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诚信包装的 VOCs治理感悟和方案摸索

时间:2017-08-31 10:54:51来源:科印网作者:周海平

  VOCs治理是一个艰辛的过程,相信国内大部分软包装企业在VOCs治理过程中走了不少弯路,也尝尽了酸甜苦辣,这个过程只有真正尝试并坚持下来的企业才有真实感悟,我公司就是这样。

  浙江诚信包装材料有限公司始建于1998年,总部位于著名的观潮圣地浙江海宁,是一家以包装印刷为主,集复合、吹膜、制袋、机械设计与制造于一体的综合型国家级高新技术企业,同时也是中国包装印刷行业龙头企业。我公司十分重视技术创新,拥有多项技术发明专利,是浙江省省级技术研发中心和浙江省软包装产品质量检验中心。

  随着我公司不断发展壮大,凹印生产线逐渐增多,产生的VOCs也与日俱增,在采取VOCs治理措施之前,据统计我公司凹印生产每年排放的VOCs达5000多吨,如果再加上复合生产排放的废气,每年的废气排放量在1万吨以上,如此大的废气排放量,如果不加以合理整治,将会造成严重的环境污染。

  于是,自2009年起,我公司就开始了VOCs治理之路,通过不断的尝试与探索,如今也取得了一些成绩和收获,本文将对此进行分享,期望能给行业人士带来一些借鉴和启发。

  VOC治理历程

  我公司的VOCs治理之路大致可分为3个阶段。

  第一阶段:2009~2010年

  自2009年起,我公司便投入巨资开始实施绿色安全化生产,当时国内废气治理技术主要是活性炭吸附脱附技术和燃烧技术,考虑到燃烧技术会产生新的环境污染问题,即碳排放,以及循环利用的方式能对环境更加友好,最终我公司选择了活性炭吸附脱附技术,全面实施“废气、废液回收循环利用”节能减排清洁生产项目,自此踏上了绿色化生产之旅。

  VOCs经过处理后,最终能生成干净的气体排向大气,当活性炭饱和之后,可以用高温氮气进行脱附,脱附后的有机废气经过冷凝之后形成液态有机溶剂。据了解,目前活性炭吸附脱附技术是软包装凹印企业VOCs末端治理的主要应对方式。

  第二阶段:2010~2013年

  2010~2013年,这4年间,我公司投资近亿元建成了3期大型活性炭有机废气处理项目,分别为:2010年投入1800万元建成第一期,2011年投资2400万元建成第二期,2013投入2400万元建成第三期。3期工程建成之后,每年大约可处理80万m³/h的VOCs。2013年,我公司又全面启动了单一溶剂油墨的使用,这项措施更有利于有机溶剂的收集和再利用。

  第三阶段:2014~2015年

  2014~2015年,经过前期大量的研究与摸索,我公司自主完成了有机废气回收循环利用项目,能极大提高废气回收的效率。近年来,我公司又增加了有机溶剂的处理项目,大大降低了有机溶剂的使用成本。

  VOCs治理感悟

  在VOCs治理过程中,我们遇到了很多难题和问题,在解决难题的过程中,我们也有很多感悟,尤其是针对所用技术总结了很多认识,主要涉及到以下几个方面。

  1.关于活性炭

  (1)活性炭吸附效率下降。随着使用时间的增加,活性炭的吸附效率会大打折扣,新的活性炭吸附效率可以达到95%,使用1~2年后,其吸附率就会下降到60%~70%。

  (2)要想达标排放,必须频繁更换活性炭,而更换下来的活性炭属于危险固体废物,需委托有资质的单位进行有偿无害化处理,这大大增加了VOCs回收的成本。

  2.关于回收溶剂

  由于传统凹印采用的是溶剂墨,所以凹印工序回收来的有机溶剂属于混合溶剂,而且还会产生比较多的副产物,不能直接使用。在处理凹印排放废气时,以下问题较为常见。

  (1)酸化

  在溶剂脱附过程中,脂类溶剂会发生分解反应,产生酸性物质,其中最具代表性的是乙酸(CH3COOH),其沸点为117.9℃,是一种无色且带有刺激性气味的液体。软包装凹印工艺温度一般在40~80℃,在生产过程中容易造成乙酸溢出现象,导致生产环境的恶化,同时酸性溶剂还会加快对凹印设备的腐蚀,给企业带来严重的问题。

  (2)异味、变色

  异味有两方面,一方面是软包装本身,比如,上文提到的乙酸,在生产过程中容易残留在软包装产品中生成异味;另一方面是溶剂本身,因为软包装凹印过程需采用大量的混合溶剂,经过活性炭吸附、脱附后,回收的溶剂往往含有未知成分,导致回收溶剂出现异味和变色。

  3.关于危废物

  在对回收溶剂进行提纯的过程中,往往还会新增污染物,比如,脱酸脱色产生废水、固废和未知成分的高沸点刺激性溶剂。

  4.关于安全性问题

  VOCs治理环节常常伴随着高温高压,对操作人员带来的危害性较大,同时也会增加设备的维护保养工作量。

  5.人员问题

  VOCs末端治理设备一般比较庞大,需要安排较多的操作人员,正常情况下一般需要6~7人操作。

  理想方案的摸索

  目前,VOCs末端治理技术除了活性炭吸附脱附技术、燃烧技术外,还有低温等离子、光降解、生物降解等,低温等离子、光降解和生物降解技术在软包装凹印行业还没有实际的使用案例。对比之下,活性炭吸附脱附技术和燃烧技术有应用案例。就我公司使用的活性炭吸附脱附技术而言,随着废气处理的要求越来越高,国家环保政策的力度逐渐加强,该技术的废气净化率逐渐无法满足我公司的要求,于是我公司就对比较主流的VOCs治理技术进行了对比(结果如表1所示)。我们认为最理想的VOCs治理方案应该具备设备投资运营成本最低、安全性更高、无二次污染物和回收效率高等特点。综合比较之后,我们最终选择了沸石轮转浓缩+冷凝技术,经过一段时间的使用,达到了不错的治理效果。


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