.5日常监测费3.0RC+RTO脱附风机系统31.2RC+RTO控制系统34.5包装、运输2.5安装、土建及调试费29.8PID在线监测仪2.0合计493.4合计35.17结论采用“浓缩吸附（RC）+蓄热式高温氧化炉（RTO）”工艺处理印刷行业废气，排放口的各项废气污染因子可以做到达标排放，减排效果显著，技术上具有可行性。

蓄热式燃烧技术热利用效率较高，设备运行费用相对较低，经济上具备可行性。

参考文献1上海市环境科学研究院.上海市工业固定源挥发性有机物治理技术指引R.上海:

上海市环境保护局,2013.作者简介王熠芯（1992-），女，上海人，本科，助理工程师，研究方向为环境管理、环境影响评价、环境工程。