吸附回收技術節能減排“好幫手”

肖碩 李豪 赫環環

當前，綠色環保已成為業界公認的主流，而軟包裝企業在生產過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”的發展主題相悖。盡管在國家相關部門和企業的共同努力下，我國軟包裝行業VOC排放問題有了一定程度的改善，但總體情況仍不盡如人意。近期，嚴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，實現綠色生產，已成為軟包裝行業當前的使命。

在各種VOC治理技術中，吸附回收技術受到國內軟包裝企業的廣泛關注，一些富有社會責任心和勇于創新的軟包裝企業，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、河南銀利達彩印有限公司等已率先應用吸附回收技術治理VOC，為節能減排和環境保護做出貢獻，并取得可觀的經濟效益。

吸附回收技術的研究現狀

目前，國內許多科研人員和專業人士對吸附回收技術做了大量的探索和研究。例如，浙江大學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中油墨干燥揮發出的VOC（含苯、甲苯和乙酸乙酯等），吸附率達到98%以上，且VOC排放達標；我公司肖崗行等人提出了活性炭吸附+氮氣保護再生工藝，即利用惰性氣體—氮氣作為脫附載體，多級冷凝方式進行冷凝，有機廢氣凈化率高達98%以上，溶劑回收率高達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，成功分離了溶劑項和水項。

以上這些突破性的研究成果，為軟包裝實現節能減排、降低生產成本，提供了強有力的保障。

吸附回收技術的優化改良

軟包裝行業對吸附回收技術提出了專有的要求和指標，我公司針對這些要求和指標，在汲取傳統吸附回收技術精髓的基礎上，進行了大膽的創新改良與優化，采取活性炭吸附、熱惰性阻燃氣體進行脫附、常溫冷凝回收3種工藝相組合的方式，即活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝，實現了VOC高效凈化、溶劑回收再利用的目的。

1.優化工藝的工作原理

優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集氣罩收集、過濾、降溫預處理之后，進入吸附器，在吸附器內被吸附材料截留，并對其進行凈化處理，凈化達標之后再被放空。采用氮氣作為脫附載體，被截留的有機廢氣在高溫氮氣的吹掃作用下，從吸附材料上脫附下來，在循環風機的牽引力作用下進入常溫水多級冷凝器，被冷凝還原成液體溶劑，而氮氣仍以氣體狀態循環，經預熱、加熱后再次進入吸附器內。

2.工藝優點

活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝作為軟包裝行業的專用技術，有如下主要優點：①可有效避免常規水蒸氣脫附工藝造成的設備酸腐蝕，提高設備使用壽命，減少設備投資及運行成本；②脫附時不會產生大量酸性有機廢水，節省有機廢水處理費用，進一步提高了經濟效益；③脫附過程不會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；④可用于水溶性溶劑的回收，適合環保型油墨的應用；⑤不需要對溶劑進行干燥處理，降低能耗的同時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題，大大降低了飽和水蒸氣的使用量。

優化工藝的經濟效益

經實踐證明，活性炭吸附+氮氣脫附+常溫冷凝回收工藝能夠取得一次性投資、長期受益的好處，一般情況下，在10～24個月內即可收回全部投資成本（回收周期的長短取決于公司規模和運行時間）。

下面，以某大型軟包裝企業和某小型軟包裝企業為例，分析采用該工藝的經濟效益。

1.某大型軟包裝企業

某大型軟包裝企業擁有3臺干式復合機，乙酸乙酯使用量為60噸/月，吸附設備與溶劑回收設備的總投資為430萬元。如果每月按溶劑損耗量55噸（全部進入吸附系統的）、溶劑回收率90%、乙酸乙酯單價為6000元/噸來計算，回收溶劑精制后純度為99.9%，并可以全部直接用于生產，那么該企業應用該工藝的成本與利潤如表1所示。

從表1可以看出，對于該大型軟包裝企業來說，每月新增利潤在23萬元以上，且僅用18個月便收回了全部投資，年利潤達到280萬元，為企業帶來了可觀的經濟效益。

2.某小型膠帶涂布企業

某小型膠帶涂布企業，甲苯的使用量為30噸/月，吸附設備與溶劑回收設備的總投資為50萬元。如果每月按甲苯損耗量25噸、溶劑回收率80%、甲苯單價為7000元/噸來計算，那么，該小型膠帶涂布企業應用該工藝的成本與利潤如表2所示。

從表2可以看出，對于該小企業來說，每月新增利潤超過11萬元，且不超過5個月便收回全部投資，年利潤達133萬元以上，取得顯著經濟效益。