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更新時間：2022-02-10 10:29:31瀏覽次數(shù)：362次
聯(lián)系我時，請告知來自 環(huán)保在線rto焚燒爐 《大氣污染防治法》對揮發(fā)性有機氣體（VOC）污染防治有以下規(guī)定：產(chǎn)生含揮發(fā)性有機物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動，應(yīng)當(dāng)在密閉空間或者設(shè)備中進行，并按照規(guī)定安裝、使用污染
《大氣污染防治法》對揮發(fā)性有機氣體（VOC）污染防治有以下規(guī)定：產(chǎn)生含揮發(fā)性有機物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動，應(yīng)當(dāng)在密閉空間或者設(shè)備中進行，并按照規(guī)定安裝、使用污染防治設(shè)施；無法密閉的，應(yīng)當(dāng)采取措施減少廢氣排放。
目前國內(nèi)VOCs治理形勢比較嚴(yán)峻，VOCs治理方式和治理的公司也魚龍混雜，一個特別現(xiàn)象是以前在國外曇花一現(xiàn)的治理技術(shù)，在國內(nèi)卻被當(dāng)成了“香餑餑”，甚至有不少企業(yè)，借著國外已經(jīng)倒閉的“僵尸”公司的名頭在市場上大搖大擺。
與此同時，不少印刷企業(yè)對于印刷廢氣的治理了解甚少， 這就使得印刷包裝企業(yè)對包裝印刷行業(yè)的廢氣治理存在著諸多的誤解。
在這里， 我們本著實事求是的態(tài)度就包裝印刷的廢氣特點和推薦治理方法，從各方面進行闡述，供大家參考，也希望通過我們的努力使大家對印刷廢氣的治理增加認(rèn)識，以便選擇合適的處理方法。
國內(nèi)應(yīng)用在印刷包裝行業(yè)的廢氣處理技術(shù)，主要有氧化分解法，等離子體法，吸附法，冷凝回收法等，這些方法應(yīng)用效果差異較大。
目前在包裝印刷領(lǐng)域效，最*，也是的處理方法是熱分解法，即通過高溫燃燒或在一定溫度下通過催化劑熱分解VOCs，相應(yīng)的處理設(shè)備主要有蓄熱式焚燒爐（RTO焚燒爐）和蓄熱室催化焚燒爐（RCO）。
由于過程采用了高效陶瓷蓄熱體，設(shè)備本身具有很高的熱效率（可達95%以上），因此能夠比較節(jié)能的運行。
在美國，三十年前VOC治理之初，也曾嘗試用吸附、等離子等方法處理，但之后陸續(xù)均被熱分解方式替代。RTO焚燒爐由于具有高的熱效率和凈化效率，在廢氣濃度適宜情況下，設(shè)備能夠在比較節(jié)能的情況下高效地完成廢氣的處理，同時具有很高的可靠性和比較長的壽命（可超過20年）。
因此在國外，目前RTO焚燒爐是包裝印刷行業(yè)用來處理廢氣的最典型設(shè)備。但在有些在廢氣風(fēng)量較大，濃度較低的情況下，可以適用濃縮轉(zhuǎn)輪技術(shù)。
1、印刷包裝行業(yè)廢氣特點
印刷包裝行業(yè)的廢氣源參見下表：
上述廢氣源又可分為有組織排放廢氣和無組織排放廢氣兩大類。有組織排放廢氣主要來源于印刷工藝過程，尤其是烘干過程，通常有專門的收集系統(tǒng)和排放系統(tǒng)；無組織排放廢氣主要來源于各個工藝過程中揮發(fā)出來的VOCs, 主要逸散于車間。
有組織排放廢氣通常有以下特點：
1） 廢氣組分較多，廢氣成分較復(fù)雜；
常見使用的溶劑有：乙醇、乙酸乙酯、正丙酯、正丙醇，異丙醇等，此外還有油墨，光油，底涂等包含的揮發(fā)成份。
2） 廢氣濃度隨產(chǎn)品或工藝而變化；
由于印刷產(chǎn)品的變化，所需使用的油墨類型和用量也隨之變化，排放的廢氣風(fēng)量和濃度也隨之變化。
3） 廢氣濃度典型的多在2-3g/m3左右（進口設(shè)備）; 低的多半在1g以下，高的能達到4g以上；（國產(chǎn)設(shè)備廢氣濃度通常比較低，多的甚至在0.5g以下）；
