包装印刷VOCs废气治理.pdf

4 毕列锋, 李旭东. 微生物法净化含 NOx废气. 环境工程, 1998. 16 3 37～ 39. 5 蒋文举, 毕列锋, 李旭东. 生物法废气脱硝研究. 环境科学, 1999. 20 3 34～ 37. 6 Joni M . Barnes, William A. Apel, Karen B. Barrett. Removal of nitrogen oxides from gas sreeams using biofiltratrion. Journal of HazardousMaterials. 1995. 41 315～ 326. 7 Ming-Shean chou, Jean- Hong Lin. Biotrickling Filtration of Nitric Oxide . Jour mal of the Air ② 大气污染物综 合排放标准GB16297 -1996 排气筒高度20 m、 二级标准。 2 VOCs废气的产生与排出 北京某包装印刷厂现有 3台包装材料印刷机 ,分 别为十色机 1 号 、八色机 2 号 、六色机 3 号 。3 台印刷机各有 1 个废气排放口。根据对生产过程中 车间内和印刷机排放口的 VOCs 废气取样检测 ,因丁 酮用量太少 ,一般都检测不出, 在当时的生产条件下 2 种主要VOCs废气 甲苯与乙酸乙酯 的检测结果列 于表 2。从表 2 的数据看出 , 车间内和排出的 VOCs 废气浓度都已超过表 1 所引用的国家规定标准 ,其中 尤其甲苯超标严重, 必须进行彻底净化治理。 表 2 车间内及原排放口气体浓度检测结果 编号采样地点 车间内浓度 mgm- 3排放口浓度 mgm- 3 乙酸乙酯甲苯乙酸乙酯甲苯 产品情况 1十色机 Ⅰ Ⅱ 369 677 307 427 295 325 482 551 9 色 2八色机 Ⅰ Ⅱ 460 409 320 272 328 330 619 605 5 色 3六色机 Ⅰ Ⅱ 312 207 313 227 461 651 976 994 6 色 注 Ⅰ 、Ⅱ为两次取样。 42 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 3 废气治理 3. 1 废气治理工艺 根据印刷车间在生产中通风 、 送风要求 ,首先确 定了三 台印刷机 的最大排 风量分别为 十 色机 48 000 m 3 h, 八色机 30 000 m3 h, 六色机28 000 m3 h。 3 台印刷机的排风量都较大 ,必须选用适合处理大风 量VOCs 废气的工艺和设备 。实验证明 [ 2] , 以吸附-催 化燃烧的工艺原理为基础的 FCJ 型系列有机废气净 化装置,采用了床层阻力极小的蜂窝状活性炭作为吸 附剂 [ 3] , 最适合用于大风量 VOCs 废气治理 。本项废 气治理工程采用了两种型号的 FCJ 有机废气净化装 置,处理系统的基本工艺流程如图 1。选用的两种型 号的 3套 FCJ有机废气净化装置都设有 3 台吸附器 和 1 台催化燃烧设备 。净化运行开始时先用两台吸 附器进行吸附操作 , 1 台备用 。使用一定时间 12 ～ 24 h 后 ,将 1台吸附器和备用的吸附器轮换, 这时仍 以2 台吸附器进行吸附再生 ,同时对 1 台吸附器进行 脱附再生 ,待脱附结束后再对吸附器进行适时轮换, 这样依次进行吸附、脱附的反复轮换操作。正常情况 下,保持两台吸附器进行吸附操作 ,1 台吸附器进行 脱附操作 ,催化燃烧设备与脱附操作同步运行 。 3. 2 设备系统与操作参数 在本项废气治理中, 因甲苯的排放浓度最高, 并 且国家排放标准对其要求相对也更严格 ,因此首先应 重点考虑对甲苯的治理 。使用的 3 套 FCJ 型有机废 气净化装置的系统设计和运行控制均按照表 3 参数 进行 。 3. 3 吸附器脱附再生过程 脱附是在脱附风机的驱动下, 使吸附器与催化燃 烧设备组成一个循环系统 如图 1 。先由催化燃烧 设备送出热气流引入待脱附的吸附器, 使吸附的有机 物从吸附剂 蜂窝状活性炭 上脱附下来 ,并引入催化 图 1 印刷厂有机废气净化系统流程图 1排风机; 2脱附风机; 3补冷风机; 4预滤器; 5吸附器; 6 催化燃烧装置; 7阻火器; 8气流温度缓冲器; 9四通阀。 燃烧设备, 在催化燃烧室进行催化氧化转变成为 CO2 和H2O 而被净化消除 。有机物催化燃烧伴随着热量 的释放 见图 2 。由图 2 可以看出有机物催化燃烧 图2 1、 2、3 号设备脱附过程 后放出大量的热能, 既可以用于维持催化剂床层要求 的温度 ,保证有机物高效净化, 由尾气放出的热气流 又大部分地用于吸附器的脱附再生 ,达到废热利用的 目的 。如图 2 所示,在较长的时间内 如图 2a 中所示 1 号设备的 1～ 9 h 之间 ,催化剂床层出口的温度都 高于进口的控制温度。出口温度最高达到 700 ℃左 右,按照有机物燃烧放热 每 1. 0 10 7 的甲苯和乙酸 乙酯可使温度升高分别为 127 ℃ 和 73 ℃ 的热量计 算 [ 4] ,在这一段时间内的有机物总浓度大约在 1. 0 10 7 ～ 3. 0 10 7 , 实 际 测 定 [ 3] 大 约 为 3 000 ～ 8 000 mg m 3 ,此时,催化床的预热设备基本上处于关 闭状态 ,极少需要外加能量的补充, 几乎完全靠有机 物催化燃烧反应产生的热能来维持催化剂床层的温 度。吸附器内的温度也慢慢接近于脱附的设计温度, 使吸附的有机物逐渐被均匀地脱附释放出来。通过 控制 ,可使脱附气流中有机物浓度比吸附操作前提高 近 10 倍 , 在此系统的气体流量仅为总排气流量的 43 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 1 10左右。 FCJ 型有机废气处理系统通过 2 种净化工 艺吸附与催化设备的组合 ,使大风量、低浓度的VOCs 废气治理变为小风量、较高浓度的催化燃烧废气净 化,同时有效利用了有机物催化燃烧产生的热能, 所 以该包装印刷厂的 VOCs 废气治理 ,实际的复合运行 费用较低 。催化燃烧设备装填以蜂窝陶瓷为载体的 贵金属 钯 复合催化剂, 该催化剂活性高 ,使用寿命 长,在此系统中 VOCs 废气被净化处理很彻底, 整个 处理过程不产生二次污染 。 表 3 包装印刷车间排放气体浓度监测报告 设备 编号 排气量 m3h- 1 乙酸乙酯甲苯 进口 mg m- 3 出口 mgm- 3 排放速率 kg h- 1 净化率 进口 mgm- 3 出口 mg m- 3 排放速率 kgh- 1 净化率 149 880 302 306 14 15 0. 70 0. 75 95 95 461 470 17 19 0. 86 0. 95 96 96 231 104 309 306 17 18 0. 53 0. 56 94 94 200 201 14 13 0. 40 0. 