4種技術解決塗料、油墨（mò）行（háng）業VOCs排放

中國是塗料、油墨的生產和消（xiāo）費大國，由（yóu）此帶來的揮發性有機物（VOCs）汙染成為PM2.5、臭氧汙染的重要來源。塗料、油墨生產企業數量多，規模小，分布散，不少企（qǐ）業的生產方式（shì）粗放，汙染控製水平（píng）不（bú）高，無組（zǔ）織排放嚴重（chóng）。

為了引導塗料、油墨行業的VOCs治理（lǐ），亞洲清潔空氣中心聯合（hé）華東理工大學修光利教授的研究（jiū）團隊共同開發了培訓材料“塗料油墨生產企業VOC排放（fàng）核算及治理技術指南”。VOCs治理（lǐ）需（xū）要同時抓住原材料、工（gōng）藝過程及末端治理三個部分。

1蓄熱式熱氧化處置裝置(RTO)

案例（lì）

某船舶塗料製造企（qǐ）業，占地麵積達70000平方米，年生產能力5000萬（wàn）升（shēng）。該企業年工作日350天，每天24小時，四班三運轉工作製。生（shēng）產工藝主要是固定（dìng）釜操作，幾（jǐ）乎沒有移動缸操作工藝。主要的溶劑為（wéi）二甲苯。

該企業將所有（yǒu）的廢氣都收集起來經過除塵器（qì）後接入到RTO處理裝置。設計處理風量約為1萬m3/h，出口能夠達到排放（fàng）標準的要求。投入（rù）成本約1000萬元，運行（háng）成本約為50-100萬元之間（取（qǔ）決於連續運轉的時間（jiān））。

基本原理

蓄熱式熱氧化（huà）爐（Regenerative Thermal Oxidizers，RTO）的特點是換熱器采用陶瓷蓄熱床，氧化分解後氣體將自身攜帶大量熱量傳遞並儲蓄在蓄熱（rè）床中，然後讓進入氧化器的（de）氣體從蓄熱（rè）床中獲得換取熱量。

適用（yòng）範圍

原則上適用於24小時連續運轉的生產企業，進口濃（nóng）度在1.5g/m3以上（shàng）。如果非24小時連續運（yùn）轉，需要考慮在非運轉期的保溫（wēn）措施（shī），否則會帶來較高的（de）運行成本。

應用（yòng）要點

RTO目前有兩床式、三床式和旋轉式等多種形（xíng）式。因為如果采（cǎi）用兩床RTO，在蓄（xù）熱床換（huàn）向時，會出現（xiàn）汙染物未經有效處理直接排（pái）放的現象。因此（cǐ）建議至少有三個蓄熱床，其中一個用於預熱進氣，另一個用於蓄熱降溫排氣，還有一個（gè）用於吹掃循（xún）環，吹掃循環可避免蓄熱床換向時產生衝（chōng）擊（jī）排放。

2固（gù）定床吸附脫（tuō）附-催化氧化處置裝置

案例

某工業塗料企（qǐ）業建立（lì）於1995年，位於某經濟技術開發（fā）區內，屬（shǔ）於某大型塗料公司的分公司之一，主要的（de）溶劑是二甲苯、乙酸乙酯等。其安裝的固定吸（xī）附脫附-催化（huà）氧化（huà）處置裝置設計風量為10萬m3/h。氣體經過過濾器，進入轉（zhuǎn）輪濃縮區，吸附（fù）後經（jīng）過排氣筒排放。吸附裝置達到飽和時采（cǎi）用（yòng）熱空氣脫附。脫附後的廢氣風量為1萬m3/h，進入催化氧化裝置，在350度下處理後，匯入排氣筒排放。

催化氧化的主要結果顯示，進口濃度（NMHC）在300mg/m3左右（yòu），出口濃度（NMHC）約在20mg/m3左右（yòu）。

基本原理

沸石轉輪濃縮-催化氧（yǎng）化裝置，包括了沸石（shí）轉輪濃縮裝置和催（cuī）化氧化（huà）裝置。在沸石轉輪濃縮裝置中，VOCs氣體進入（rù）吸附區被吸附，成為淨化氣（qì）體排放。當吸附區（qū）接近飽和時，旋轉至脫附再生區釋放VOCs濃縮氣體，並送至催化（huà）氧化爐燃燒分（fèn）解。經脫（tuō）附（fù）再生處理後的轉輪再旋轉至冷卻區降溫（wēn）後，繼續進行吸附處理。

應用要點

轉輪吸附區的設計麵風速（sù）不應小於3m/s，轉輪厚度不宜小於400mm。蓄熱燃燒裝置應（yīng）設（shè）置保（bǎo）溫，保（bǎo）證爐體外表麵溫度須小於60℃。如果進（jìn）口VOCs濃度高於1.5g/m3，則需要考慮後（hòu）續（xù）處理技術，以確保達標。

3固定床（chuáng）吸附脫附（fù）-冷（lěng）凝回收（shōu）裝置 

案例

某船舶塗料有限公司，有1 個油漆生產車間，主要產品（pǐn）為船舶及海洋工程（chéng）漆，年生產能力60000 噸。主要的（de）工藝過程是物（wù）理混合，采用的主（zhǔ）喲啊溶劑為二甲（jiǎ）苯、丁醇以及其他（tā）固化劑等。

該企業選擇了活性炭（tàn）吸附脫附-催化氧化處理裝置（如下圖示）。設計風量為10萬m3/h，設（shè）計運行風量為3-4萬m3/h。並安裝有在線監測裝置。經過監測，排放濃度基本上能穩定在10ppm左右。第三方檢測的結果為NMHC <1mg/m3；顆粒物<1.5mg/m3， 二甲苯餘約0.1mg/m3。總體上運（yùn）行成本在50萬元/年左右；投資在400萬元左右。

基本原理

吸附濃縮-催化燃燒技術是將吸附和催化燃燒相結合的一（yī）種（zhǒng）集成技術，將大風量、低濃度的有機廢（fèi）氣經過吸附/脫附過程轉換成小風量（liàng）、高濃度的（de）有機廢氣（qì），然（rán）後經過催化燃燒淨化。

應用要點

該方法適（shì）合於大風量、低濃度或濃度（dù）不穩定的廢氣治理，通（tōng）常適用的（de）濃度（dù）範圍低於（yú）1500mg/m3。

4固定床吸附（fù）脫附-冷凝回收裝置 

案例

某塗料（liào）（上海）有限公司位於某精（jīng）細化工產業園區，規劃年產能為28萬噸的塗料產品（pǐn）、配套溶劑及輔（fǔ）料產品。目前年（nián）產油性塗料6萬噸以上，水（shuǐ）性醇酸樹脂12000噸、醇酸樹脂15000噸、聚酯樹脂2000噸、UV樹（shù）脂1000噸。

該企業選擇采用活性炭吸附脫附（fù）冷凝回收工藝。投資約（yuē）300-400萬左右。年（nián）度運行成本約50-100萬元。

基本原理

有（yǒu）機（jī）廢氣由高壓離心風機抽送進入裝有活性炭的吸（xī）附槽內。在通過（guò）活性（xìng）炭層時，有機溶劑被活性炭吸附在孔隙（xì）中。吸（xī）附槽吸附一定時間，係統（tǒng）自動啟動真空泵進行抽吸（xī），同時通入低壓蒸汽加熱（rè）氣提溶劑，使活性炭得到再生。從活性炭表麵脫附下來的有（yǒu）機溶劑和水蒸汽進入冷（lěng）凝器冷凝成液（yè）體後，混合液體進入比重分離槽自動分離。