4） 廢氣成分通常僅含VOCs, 且比較潔凈，不含灰塵或含少量灰塵；
5） 廢氣溫度不高，多在30~60度之間。
無組織廢氣濃度通常比較低，由于分布的空間較大，所以所需處理的風(fēng)量也較大。
有組織排放是廢氣排放的主要部分，有組織排放廢氣如果收集和處理較好的話， 其排放量占據(jù)總VOCs排放的85%（但通常認(rèn)定這個范圍為約60%）。
2、廢氣工藝參數(shù)的確定
選擇處理方法前，首先要確定好三個關(guān)鍵參數(shù)—廢氣風(fēng)量、廢氣濃度、廢氣成分。
廢氣風(fēng)量可以根據(jù)設(shè)備的原始設(shè)計參數(shù)或者排風(fēng)機的參數(shù)得來，最準(zhǔn)確的方式是現(xiàn)場測量（如果有測試儀器的話）或者找第三方測量。
其次是廢氣濃度，廢氣的濃度可以檢測，我們建議采用移動FID設(shè)備對廢氣濃度進行檢測?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的取樣點式采樣檢測方法不太準(zhǔn)確，測試結(jié)果容易出現(xiàn)較大的偏差，可能會偏低較多，所以按照此結(jié)果選擇的處理方法可能出現(xiàn)較大的問題，如處理后不達標(biāo)的問題。
同時為了確保濃度數(shù)據(jù)可靠，我們同時也建議對廢氣濃度進行估算，其結(jié)果與測試結(jié)果不應(yīng)該有大的偏差。在某些情況下可以根據(jù)依據(jù)估算結(jié)果來選擇和設(shè)計處理方案。
下面介紹一下有組織排放廢氣濃度一個簡單估算方法：
有組織排放廢氣濃度可用單位小時消耗的溶劑量S(kg/h)除以廢氣風(fēng)量A(Nm3/h)簡單估算而來。
下面以一個實例來說明：
某10色印刷機，在120小時內(nèi)供消耗油墨4.8t, 添加溶劑（乙醇，正丙酯，乙酯等）共7.8t，工藝過程中也使用一定量的水墨，由于此水墨基本不含VOCs, 因此不計入。油墨固含量約為45%，因此單位時間消耗的溶劑量S:
S=(4.8t ×(1-45%)+7.8t)/120h=0.087t=87kg/h
該印刷機的廢氣風(fēng)量A約為30000Nm3/h?？紤]到溶劑的揮發(fā)損失，溶劑按80%估算進入設(shè)備后排出,則廢氣濃度C為：
C=87(kg/h)*80%/30000(Nm3/h)=2.32g/Nm3
此結(jié)果為濃度的一個估算平均值，測試結(jié)果應(yīng)與之相差不太大。通常情況我們需要知道典型狀態(tài)下的平均濃度和可能的濃度。濃度可以在知曉平均濃度的基礎(chǔ)上，結(jié)合工藝具體情況進行估算。
如果設(shè)計有余熱回收系統(tǒng)，對平均濃度進行測量，以便確保余熱計算值與工程完工后的實際值偏差不大，避免投資失誤。
此外廢氣成分也影響到廢氣治理方法的選擇?？紤]到廢氣成分的特點，不同治理方式的處理效果也不同，如廢氣成分比較簡單時（1-2種溶劑），數(shù)量大時可選擇冷凝回收、催化燃燒或者蓄熱燃燒處理等方式，都可以達到較好的效果；但如果廢氣成分較多時，則優(yōu)先選擇燃燒。
3、處理方法的選擇
在廢氣風(fēng)量、廢氣濃度和成分知曉的情況下，可以選擇相應(yīng)的處理方式，可以參照下表進行選擇（僅供參考）：
溶劑成分1-2種時：
以上表格推薦方法首先基于處理效果考慮，能夠使廢氣處理達標(biāo)排放，其次考慮到設(shè)備運行成本和投資等方面。當(dāng)然由于客戶廢氣的*性和客戶的特別要求，實際選擇處理方式與表格所推薦方式有可能會有所不同。
4、成本控制
成本控制是每個企業(yè)在選擇廢氣處理設(shè)備時一定會考慮的重要因素！
RTO能耗主要來源于兩個方面：
一是風(fēng)機電耗，主要是主風(fēng)機和燃燒器風(fēng)機，主風(fēng)機用于驅(qū)動廢氣流動，燃燒器風(fēng)機用來給燃燒器供風(fēng)；
二是燃料消耗，通過燃料燃燒為RTO焚燒爐提供熱能，維持設(shè)定的燃燒溫度.