43 93 94 330 477 314 313 31 29 0. 95 0. 88 90 91 710 706 28 25 0. 85 0. 76 96 96 148 636 302 273 36 36 1. 75 1. 75 88 87 280 248 16 16 0. 78 0. 78 94 94 227 936 556 547 53 51 1. 48 1. 42 90 91 431 425 25 22 0. 70 0. 61 94 95 327 664 367 370 72 68 1. 99 1. 88 80 82 776 788 33 29 0. 91 0. 80 96 96 3. 4 治理效果 所用的3 套 FCJ 有机废气净化装置从 2002 年开 始正式投入运行 ,经过多次的吸附-脱附循环操作 ,使 用了 6 个多月以后,对净化系统的废气治理效果再次 进行了检测。连续测试两天, 设备的废气处理结果列 于表 3。 由表 3 的测试结果看出 ,3 套 FCJ 型有机废气净 化处理系统对甲苯的净化率都在 90以上, 对乙酸 乙酯的净化率都在 80以上 , 而且排气出口的废气 排放浓度和排放速率都达到了国家规定的二级排放 标准, 所测的实际风量也达到了设计要求 表 4 。检 测结果表明, 对该包装印刷厂的VOCs 废气治理取得 了预期的良好效果。 表 4 FCJ 有机废气净化装置系统设计及运行控制操作参数 项目参数指标备注 48 000十色机 排风量 m3h- 130 000八色机 28 000六色机 烟囱高度 m20由地面起计算 单床吸附时间 h12～ 24累计时间 脱附温度 ℃10010自动控制 脱附时间 h8～ 10连续时间 催化燃烧空速 h- 1 ～ 20 000 催化剂层进口温度 ℃280自动控制 催化剂层出口温度 ℃≤600程序控制 净化效率≥90 对甲苯吸附器 ≥ 95 VOCs催化床 4 结语 对包装印刷厂排放的 VOCs 废气的治理 ,采用了 以吸附-催化燃烧原理为基础的 FCJ型有机废气净化 装置的处理系统 。经跟踪检测证明,FCJ 型有机废气 净化处理系统对 VOCs 废气的治理效果达到了国家 规定的二级排放标准 。通过实际应用和操作运行表 明,在对吸附了有机废气的吸附器的脱附再生的过程 中,较充分地利用了有机废物催化燃烧后产生的热 能,在脱附的大部分时间内 ,催化燃烧设备的运行不 用补充能量 ,并且其排出的大部分热气流都用在了吸 附器的脱附再生上。应用结果表明 ,采用 FCJ 型有机 废气净化装置处理系统治理包装印刷厂 VOCs 废气 能达到净化效率高、安全节能 、 无二次污染的效果 。 参考文献 1 朱天乐主编. 室内空气污染控制. 北京 化学工业出版社,2003. 01 21. 2 乔惠贤, 尹维东, 栾志强, 袁义胜等. 大风量 VOCs 废气治理技术. 第 九届全国大气环境学术会议论文集, 2002. 08 870～ 874. 3 尹维东, 乔惠贤, 陈魁学, 栾志强等. 蜂窝状活性炭在大风量有机废 气治理技术中的应用. 环境科学研究, 2001. 13 5 27～ 30. 4 山中龙雄著, 周汝忠等译. 催化剂的有效实际应用. 北京 化学工业 出版社, 1998. 11 410～ 411. 作者通讯处 乔惠贤 100083 北京花园北路 35号西楼 电话 010 66748526 O E -mail qiaohx sina . com 2004- 04-09 收稿 44 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 Keywords air oxidation, NOX, ratio of oxidation and absorptivity DENITRIFICATION OFNO IN WASTE GASSTREAMS USING AGED -REFUSE -BASED BIOREACTORZhang Hua et al 39 Abstract Stabilized or aged refuse is a good media for bioreactor and can be used to treat NOXinwaste gas streams. Laboratory study shows that an aged -refuse -based bioreactor can effectively remove NO fromwaste gas streams. The empty bed retentiontime EBRTis the key parameter effecting the removal efficiency of NO which decreases with the shortening of EBRT. The removal efficiency of NO is 90with the EBRT of 3. 8 min and 96at 7. 5min. The removal efficiency of NO under anaerobic condition is better than that of aerobic condition. Denitrification of NO is preferable to the biological nitrification of NO. Keywords aged refuse, nitrogen oxides, nitric oxide, biofiltration and denitrification TREATINGVOLATILE ORGANIC COMPOUNDS-BEARINGEXHAUSTGAS IN PACKING PRINTING HOUSEQiaoHuixian et al 42 Abstract The paper introduced that VOCs exhaust gas in packing printing house was treated by FCJ organic gas purification equipment, which is based on adsorption and catalytic combustion principle. The technical process and detecting result on treating VOCs exhaust gas were described in detail. The results showed that it is efficient to treating VOCs exhaust gas in packing printing house by FCJ technique and equipment. The treating result meets the second-order of the national emission