1、 某印刷車間VOC廢氣處理系統設計簡要介紹了經濟日報社印刷車間的工程概況與通風系統，計算了生產過程中產生的VOC廢氣的排放量，并依據排放標準計算了總凈化效率。設計了三級凈化系統對VOC廢氣進行處理，并具體介紹了其特點?？偨Y了該工程的不足之處。 1工程介紹 1.1工程概況 經濟日報社新建的印務中心及綜合辦公樓(A座)，建筑總面積48630m2，建筑高度60m，地下3層，地上15層;報紙及刊物印刷車間設在地下2層和地下1層通高空間，印刷車間尺寸為33.1m24.0m9.3m(長寬高)，凈面積為794.4m2，裝有4臺大型進口印刷機。 建筑主體毗鄰市內交通次干線，距離地鐵4號線陶然亭站D口僅50m。

2、為降低噪聲、削減對四周居民的環境影響，將印刷車間全部設在地下空間。 1.2通風系統 依據空調冷負荷計算，印刷車間總送風量為98000m3/h，換氣次數為13.3h-1。設計2臺一次回風全空氣式空調處理機組，每套空調系統風量為49000m3/h。 2套系統共配備12個平送風口、12個下送風口、12個側回風口(不包括掌握間和操作間風口)，采納中部送風、上部回風的氣流組織形式。 印刷車間產生的揮發性有機化合物(VOC)廢氣通過屋頂排放口(排氣筒)集中排放，排氣筒高度相對室外自然地坪高60m。為充分利用過渡季和冬季室外新風，每套空調系統配備1臺變風量排風機，排風量掌握在490024500m3/h之間，

3、總排風量為980049000m3/h。 部分回風經過處理后循環使用?？諝馓幚硐到y流程圖見圖1。 圖1空氣處理系統流程圖 2印刷車間污染物及排放量 2.1VOC氣體及來源 世界衛生組織對總揮發性有機化合物(TVOC)的定義為：熔點低于室溫而沸點在50260之間的揮發性有機化合物的總稱。 VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，包括：苯系物、有機氯化物、氟利昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。 印刷車間的VOC氣體主要來源于印刷過程中油墨和溶劑(清洗劑、潤版液等)，主要成分為：苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇、丁醇等，不僅對人體健康造成損害，對環境也造成很大危害。 同時該車

4、間還存在少量粉塵、紙屑和水氣，因此掌握的主要污染為粉塵和VOC有機溶劑揮發物，主要掌握指標為非甲烷總烴(NMHC)。 2.2VOC氣體排放量 依據使用方供應的數據，印刷車間建成投產后，年印刷量約5.5億張對開標準報紙(780mm540mm)，原材料年使用量、有害氣體揮發比例、有害氣體年揮發量、有害氣體揮發速率(按一年365d，印刷機每天累計工作時間8h計算)、有害氣體初始濃度如表1所示。 表1有害氣體參數 2.3VOC氣體排放標準及設計總凈化效率 2023年7月1日起執行更為嚴格的北京市地方標準DB11/12012023印刷業揮發性有機物排放標準，排氣筒高度不低于15m，揮發性有機物排放濃度限

5、值見表2。2023年12月31日之前為表2中時段，之后為時段。 表2揮發性有機物排放濃度限值mg/m3 按DB11/12012023印刷業揮發性有機物排放標準時段NMHC限值30mg/m3的要求，總凈化效率z97.48%(1189.55mg/m3-30mg/m3)1189.55mg/m3);按排氣筒出口凈化要求對VOC廢氣進行處理，設計總凈化效率sz98%(見表3)，計算處理前最大質量濃度可掌握在1500mg/m3以內。 表3設計凈化效率和排放濃度 3三級廢氣處理方式該項目主要是印刷VOC廢氣凈化，通過整體換氣的原則利用空調系統將廢氣收集。 考慮到印刷廢氣排放源分散、空調換氣次數大、VOC濃度

6、低的特點，對空調回風口、總回風段和屋頂排氣筒排風進行凈化，采納三級凈化方式對VOC廢氣進行處理，達到零排放(gaszero emission，GZE)或近零排放。 第一級，回風口粗效凈化。主要目的是針對印刷車間產生的少量紙屑、粉塵進行粗效過濾，故第一級VOC氣體凈化效率1=0%。 其次級，回風系統凈化。考慮到空氣循環的需要，部分排風作為回風使用，因車間廢氣含有VOC氣體，故需要經過凈化后再作為回風，否則車間濃度會越來越高，對工人的身體健康產生危害。 考慮報紙印刷產生的VOC廢氣濃度不高，但作為循環氣需要進行凈化處理，因此二級凈化設計采納協同氧化技術(synergism oxidation te