以印刷行業(yè)廢氣為例。某臺印刷機械廢氣風(fēng)量約為20000Nm3/h, 廢氣溫度約為40℃， 廢氣濃度約為1.7g/Nm3(34kg/h)，廢氣綜合燃燒熱值約為6500kcal/kg， RTO焚燒爐設(shè)計風(fēng)量為22000Nm3/h,留有少量余量， 設(shè)計熱效率為95%。
RTO焚燒爐正常運行時，驅(qū)動20000Nm3/h廢氣所需的風(fēng)機電耗約為40kw,
在1.7g/Nm3廢氣濃度下需消耗7m3/h天然氣，以維持設(shè)備燃燒溫度。 若電費按0.9RMB/kwh, 天然氣按3.5RMB/m3計算, 則每小時的運行費用約為60元，并不高。
如果廢氣濃度在2.1g/Nm3以上，則正常運行時不需要天然氣，燃燒器會自動關(guān)閉，所以只有風(fēng)機能耗費用，僅為36元/小時。
如果濃度遠(yuǎn)超過2.1g/Nm3，則可以回收余熱。余熱可以用來給烘箱供熱，從而節(jié)省生產(chǎn)設(shè)備的能耗，也可以用來生產(chǎn)熱水和為建筑物供暖。因此在廢氣有較多余熱的情況下，充分利用余熱可以創(chuàng)造效益。
例如若廢氣濃度為4g /Nm3（80kg/h）,則可利用的余熱約為 50萬Kcal, 假設(shè)利用率為60%，可回收30萬Kcal。如果印刷烘干所需的功率約為60萬Kcal（假設(shè)烘干溫度為80℃），可節(jié)約50%的能耗。
如果濃度達到6g /Nm3，則可節(jié)約75%的能耗， 一般說，如果采用氣-氣換熱系統(tǒng)，回收的余熱產(chǎn)生的效益可以在兩年左右就收回設(shè)備投資。
下圖是風(fēng)量、濃度不同時的RTO焚燒爐能耗費用估算值。
5、節(jié)能減風(fēng)
目前國內(nèi)很多印刷設(shè)備，尤其是國產(chǎn)設(shè)備，排風(fēng)量較大，濃度較低（通常在1g以下）。這給后續(xù)治理帶來了很大的麻煩，不管采取何種處理方式，都會面臨比較大的投資費用或運行費用。
的方式是首先對風(fēng)量進行優(yōu)化，減少排風(fēng)，增加廢氣濃度。這不僅會降低生產(chǎn)設(shè)備的運行費用，也會大大降低后續(xù)廢氣治理設(shè)備的費用。
根據(jù)烘箱結(jié)構(gòu)的不同，其優(yōu)化處理方式也不同。但總的一個思路就是熱風(fēng)回用。通過熱風(fēng)回用減少加熱的熱能消耗，也可以降低風(fēng)機的運行能耗，同時增加了廢氣的濃度。
烘箱有內(nèi)部循環(huán)典型結(jié)構(gòu)如下：
這種烘箱結(jié)構(gòu)客戶可以根據(jù)工藝情況，在保證安全和不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，增大回用熱風(fēng)的比例，即可降低總的排風(fēng)量，增加廢氣排放濃度。但如果廢氣排放濃度比較高時，為保證安全，需安裝LEL監(jiān)測器, 避免爆炸的風(fēng)險。
此外可以用LEL監(jiān)測的濃度作為控制信號來對熱風(fēng)回用閥門進行動態(tài)實時控制，在廢氣濃度安全的情況下，回風(fēng)風(fēng)量自動調(diào)節(jié)，這樣可以自動適應(yīng)產(chǎn)品和工藝的變化。此系統(tǒng)通常成本較高。
如果烘箱沒有熱風(fēng)回用機構(gòu)，也可以在集中進風(fēng)口和出風(fēng)口回用，仍然可以優(yōu)化風(fēng)量；還有采用ESO系統(tǒng)全新熱風(fēng)系統(tǒng)，采用集中進風(fēng)和排風(fēng)和回用，也可以達到降低風(fēng)量、增加濃度的效果。
RTO簡介：
