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摘要：有机废气治理技术目前已经多样化，比较了常用的几种有机废气处理技术，但每种治理技术都存在一定的适用性和局限性。对于企业来说，综合选择适宜的有机废气治理方法至关重要。接下来本文将对印刷行业有机废气整治实例分析，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：印刷行业；有机废气；处理
引言
改革开放以来，我国包装印刷业随着经济的增长迅速崛起，中国逐渐成为继美国、日本、欧盟之后的第四大印刷市场。包装印刷厂的主要产品为各种印刷制品，在生产过程中大量使用彩色油墨和有机溶剂，油墨所用溶剂主要包括甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、正丁酯、乙酸乙酯等低沸点挥发性有机物。据统计，有机溶剂通常占到了油墨总量的70%～80%，而在印刷产品干燥的过程中，这部分有机溶剂会挥发到大气中，产生大量的有机废气(VolatileOrganicCompounds，简称VOCs)。因此，包装印刷成为我国VOCs的主要排放源之一。VOCs通常是指在常压下沸点低于260℃或标准状况下饱和蒸气压大于0.13kPa的有机化合物，这类物质种类繁多，多数具有毒性，且大多数VOCs都具有回收价值。因此，VOCs的大量排放不仅会对环境卫生和人体健康带来极大威胁，还会造成严重的资源浪费及经济损失
1印刷行业VOCs治理技术概述
目前，我国印刷行业VOCs治理技术大体可分为2大类：①消除法，即通过破坏性的化学或生物反应，将挥发性有机物转化为CO2和H2O，主要包括燃烧法、生物法等，还包括一些新型的治理技术，如光催化法[5-6]；②回收法，即在一定温度、压力下，通过一定技术来分离回收挥发性有机物，主要包括吸附法、吸收法、冷凝法等。
2印刷行业有机废气治理工程实例
某印刷厂在生产过程中大量使用油墨和有机溶剂，污染物主要是油墨和溶剂的挥发所产生的有机废气。废气中有机化合物种类较多，主要为印刷及烘干过程中挥发出来的三苯物及VOCs。
2.1废气处理工艺介绍
本工艺主要由冷却器、中效过滤器、活性炭吸附器、催化反应器、主排风机、脱附风机、补冷风机、控制系统、管道及其附件等部件组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程项目根据生产废气的成分及性质，进行综合的环境经济评价，考虑其处理效果、是否有二次污染、成本等因素，采用预处理＋深度处理的方法净化生产废气，其中：①预处理方法采用冷却+中效过滤工艺，净化废气可能含有的颗粒物及起到对废气进行降温的作用；②深度处理方法采用活性炭吸附+催化燃烧一体化工艺，净化挥发性有机化合物类（VOCs）物质。
2.2吸附工艺
对于VOCs的吸附过程，活性炭吸附工艺已经较为成熟，其净化效率通常可达90%以上。此外，活性炭的总使用寿命一般可达4年以上，且使用成本很低，具有很大的优势。活性炭的形式主要有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、纤维活性炭3种。颗粒活性炭阻力大，能耗高，而且脱附时间长;纤维活性炭具有吸附容量大，吸附与脱附速度快的突出特点，但其价格十分昂贵，设备投资很高;而蜂窝活性炭具有比表面积大，微孔发达，吸附容量高，使用寿命长等优点，被广泛应用于低浓度有机废气(1000mg/m3以内)的吸附工程。
3包装印刷业VOCs控制技术
3.1消除法