standard. Keywords printing, VOCs, adsorption, catalytic combustion and treatment of exhaust gas NEW EXPLORATION OF CLEANING TECHNIQUE FOR CATERING OIL FUME Zhang Jinping et al 45 Abstract On the basis of comparing conclusionof various cooking oil fume decontaminationtechnology, a new cleaning technique combined an atomization wet witha filtration adsorptionisdeveloped and a cooking fume decontamination is searchedaccording to cooking oil fume constituents and contamination characteristics of catering. The results in the laboratory showed that the removing efficiency of oil fume by the new cleaning technique is above 92. The released cooking fume consistency by the technique can meet the national standard. The new technique is suited to medium and small restaurants. Keywords oil fume cleaning, atomization wet , filtration adsorption and removal efficiency INVESTIGATION OF TRAFFIC NOISE ATTENUATION PROVIDED BY GREEN BELTS Zhou Jingxuan et al 48 Abstract This study investigates the noise attenuation of 8 green belts, and a quantitative relationship between the total noise attenuation, excess attenuation, width and visibility is obtained. The spectrum analysis of the noise attenuation is also done, which provides a basis for the design of forest belts of highway for noise reduction. Keywords traffic noise, green belts, effect of noise attenuation and design of forest belts RESEARCH ON ACOUSTIC DESIGN AND CALCULATION OF RESISTANCE LOSS OF NOISE CONTROL FOR COLLIERY AIR SHAFTZhang Chi 52 Abstract Due to a high air flow rate and a strong moise radiation in a colliery air shaft, it is the key to controlling noise successfully that the right and reasonable acoustic design for muffler and the calculation of resistance loss. Keywords colliery air shaft, centrifugal fan, noise control, acoustic design and resistance loss CHARACTERIZATION OFRIVER DREDGING SILTAND ITS FEASIBILITY STUDYAS COVERING MATERIALS FOR REFUSE LANDFILLZhao Aihua et al 56 Abstract It is studied systematically that various parameters, such as penetration coefficient, leaching toxicity and the content of heavy metals etc of river dredging silt, aswell as its feasibility of a covering material for refuse landfill. The results show that it possesses of better slope stability when used as a covering material for refuse landfill, which can basically meet the technical requirements of the covering material. There is no extra burden to the treatment of the leachate. So this sort of use can not only solve the problem of lackings of soil for a plain type landfill, but also make a way out for the dredging silt. Keywords dredging silt, covering material and research EXPERIMENTALSTUDYONPRODUCINGMASONRYCEMENTBYFLY-ASHOF CIRCULATING FLUIDIZED BED BOILERZhao Ming et al 59 Abstract Because circulating fluidized bed combustion CFBis the advanced technology of combustion, it is developing widely at home 4 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23, No. 2,Apr. ,2005