RTO（Regenerative Thermal Oxidizer）蓄熱式熱氧化爐，是一種高效有機廢氣治理設(shè)備，主要由蓄熱室、燃燒室、氣流切換閥組成。蓄熱室內(nèi)裝滿陶瓷蓄熱體，燃燒室裝一個帶比例調(diào)節(jié)的燃燒器。共設(shè)有預(yù)吹掃、點火、升溫、焚化、保溫、后吹掃停機6 種狀態(tài)。
RTO工藝流程圖
VOCs首先經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱，然后進入燃燒室，加熱升溫到800℃左右，使VOCs氧化分解成CO2和H2O；氧化后生成的高溫?zé)煔庠偻?/p>
過另一個蓄熱室釋放熱量，然后排出RTO系統(tǒng)。三室型RTO運行操作過程，單個蓄熱室在進氣、吹掃、排氣三種狀態(tài)之間反復(fù)切換，
當(dāng)一個循環(huán)后，VOCs始終進入到在上一循環(huán)時排出凈化氣的蓄熱室，而原來進入VOCs的蓄熱室則用凈化氣或空氣清掃，并將殘留的
未反應(yīng)VOCs送回至燃燒室進行氧化，然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。
該過程不斷循環(huán)交替，從而有效降低廢氣處理后的熱量排放，同時節(jié)約了廢氣氧化升溫時的熱量損耗，使廢氣在高溫氧化過程中
保持著較高的熱效率（熱效率95%左右），其設(shè)備安全可靠、操作簡單、維護方便，運行費用低，VOCs凈化效率高達99%。
RTO爐體
爐體由二個或多個蓄熱室加一個燃燒室組成。蓄熱室分別執(zhí)行預(yù)熱、吹掃、蓄熱等功能，輪流進行。殼體由6mm碳鋼板制造（表面噴砂），外表面設(shè)加強筋，殼體良好密封，外表面涂裝耐熱漆。
RTO爐體保溫
爐體燃燒室及蓄熱室內(nèi)保溫采用耐火硅酸鋁纖維，耐熱1200℃，絨重192kg/m3，厚250mm。內(nèi)保溫共二層，其中含一層陶瓷纖維氈及一層陶瓷纖維模塊。陶瓷纖維模塊內(nèi)設(shè)置耐熱鋼骨架，用錨固件固定在爐體殼體上，外表面涂敷耐高溫抹面。爐體外表溫度環(huán)境溫度+25度且不大于60℃。
RTO陶瓷蓄熱體
陶瓷蓄熱體采用藍(lán)太克 MLM產(chǎn)品。MLM填料由多層齒狀陶瓷片組合而成，它*的結(jié)構(gòu)設(shè)計既具有傳統(tǒng)蜂窩陶瓷比表面積大，高熱容、快傳熱、壓降低，抗污堵的特點，又具有傳統(tǒng)的矩鞍環(huán)等散裝陶瓷填料蓄熱性能好、易成型等優(yōu)點。
RTO燃燒系統(tǒng)
采用麥克森/北美工業(yè)燃燒器。系統(tǒng)包括燃燒控制器、火焰檢測器、高壓點火器及相應(yīng)的閥門組合。爐膛內(nèi)高溫傳感器能反饋爐膛溫度信息，用來控制燃燒器的供熱能力，從而穩(wěn)定爐膛溫度在800℃左右。
RTO風(fēng)向切換閥
RTO風(fēng)向切換閥門全部采用直推式蓋板閥門，閥門精度高，泄漏量?。?amp;le;1%），壽命長（可達100 萬次），啟閉迅速（1s），運行可靠。執(zhí)行機構(gòu)采用氣動執(zhí)行器，包括電磁閥和氣缸，氣動執(zhí)行機構(gòu)壓縮空氣壓力為0.4～0.6MPa。
RTO控制系統(tǒng)
本系統(tǒng)采用西門子的PLC可編程控制。系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)對象（爐溫）、檢測元件（測溫儀表）、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器組成?？刂乒癜惭b人機界面（HMI）設(shè)備，作現(xiàn)場操作提示、故障報警、運行參數(shù)顯示、控制參數(shù)設(shè)定及設(shè)備控制。
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