肖碩 李豪 赫環(huán)環(huán)

當(dāng)前，綠色環(huán)保已成為業(yè)界公認(rèn)的主流，而軟包裝企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中仍以溶劑型油墨、膠黏劑為主，造成大量的VOC排放，這顯然與“綠色包裝，美麗中國(guó)”的發(fā)展主題相悖。盡管在國(guó)家相關(guān)部門和企業(yè)的共同努力下，我國(guó)軟包裝行業(yè)VOC排放問(wèn)題有了一定程度的改善，但總體情況仍不盡如人意。近期，嚴(yán)重的霧霾又一次向我們敲響了警鐘，采取合理的VOC治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，已成為軟包裝行業(yè)當(dāng)前的使命。

在各種VOC治理技術(shù)中，吸附回收技術(shù)受到國(guó)內(nèi)軟包裝企業(yè)的廣泛關(guān)注，一些富有社會(huì)責(zé)任心和勇于創(chuàng)新的軟包裝企業(yè)，如河北天龍彩印有限公司、黃山永新股份有限公司、上海紫江彩印包裝有限公司、河南銀利達(dá)彩印有限公司等已率先應(yīng)用吸附回收技術(shù)治理VOC，為節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)，并取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

吸附回收技術(shù)的研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)許多科研人員和專業(yè)人士對(duì)吸附回收技術(shù)做了大量的探索和研究。例如，浙江大學(xué)的謝裕壇老師成功研制出采用固定床吸附器吸附回收裝飾紙生產(chǎn)中油墨干燥揮發(fā)出的VOC（含苯、甲苯和乙酸乙酯等），吸附率達(dá)到98%以上，且VOC排放達(dá)標(biāo)；我公司肖崗行等人提出了活性炭吸附+氮?dú)獗Ｗo(hù)再生工藝，即利用惰性氣體—氮?dú)庾鳛槊摳捷d體，多級(jí)冷凝方式進(jìn)行冷凝，有機(jī)廢氣凈化率高達(dá)98%以上，溶劑回收率高達(dá)90%以上，回收溶劑含水率<0.2%。另外，還有一些人士使用水蒸氣脫附和冷水冷卻回收工藝，成功分離了溶劑項(xiàng)和水項(xiàng)。

以上這些突破性的研究成果，為軟包裝實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本，提供了強(qiáng)有力的保障。

吸附回收技術(shù)的優(yōu)化改良

軟包裝行業(yè)對(duì)吸附回收技術(shù)提出了專有的要求和指標(biāo)，我公司針對(duì)這些要求和指標(biāo)，在汲取傳統(tǒng)吸附回收技術(shù)精髓的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新改良與優(yōu)化，采取活性炭吸附、熱惰性阻燃?xì)怏w進(jìn)行脫附、常溫冷凝回收3種工藝相組合的方式，即活性炭吸附+氮?dú)饷摳?常溫冷凝回收工藝，實(shí)現(xiàn)了VOC高效凈化、溶劑回收再利用的目的。

1.優(yōu)化工藝的工作原理

優(yōu)化工藝的基本流程如圖1所示，印刷車間排放的高溫尾氣經(jīng)集氣罩收集、過(guò)濾、降溫預(yù)處理之后，進(jìn)入吸附器，在吸附器內(nèi)被吸附材料截留，并對(duì)其進(jìn)行凈化處理，凈化達(dá)標(biāo)之后再被放空。采用氮?dú)庾鳛槊摳捷d體，被截留的有機(jī)廢氣在高溫氮?dú)獾拇祾咦饔孟?，從吸附材料上脫附下?lái)，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的牽引力作用下進(jìn)入常溫水多級(jí)冷凝器，被冷凝還原成液體溶劑，而氮?dú)馊砸詺怏w狀態(tài)循環(huán)，經(jīng)預(yù)熱、加熱后再次進(jìn)入吸附器內(nèi)。

2.工藝優(yōu)點(diǎn)

活性炭吸附+氮?dú)饷摳?常溫冷凝回收工藝作為軟包裝行業(yè)的專用技術(shù)，有如下主要優(yōu)點(diǎn)：①可有效避免常規(guī)水蒸氣脫附工藝造成的設(shè)備酸腐蝕，提高設(shè)備使用壽命，減少設(shè)備投資及運(yùn)行成本；②脫附時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量酸性有機(jī)廢水，節(jié)省有機(jī)廢水處理費(fèi)用，進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益；③脫附過(guò)程不會(huì)造成活性炭微孔的表面鈣化，再生吸附率高，活性炭的使用壽命長(zhǎng)；④可用于水溶性溶劑的回收，適合環(huán)保型油墨的應(yīng)用；⑤不需要對(duì)溶劑進(jìn)行干燥處理，降低能耗的同時(shí)還避免了因水蒸氣脫附干燥不完全而造成的吸附率下降問(wèn)題，大大降低了飽和水蒸氣的使用量。

優(yōu)化工藝的經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)實(shí)踐證明，活性炭吸附+氮?dú)饷摳?常溫冷凝回收工藝能夠取得一次性投資、長(zhǎng)期受益的好處，一般情況下，在10～24個(gè)月內(nèi)即可收回全部投資成本（回收周期的長(zhǎng)短取決于公司規(guī)模和運(yùn)行時(shí)間）。

下面，以某大型軟包裝企業(yè)和某小型軟包裝企業(yè)為例，分析采用該工藝的經(jīng)濟(jì)效益。

1.某大型軟包裝企業(yè)

某大型軟包裝企業(yè)擁有3臺(tái)干式復(fù)合機(jī)，乙酸乙酯使用量為60噸/月，吸附設(shè)備與溶劑回收設(shè)備的總投資為430萬(wàn)元。如果每月按溶劑損耗量55噸（全部進(jìn)入吸附系統(tǒng)的）、溶劑回收率90%、乙酸乙酯單價(jià)為6000元/噸來(lái)計(jì)算，回收溶劑精制后純度為99.9%，并可以全部直接用于生產(chǎn)，那么該企業(yè)應(yīng)用該工藝的成本與利潤(rùn)如表1所示。

從表1可以看出，對(duì)于該大型軟包裝企業(yè)來(lái)說(shuō)，每月新增利潤(rùn)在23萬(wàn)元以上，且僅用18個(gè)月便收回了全部投資，年利潤(rùn)達(dá)到280萬(wàn)元，為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2.某小型膠帶涂布企業(yè)

某小型膠帶涂布企業(yè)，甲苯的使用量為30噸/月，吸附設(shè)備與溶劑回收設(shè)備的總投資為50萬(wàn)元。如果每月按甲苯損耗量25噸、溶劑回收率80%、甲苯單價(jià)為7000元/噸來(lái)計(jì)算，那么，該小型膠帶涂布企業(yè)應(yīng)用該工藝的成本與利潤(rùn)如表2所示。

從表2可以看出，對(duì)于該小企業(yè)來(lái)說(shuō)，每月新增利潤(rùn)超過(guò)11萬(wàn)元，且不超過(guò)5個(gè)月便收回全部投資，年利潤(rùn)達(dá)133萬(wàn)元以上，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。