以某家涂料生產(chǎn)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(jīng)濟性。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(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(zhuǎn)輪吸附濃縮-RTO技術"及"沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-CO(催化氧化)技術"的經(jīng)濟性更優(yōu);而回收液需作為危廢處置時,"沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-CO技術"更具經(jīng)濟性,但必須考慮來氣的情況,選擇合適的催化劑,確保系統(tǒng)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(jīng)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(chǎn)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(jù)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(zhuǎn)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)的某涂料生產(chǎn)企業(yè)為例，比較幾種可行技術方案的經(jīng)濟性，為優(yōu)化VOCs 治理方案提供參考。

VOCs治理技術經(jīng)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(tǒng)主要由燃燒裝置、蓄熱室( 內(nèi)有蓄熱體) 、換向系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)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(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)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(jīng)歷“蓄熱—放熱—清掃”等程序，如此反復。由于蓄熱系統(tǒng)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(jīng)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(xiàn)失活現(xiàn)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(zhuǎn)輪吸附濃縮-RTO ( 或CO) 技術

該技術是沸石轉(zhuǎn)輪吸附同RTO ( 或CO) 技術的組合工藝，系統(tǒng)主要由粉塵過濾器、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置、RTO ( 或CO) 、風機、換熱器、PLC自動化控制系統(tǒng)等組成( 見圖3) 。該組合技術通過沸石轉(zhuǎn)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(jīng)RTO 或CO 高溫氧化分解為CO²和H₂O。轉(zhuǎn)輪的工作原理為: 轉(zhuǎn)輪以一定轉(zhuǎn)速連續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)到冷卻區(qū)被冷卻，再旋轉(zhuǎn)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(tǒng)主要由粉塵過濾器、顆粒活性炭吸附裝置、氮氣脫附系統(tǒng)、風機、冷凝系統(tǒng)、PLC 自動化控制系統(tǒng)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(jīng)冷凝系統(tǒng)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。