7、chnologies，SOT)廢氣凈化機(參數見表4)進行處理，設計風量為49000m3/h(2套，見圖1)，其次級設計VOC氣體凈化效率2=60%。 表4SOT廢氣凈化機參數 第三級，建筑屋頂排氣筒外排口排放達標凈化。整個系統唯一外排口為屋頂設置的風口(2500mm600mm)，此排放口為最重要的環保監控點，需要進行徹底凈化，保證排放達標。 因此設計“流化床濃縮反應器(fluid bed concentrator reactor，FBCR)+蓄熱催化燃燒器(regenerative catalytic oxidizer，RCO)”的工藝流程進行廢氣凈化(見圖1)，排放標準設計為零排放或近零排

8、放，第三級設計VOC氣體凈化效率3=95%。 4三級凈化工藝特點 4.1第一級 在12個回風口增加自制過濾層，直接安裝到回風口上，尺寸為1050mm750mm，過濾材料選擇高效自然過濾材質，具有可降解、無二次污染及可再生的特點，有兩方面的作用：一是對大顆粒污染物有很好的阻擋過濾效果;二是對后級凈化設備起愛護作用，過濾層容塵量大，使用壽命長(可用熱空氣吹脫)。 4.2其次級 SOT是一種復合氧化技術，在等離子體和高能光子的共同作用下，設備內部發生等離子體裂解反應、高能紫外線(VUV)光解反應、臭氧高級氧化反應、光催化氧化反應，其作用遠遠大于單一的反應手段，同時這些反應之間還有相互促進和互為轉化的

9、效應。 在這個過程中，等離子體、光量子、臭氧、羥基、催化劑等共同發生作用，協同分解的結果是有效降解VOC氣體中的大分子有機物質，經過一系列簡單的氧化還原反應后，最終生成小分子無害無機物CO2和H2O等。 4.3第三級 4.3.1流化床濃縮反應器FBCR FBCR是吸附濃縮+脫附一體化的有機廢氣凈扮裝置，利用了沙漏原理實現介質完全靠重力的作用自動在反應器內流淌;吸附室和脫附室緊密相連，當介質在吸附室完成吸附后隨即流化到脫附室進行解析，VOC脫出后完成再生，立刻又恢復了吸附活性和力量。 該工藝的一個顯著特點是吸附介質是流淌的，反應器在不同的流化段吸附、脫附同時進行;其次個特點是解析方式的轉變，即變

10、介質的間隔性、統一再生為即時性、分散再生，使解析氣流量小、均衡、平穩; 第三個特點是采納升溫柔變壓組合技術進行解析再生，脫附速度快，脫附效率高。正常狀況下，多數介質處于吸附狀態即工作態，而吸附肯定量VOC后的介質隨著流化床運動進入脫附室后隨即進入解析狀態即脫附態，整個吸附介質處于吸附、脫附循環往復狀態。 廢氣通過吸附反應器時VOC成分被吸附截留，干凈尾氣達標排放;截留下來的VOC氣體通過脫附后由后處理單元凈化處理，實現對廢氣的徹底凈化。即時脫附功能的實現保證了介質始終保持高活性狀態，使整個凈化系統可以反復循環使用，實現了吸附介質的利用價值最大化(見圖2)。 圖2流化床濃縮反應器FBCR工作原理

11、 有機廢氣在反應器內完成吸附、脫附整個過程，實時再生保證了系統連續循環運轉，凈化后的廢氣達標排放。截留下來的濃縮VOC氣體可通過燃燒完全氧化分解，實現零排放;或進行二次處理，協作冷凝工藝可實現溶劑回收。 FBCR系統最大的優勢是實現吸附室和脫附室分別，即不必停下來脫附而影響系統排風;又可依據排放氣體的VOC濃度敏捷把握脫附周期和時間間隔;間歇式脫附模式保證了最低的運行費用，減輕了用戶的經濟負擔。國內外常用的反應器見表5。 表5國內外常用的反應器 4.3.2蓄熱催化燃燒器RCO 該項目配備1臺蓄熱催化燃燒器，燃燒爐總處理風量設計為1000m3/h。結合蓄熱燃燒和催化燃燒，在爐腔內形成400420

12、的高溫，可將脫附解析的高濃度VOC氣體徹底分解(見圖3)，而不會產生NOx(霧霾主要成分之一)等二次污染物。 圖3蓄熱催化燃燒器RCO工作原理 5結論印刷車間自2023年5月投入運行，在3臺印刷機(1臺尚未安裝)非全負荷工作狀態下，印刷車間產生的VOC廢氣通過三級處理，實現了達標排放(檢測報告見表6，采樣點為廢氣總排放口，排放高度為60m)。表6檢測報告該項目總體建筑設計開頭于2023年5月，隨著新標準的實施，在原有空調通風方案基礎上進行優化改建，故存在一些不足之處。 1)在空調機房安裝二級凈化設備SOT廢氣凈化機，面積偏小，且與空調機組回風口位置不對應，空調回風靜壓箱重新開孔，風道增加了較多不必要的彎頭，帶來漏風量、風阻增加和修理空間過于狹窄的問題。 2)印刷車間內送、排風道截面較大，風道安裝時噴淋管、消火栓管、強電弱電管線等已全