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以某家涂料生產企業(yè)為例,分析大風量、低濃度非連續(xù)排放有機廢氣治理技術的經濟性。結果發(fā)現:(1)對于大風量、低濃度有機廢氣,在幾種主流治理技術中,當回收液具有利用價值時,"活性炭吸附-氮氣脫附冷凝溶劑回收技術"相較"RTO(蓄熱式熱氧化)技術"、"沸石轉輪吸附濃縮-RTO技術"及"沸石轉輪吸附濃縮-CO(催化氧化)技術"的經濟性更優(yōu);而回收液需作為危廢處置時,"沸石轉輪吸附濃縮-CO技術"更具經濟性,但必須考慮來氣的情況,選擇合適的催化劑,確保系統運行的穩(wěn)定性。(2)對于非連續(xù)排放的廢氣,"分散收集,集中處理"的治理模式有利于降低VOCs治理裝置投資成本,具有很好的經濟性。

揮發(fā)性有機物( VOCs) 作為光化學反應的重要前體物，是產生灰霾的主要根源，不僅危害環(huán)境而且危害人類健康，近年來受到社會高度重視，VOCs治理迅速掀起了一股熱潮。

VOCs治理技術有吸附、冷凝、吸收、膜分離等回收技術，以及燃燒、生物、低溫等離子體、紫外光催化氧化等消除技術，以及根據廢氣特點采取組合技術。近年來，對于大風量、低濃度有機廢氣，治理的主流技術有“RTO ( 蓄熱式熱氧化) 技術”“沸石轉輪吸附濃縮- RTO 技術”“活性炭吸附- 氮氣脫附冷凝溶劑回收技術”和“吸附濃縮- CO ( 催化氧化) 技術”，廣泛運用于汽車涂裝廢氣、家具廠噴漆廢氣、包裝印刷廢氣、涂料生產廢氣等的治理。

企業(yè)在選擇VOCs 治理技術時，必須兼顧技術可行性和經濟適宜性，昂貴的投資和較高的運行費用對于很多企業(yè)來說難以承受。涂料生產廢氣是典型的大風量、低濃度有機廢氣，因此，本文以非連續(xù)生產的某涂料生產企業(yè)為例，比較幾種可行技術方案的經濟性，為優(yōu)化VOCs 治理方案提供參考。

VOCs治理技術經濟性分析

1. 1 各技術工藝簡介

1. 1. 1 RTO技術

RTO 是一種配有蓄熱床層的熱力燃燒治理技術，蓄熱燃燒系統主要由燃燒裝置、蓄熱室( 內有蓄熱體) 、換向系統、排煙系統和連接管道等組成( 見圖1) ，其工作原理為: 將有機廢氣加熱至750℃以上，使廢氣中的有機物氧化分解成CO²和H₂O，氧化反應產生的高溫氣體流經蓄熱體，使蓄熱體升溫而“蓄熱”，進而用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣而“放熱”，從而節(jié)省廢氣升溫所消耗的燃料量，蓄熱體“放熱”后立即引入適量潔凈空氣進行清掃，待清掃完成后才能進入“蓄熱”程序。三室RTO 是目前主流的應用裝置，蓄熱體分為三個室，每個室依次經歷“蓄熱—放熱—清掃”等程序，如此反復。由于蓄熱系統的熱回收效率很高，該技術可對具有一定濃度的連續(xù)排放的有機氣體進行高效且較經濟的處理。

1. 1. 2 催化氧化技術

催化氧化系通過催化劑的作用減低揮發(fā)性有機物的氧化反應所需的溫度，與直接燃燒相比，由于燃燒溫度較低，對設備材料和保溫的要求相應減低，同時排氣溫度通常也低于直接燃燒，達到一定的節(jié)能效果，總體占地面積小，風量不大時投資相對較小。催化氧化工藝流程見圖2，催化工藝在選擇催化劑時需要全面考慮來氣的情況，確保催化劑在使用過程中不出現失活現象才能達到設計的性能和催化劑使用壽命。由于采用的是間壁式換熱裝置，其熱回收率要大大低于RTO。

1. 1. 3 沸石轉輪吸附濃縮-RTO ( 或CO) 技術

該技術是沸石轉輪吸附同RTO ( 或CO) 技術的組合工藝，系統主要由粉塵過濾器、沸石轉輪濃縮吸附裝置、RTO ( 或CO) 、風機、換熱器、PLC自動化控制系統等組成( 見圖3) 。該組合技術通過沸石轉輪的吸附濃縮使大風量、低濃度有機廢氣濃縮為較小風量的高濃度氣體，高濃度氣體再經RTO 或CO 高溫氧化分解為CO²和H₂O。轉輪的工作原理為: 轉輪以一定轉速連續(xù)旋轉，轉過吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)，有機廢氣在吸附區(qū)被吸附凈化，吸附在轉輪中的有機物在脫附區(qū)被熱風脫附濃縮后進入RTO 或CO，脫附后的轉輪轉到冷卻區(qū)被冷卻，再旋轉至吸附區(qū)，持續(xù)吸附VOCs 廢氣，周而復始，連續(xù)工作。

1. 1. 4 活性炭吸附- 氮氣脫附冷凝溶劑回收技術

該技術是活性炭吸附與冷凝的組合工藝，系統主要由粉塵過濾器、顆粒活性炭吸附裝置、氮氣脫附系統、風機、冷凝系統、PLC 自動化控制系統等組成( 見圖4) 。該組合技術通過活性炭吸附- 高溫氮氣脫附使大風量、低濃度有機廢氣濃縮為高濃度氣體，高濃度氣體再經冷凝系統冷凝成溶劑并回收。脫附再生后的活性炭再繼續(xù)用于VOCs 廢氣的吸附。