直接燃烧是将VOCs当作燃料，通过热反应，将其转变为水和二氧化碳，去除效率可达95%以上。催化燃烧法是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳。燃烧法主要适用于成分复杂、高浓度的VOCs气体，具有效率高、处理彻底等优点。但若废气含有Cl、S、N等元素，采用燃烧法会产生HCl、SOx、NOx等有害气体，造成二次污染。生物法是利用微生物的新陈代谢对VOCs进行生物降解的过程，主要适合于低浓度、大气量且宜生物降解的有机废气治理。生物法处理有机废气具有设备简单、运行费用低、操作简便、净化效率高、不产生二次污染物等优点。但生物法对有机废气的进气浓度和性质要求较高，同时对生物菌落和填料也提出了较高的要求，因此目前还未得到大量应用。光催化是指利用光催化剂(如TiO2)氧化分解吸附在催化剂表面的VOCs物质。合适的光催化剂能够在常温下将VOCs完全氧化成无毒无害的物质，无二次污染，适合处理高浓度、气量大、稳定性强的有机废气。
3.2回收法
吸附法主要是利用固体吸附剂(如硅胶、分子筛、活性炭等)把排放废气中的有害组分吸附留在固体表面里，从而达到净化作用。吸附法常见于处理低浓度高通量的VOCs废气，优点是去除率高，净化彻底，能耗低，工艺成熟。不仅如此，吸附法若与其他处理方法联用，既可防止环境污染，又能回收有用的物质，具有很好的环境和经济效益。缺点是处理设备庞大，流程复杂，当废气中含有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易失效。在现有的吸附剂中，活性炭性能最好，应用最广，去除效率通常可达95%以上。吸收法主要是采用低挥发或不挥发液体为吸收剂，利用有机废气能与其互溶的特点，来吸收废气中的有害物质。该方法适用于浓度较高、温度较低和压力较大情况下气相污染物的处理，具有技术成熟，设计及操作经验丰富，适用性强的优点。但对于有机废气，由于其水溶性一般不好，应用不太普遍。另外，该法对吸收剂和吸收设备的要求通常较高，而且吸收剂需要定期更换，过程较复杂，费用较高。冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程，具有设备和操作条件简单，回收物质的纯度较高的优点。在生产过程中，冷凝法常常与压缩、吸附、吸收等过程组合应用，来回收有机废气中有用的组分，从而实现资源的重复利用，降低运行成本。上述两类方法中，回收法能够在污染控制的同时实现资源的循环利用，是一种更具有开发潜力的技术方法。然而，任何一种VOCs回收处理技术本身都各有利弊，使用条件也有较大差异。例如，吸附法处理低浓度VOCs效果虽好，但是对于高浓度废气的处理却可能存在热效应高、吸附剂堵塞或二次污染等问题;而冷凝法则更适宜于处理高浓度VOCs，对于低浓度废气的处理效果较差、设备成本较高。因此，为最大程度地实现低成本、高效率的VOCs处理目的，需开发废气处理的集成工艺，将不同的VOCs回收处理技术通过一定的方法组合起来，使之优势互补、各尽其用，以实现低成本和高成效的双赢。
结语
在对包装印刷业VOCs的控制上，溶剂回收和重复利用已经得到了越来越多人的共识。单一的VOCs回收处理技术由于其本身适用条件的限制往往无法达到VOCs的控制要求，而本文提出的“蜂窝吸附－热风脱附－冷凝回收”处理印刷厂有机废气的工艺路线，流程简单，操作方便，即能满足印刷厂有机废气的达标排放，同时还能实现有机废气的二次回收利用，兼具良好的环境效益与经济效益。在我国包装印刷业蓬勃发展的背景下，VOCs污染防治将是一项持久艰巨的任务。未来的包装印刷业VOCs处理应一方面加快对新兴处理工艺的基础研究，以期尽快得到工业应用，另外，更要加快对VOCs组合处理工艺的技术开发，以同时满足高处理效率和低经济成本的处理要求。
参考文献
[1]吴祖良，谢德援，陆豪，等.挥发性有机物处理新技术的研究[J].环境工程，2012,30(3)：76-80.
[2]肖潇，晏波，傅家谟.几种有机废气吸收液对甲苯吸收效果的对比[J].环境工程学报，2013,7(3)：1072-1078.
论文作者:张炯辉
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第07期
论文发表时间:2019/9/3
标签：废气论文; 活性炭论文; 较高论文; 技术论文; 工艺论文; 方法论文; 挥发性论文; 《科学与技术》2019年第07期论文;