印刷廢氣治理方案設(shè)計(jì)
印刷行業(yè)也是導(dǎo)致大氣污染行業(yè)之一，也是大氣污染防治重點(diǎn)整改行業(yè)之一。印刷行業(yè)的廢氣來(lái)源于印刷過(guò)程中采用的油墨、甲苯、二甲苯、汽油、酒精等有機(jī)溶劑揮發(fā)。尤其是在印品干燥的過(guò)程中，油墨所散發(fā)的揮發(fā)性組分的總含量占70%-80%，會(huì)有大量乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯以及甲苯、二甲苯等有機(jī)氣體揮發(fā)排放。這些氣體不僅污染大氣，還會(huì)對(duì)人體的健康造成嚴(yán)重危害。因此，有效治理印刷行業(yè)廢氣污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問(wèn)題。
而在對(duì)印刷行業(yè)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行凈化處理時(shí)，由于印刷工藝以及印刷采用的涂料不同所產(chǎn)生的的廢氣成分也有所不同。
工藝類型 | 主要含VOCs原輔材料 | VOCs排放特征 | VOCs特征污染物 |
平版印刷 | 溶劑型油墨、植物大豆油墨、UV固化油墨和水性油墨 | 印刷與干燥過(guò)程排放，使用溶劑型油墨，VOCs排放濃度較高，其他類型油墨，VOCs排放濃度較低 | 異丙醇、乙醇、丁醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯等 |
凸版印刷 | 醇溶性油墨、水性油墨、UV固化油墨 | 印刷過(guò)程排放，使用水性油墨，VOCs排放濃度較低，使用醇溶性油墨，VOCs排放濃度較高 | 醇類 |
凹版印刷 | 溶劑型油墨、水性油墨 | 印刷與干燥過(guò)程排放VOCs，使用溶劑型油墨，VOCs排放濃度較高；使用水性油墨，VOCs排放濃度較低 | 酮類、醇類、醚類、酯類和芳烴類 |
孔版印刷 | 溶劑型油墨、水性油墨、UV油墨 | 印刷與洗版過(guò)程排放VOCs，使用溶劑型油墨，VOCs排放濃度較高；使用水性油墨，VOCs排放濃度較低 | 酮類、醇類、醚類、酯類和芳烴類 |
復(fù)合 | 膠粘劑、水性膠粘劑 | 復(fù)合過(guò)程排放VOCs，使用溶劑型膠粘劑，VOCs排放濃度高；使用水性膠粘劑，VOCs排放濃度較低 | 乙醇、乙酸乙酯 |
所以在選擇有機(jī)廢氣治理方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)廢氣成分、濃度等情況在進(jìn)行過(guò)針對(duì)性選擇。一般來(lái)說(shuō)，選擇有機(jī)廢氣處理方法，總體上應(yīng)根據(jù)以下因素：有機(jī)污染物質(zhì)的類型、有機(jī)污染物質(zhì)濃度水平、有機(jī)廢氣的排氣溫度、有機(jī)廢氣的排放流量、微粒散發(fā)的水平、需要達(dá)到的污染物控制水平來(lái)選擇設(shè)計(jì)治理方案。
目前市面上對(duì)于VOCs的末端治理技術(shù)可分為兩大類：回收技術(shù)和銷毀技術(shù)。
回收技術(shù)是通過(guò)物理的方法，改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來(lái)富集分離有機(jī)污染物的方法，主要包括吸附技術(shù)、吸收技術(shù)、冷凝技術(shù)及膜分離技術(shù)等。
銷毀技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑或微生物等將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退鹊姆椒ǎ饕ǜ邷胤贌、催化燃燒、生物氧化、低溫等離子體破壞和uv（光）催化氧化技術(shù)等。
凈化 效 率 | VOC去除效果可達(dá)90%以上，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，不受外界溫度等因素影響。 | 微生物活性好時(shí)除VOC可達(dá)70%，微生物活性降低，凈化VOC效率亦大大降低，凈化效果極不穩(wěn)定。 | 初期凈化效率可達(dá)65%，但極易飽和，通常數(shù)日即失效，需要經(jīng)常更換。 | 適合低濃度的惡臭氣體凈化，正常運(yùn)行情況下凈化效率可達(dá)80%左右。 | 適用于中高濃度廢氣，處理效率可達(dá)90%以上，催化劑容易失活。 |
處 理 氣 體成分 | 能處理氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高濃度混合氣體。 | 需要培養(yǎng)專門微生物處理一種或幾種性質(zhì)相近的氣體。 | 適用于低濃度、大風(fēng)量VOC，對(duì)醇類、脂肪類效果較明顯。但處理濕度大的廢氣效果不好。 | 能處理多種VOC充分組成的混合氣體，但對(duì)高濃度易燃易爆廢氣，極易引起爆炸。 | 能處理多種VOC充分組成的混合氣體，對(duì)非甲烷總烴凈化效率高。適用于24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定排放的廢氣。 |
使 用 壽命 | 主體設(shè)備壽命十年以上。 | 養(yǎng)護(hù)困難，需頻繁添加藥劑、控制PH值、溫度等。 | 活性炭需經(jīng)常進(jìn)行更換。 | 在廢氣濃度及濕度較低情況下，可長(zhǎng)期正常工作 | 需經(jīng)常添加貴金屬催化劑或助燃劑。正常使用10年。 |
運(yùn) 行 維 護(hù) 費(fèi)用 | 凈化技術(shù)可靠且非常穩(wěn)定，凈化設(shè)備無(wú)需日常維護(hù)，只需接通電源，即可正常工作，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用極低。 | 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，需經(jīng)常投放藥劑，以保持微生物活性，而且對(duì)循環(huán)水要求也較高，否則，如微生物死亡將需較長(zhǎng)時(shí)間重新培養(yǎng)。 | 所使用的活性碳必須經(jīng)常更換，并需尋找廢棄活性碳的處理辦法，運(yùn)行維護(hù)成本很高。 | 用電量大，且還需要清灰，運(yùn)行維護(hù)成本高。 | 設(shè)備一次性投資非常大，一般為其它工藝的5-10倍。運(yùn)行費(fèi)用極高。一般為其它工藝的10倍以上。 |
