文/嚴(yán)加孟
揮發(fā)性有機(jī)物VOCs(volatile organic compounds)是指參與大氣光學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物,包括非甲烷烴類(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等)、含氧有機(jī)物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有機(jī)物、含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物等,是形成臭氧(O3)和細(xì)顆粒物(PM2.5)污染的重要前提物。VOCs 不僅通過參與大氣光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物,而且對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境等有直接影響,是需要嚴(yán)格控制的工業(yè)污染源之一。各工業(yè)企業(yè)也必須對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類VOCs 加強(qiáng)控制,通過減少排放、回收處理等手段,減少VOCs 污染。
筆者公司的產(chǎn)品之一是塑料杯蓋,配套飲料杯使用,該產(chǎn)品的原材料是塑料片材,塑料片材經(jīng)過加熱、吸附、沖切等工藝過程,生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品。該生產(chǎn)設(shè)備的加熱工位是非接觸式,工作溫度高達(dá)280 ~300 ℃,塑料片材在加熱時(shí),有刺激性氣味,對(duì)人體有害,對(duì)環(huán)境可造成污染,同時(shí)還有少量的水蒸氣散發(fā)出來形成薄霧,影響操作工視線,該工位同時(shí)存在高溫燙傷的安全隱患,廢氣污染的環(huán)保隱患,以及廢氣對(duì)員工的職業(yè)健康隱患等。
鑒于上述情況,筆者公司為提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全,開展了控制塑料杯蓋類產(chǎn)品生產(chǎn)過程VOCs 排放的工作。
VOCs 的產(chǎn)生和排放是多方面的,為了控制VOCs排放,筆者公司主要從兩個(gè)方面開展工作,一是采取改變?cè)牧?、改進(jìn)工藝為主的預(yù)防性措施;二是采取以末端治理為主的控制性措施。經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的全面排查,提出了改變?cè)牧掀贩N、調(diào)整加熱溫度等措施,控制VOCs 排放的源頭;提出了安裝VOCs 廢氣處理系統(tǒng)的措施,把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的VOCs 廢氣收集處理,達(dá)標(biāo)后高空排放。本篇僅介紹安裝VOCs 廢氣處理系統(tǒng)的改進(jìn)措施。
迷宮式積液板示意圖
集氣罩改造前示意圖
集氣罩改造后示意圖
集氣罩改造前,積液從集氣罩下沿流出,產(chǎn)生火災(zāi)隱患
集氣罩改造后,積液留在積液板上,集中收集處理
VOCs 廢氣處理是比較成熟的技術(shù),主要有熱破壞法、吸附法、生物處理法、變壓吸附分離法、氧化法、液體吸附法、冷凝回收法等,其中吸附法具有簡(jiǎn)單易行、能量消耗小、處理效率高、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用,根據(jù)筆者公司的VOCs 廢氣情況,可以采用吸附法,且通過吸附法處理后符合排放標(biāo)準(zhǔn),確定采取吸附法的VOCs 廢氣處理系統(tǒng)。
廢氣處理系統(tǒng)工作原理大致如下:在各加熱工位上安裝集氣罩,通過風(fēng)機(jī)形成負(fù)壓將VOCs 廢氣吸入管道,進(jìn)入活性炭吸附塔,里面是活性炭制成的高效吸附材料,污染物質(zhì)被吸附,廢氣經(jīng)過濾器后,進(jìn)入設(shè)備排塵系統(tǒng),最后凈化氣體向高空排放。
該VOCs 廢氣處理系統(tǒng)安裝運(yùn)行后,經(jīng)過本地環(huán)保部門驗(yàn)收合格,廢氣處理達(dá)標(biāo)排放。這一系統(tǒng)同時(shí)消除了安全、環(huán)保、職業(yè)健康等安全隱患。
VOCs 廢氣處理系統(tǒng)使用一段時(shí)間后,出現(xiàn)集氣罩下沿滴油現(xiàn)象。經(jīng)過調(diào)查分析,該油滴是系統(tǒng)管道里的積液。被吸入管道廢氣中所含的部分水分、潤(rùn)滑劑等沉降、吸附在管道內(nèi)壁上,慢慢形成了積液,由于集氣罩安裝在系統(tǒng)最低處,造成了積液從集氣罩下沿流出現(xiàn)象。積液里含有大量的油分,燃點(diǎn)低,加熱工位有高溫存在,在加熱工位滴下的積液產(chǎn)生了火災(zāi)隱患,同時(shí)滴下的液體對(duì)材料造成污染,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
經(jīng)過和VOCs 廢氣處理系統(tǒng)廠家共同協(xié)商,對(duì)集氣罩進(jìn)行了改造:在集氣罩內(nèi)增加迷宮式積液板,VOCs廢氣經(jīng)過積液板后進(jìn)入管道,廢氣中大部分的液體留在了積液板上,沿著積液板匯集到集氣罩下部的積液槽,在積液槽最低處安裝泄流管和收集容器,將積液集中處理。積液板安裝、拆卸簡(jiǎn)單,便于清洗。
集氣罩安裝積液板以后,未對(duì)廢氣處理產(chǎn)生不良影響,系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,且不再出現(xiàn)集氣罩滴油現(xiàn)象,消除了集氣罩火災(zāi)隱患。