福建厦门某印刷厂的主营业务是烟包印刷,以胶印工艺为主,主要设备有德国曼罗兰多色胶印机,以及单色凹印机、柔印机、网印机、模切烫金机等。这些设备中,只有模切烫金机在生产过程中没有废气排放。除了考虑设备的排气以外,还考虑到其他生产场所的外排气点,如印刷机组墨斗处的防飞墨装置、风泵柜扇热风扇排风,制版间内的丝网版冲洗外排风,成品暂存间除湿除味的排风等。
这些部位排放的气体并不是所有都需要处理。有的只是设备散发的热气,有的废气浓度还没有达到需要处理的程度,如果将不需要处理的气体全都纳入废气处理,必然造成处理量无谓地加大,增加不必要的投资。
因此,要想判断哪些排气需要处理,气体的检测数据是决定因素。技术人员分析统计了车间不同场所及各种设备的排气情况,并通过具有检测资质的第三方单位对气体成分进行了检测。
根据当地环保部门对本项目环境影响报告表的批复,要求废气中的非甲烷总烃浓度<50mg/m3,其余的污染物排放浓度需达到DB35/323-2011《厦门市大气污染物排放标准》中的二级标准。根据检测报告,印刷公司彩印车间的废气非甲烷总烃指标超出标准,必须进行处理。而网印车间的废气指标在标准之下,可以不进行处理。其他场所的外排气体,经过检测均合格,可以不进行处理。
必须说明的是,每家印刷企业的印刷工艺不尽相同,使用的油墨、纸张、辅助材料、质量控制手段以及厂房环境均有所差别,并不代表每一家企业的实际情况。
外排空气的归集
印刷公司将相同类别的外排空气进行归集,纳入同类管道集中排出。按照建设主管部门对建筑外立面的规划和美观要求,外排空气管道不能在外墙明装。我公司在厂房设计时,综合考虑了采光、通风、景观等要素,设计了厂房中庭。在靠近中庭的厂房内部的四角,共设计了从下到上贯通所有楼层的11个排气井道,分隔为废气井道、热风井道、排烟井道。对于需要处理的废气,使用镀锌钢板制作的废气管道从机台敷设到废气井道中(井道截面为2.8m×2.2m),再上升到屋顶,接入废气处理设备。不需要处理的外排热气,通过管道进入单独的热风井道(井道截面为.2m×2.2m),再上升到屋顶,直接排放。
处理工艺的选择
在选择处理工艺前,我们对目前的废气处理工艺进行了分析对比。
目前主流的方法有燃烧法、低温等离子体净化法、光解氧化法、吸收法、活性炭吸附法、蒸馏法、回收法、生物体法和喷淋洗涤+植物液法。
根据我公司废气的检测数据,非甲烷总烃浓度最高在80mg/m3左右,苯系污染物低于排放标准,属于浓度低、风量不大的废气类别,结合消除异味的需要和成本合理的考虑,我公司选择了“喷淋塔洗涤+植物液”的处理工艺。
废气处理装置的结构和原理
废气处理装置主要由喷淋吸收塔塔体、填料、喷淋装置、除雾装置、喷淋液循环泵、风机、排气烟筒组成。
1.喷淋吸收塔塔体
喷淋吸收塔塔体为立方体,尺寸约3000mm×2000mm×8000mm,主体材质采用厚度为5mm的S304不锈钢,考虑到设备塔体要承受自身及溶液重量,必须具有较高的抗拉、抗压强度,而且由于长期在室外运行,需要具备良好的抗老化、耐腐蚀性能,还得考虑在本地区屋面安装,必须具有抵抗强台风袭击的强度。
2.填料
填料布置于吸收塔喷淋区,废气通过塔体,被均匀分布到整个吸收塔截面。填料主要作为布风装置,废气与洗涤液在托盘液膜区域充分接触。塔内设置两层填料,设计气体流速≤1.5m/s,以保证气液混合洗涤吸收效果。
3.喷淋装置
吸收塔内部喷淋系统是由循环泵、分配立管、支管、喷嘴组成,配备两台循环泵,一一备,喷淋层上安装空心螺旋锥喷嘴。浆池中的喷淋液由浆液循环泵通过喷淋管送到喷嘴,雾化形成非常细小的液滴喷入吸收塔内,增大与气体的接触交换面积,喷淋密度≥15m3/m2。
4.除雾装置
除雾装置用于分离废气携带的102017/01,布置于吸收塔最后一个喷淋组件后部,选用不锈钢丝网填料。
5.主风机
主风机引风量为50000m3/h,风压为1500Pa,电机功率为37kW,配备变频器,使得风速可调。
6.排气烟筒
使用碳钢材料,直径1000mm,高度8m。
VOCs排放量和去除效率
未经治理的VOCs排放量为80mg/m3左右,治理后的VOCs排放量<50mg/m3,污染物控制设施总去除效率>37.5%。污染物控制设施VOCs总去除效率为:
废气处理年预算费用
技术人员对废气处理的年预算费用进行了测算,主要有以下两方面。
(1)电费:按照废气处理设备实际运行功率40kW,每天运行20小时,年生产天数250天,电费0.8元/kWh计算,年用电费用为40×20×250×0.8=16(万元)。
(2)植物液消耗费用:按照浓缩植物液每月使用50kg,单价80元/kg,每月更换1次,每年更换10次计算,植物液年消耗费用为50×80×10=4(万元)。
综合电费、植物液消耗以及零星的维修费用,我公司的废气处理装置的年运行费用约20万元。
来源:《印刷技术》
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