二 次 污染 | 無(wú)二次污染。 | 易產(chǎn)生污泥、污水。 | 易造成環(huán)境二次污染。 | 無(wú)二次污染。 | 無(wú)二次污染 |
可以看出，這五種處理方式去除率相當(dāng)，但uv催化氧化法運(yùn)行費(fèi)用最低、最安全且占地面積不大，吸附法投資最少但安全性低、運(yùn)行費(fèi)用較高。
Uv光催化氧化設(shè)備工作原理
特制UV紫外線燈：利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，裂解工業(yè)廢氣如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物，如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。 UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)，眾所周知臭氧對(duì)有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用，對(duì)工業(yè)廢氣及其它刺激性異味有立竿見(jiàn)影的清除效果。工業(yè)廢氣利用排風(fēng)設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后，凈化設(shè)備運(yùn)用高能UV紫外線光束及臭氧對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使工業(yè)廢氣物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通過(guò)排風(fēng)管道排出室外。利用高能-C光束裂解工業(yè)廢氣中細(xì)菌的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸（DNA），再通過(guò)臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，達(dá)到凈化及殺滅細(xì)菌的目的．從凈化空氣效率考慮，我們選擇了-C波段紫外線和臭氧發(fā)結(jié)合電暈電流較高化裝置采用脈沖電暈放吸附技術(shù)相結(jié)合的原理對(duì)有害氣體進(jìn)行消除，其中-C波段紫外線主要用來(lái)去除硫化氫、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、樹(shù)脂等氣體的分解和裂變，使有機(jī)物變?yōu)闊o(wú)機(jī)化合物。
特制催化劑：根據(jù)不同的廢氣成分配置27種以上相對(duì)應(yīng)的惰性催化劑，催化劑采用蜂窩狀金屬網(wǎng)孔作為載體，全方位與光源接觸，惰性催化劑在338納米光源以下發(fā)生催化反應(yīng)，放大10-30倍光源效果，使其與廢氣進(jìn)行充分反應(yīng)，縮短廢氣與光源接觸時(shí)間，從而提高廢氣凈化效率，催化劑還具有類似于植物光合作用，對(duì)廢氣進(jìn)行凈化效果。
通風(fēng)量及設(shè)備選型：
1、根據(jù)大量客戶提供的資料和治理要求，現(xiàn)將各數(shù)據(jù)整理如下：
（1）在生產(chǎn)過(guò)程中，自然揮發(fā)的廢氣有：乙酸乙酯 ·
（2）危險(xiǎn)性：
·健康危害：對(duì)眼、鼻、咽喉有刺激作用。高濃度吸入可引進(jìn)行性麻醉作用，急性肺水腫，肝、腎損害。持續(xù)大量吸入，可致呼吸麻痹。誤服者可產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等。有致敏作用，因血管神經(jīng)障礙而致牙齦出血；可致濕疹樣皮炎。慢性影響：長(zhǎng)期接觸本品有時(shí)可致角膜混濁、繼發(fā)性貧血、白細(xì)胞增多等。
· 燃爆危險(xiǎn)：本品易燃，具刺激性，具致敏性。 ·
危險(xiǎn)特性：易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸猛烈反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。
· 2、風(fēng)量選型
· （1）根據(jù)客戶提供數(shù)據(jù)，現(xiàn)整理如下：
·根據(jù)客戶提供數(shù)據(jù)以及考慮到以后廢氣濃度不穩(wěn)定以及夏季溫度偏高和生產(chǎn)量加大的因素，此方案現(xiàn)在按照20000m3/h（4臺(tái)印刷機(jī)械）風(fēng)量進(jìn)行設(shè)計(jì)。
· 3、廢氣進(jìn)入光氧催化氧化設(shè)備的條件： · （1）≦70℃ · （2）相對(duì)潔凈氣體
· （3）在每臺(tái)印刷機(jī)上面做吸塵罩，在引風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)管道將廢氣收集起來(lái)并引入uv光氧廢氣處理設(shè)備處理后，尾氣排放達(dá)到國(guó)家工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)
· ——GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)； · ——GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表2惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值；
· 4.4設(shè)備配備如下：
·設(shè)備名稱：uv 光氧催化氧化設(shè)備 ·
風(fēng)量（m3/h）：20000·
尺寸（mm） ：2640*1310*1130
功率（kW）：12kw
設(shè)備機(jī)殼：碳鋼噴塑
燈管數(shù)量 （只） ：80
硬件更換：UV燈管按照每天工作8小時(shí)計(jì)算，三年更換一次
吸塵罩（個(gè)）：4
管道（mm）：φ600x500000
風(fēng)機(jī)：型號(hào)4-72-8c一臺(tái)
電機(jī):Y180ML-2
全壓（pa）：2445
流量（m3/h）：20000
功率（kw）：22
