改進VOCs廢氣處理系統 消除多重隱患

文/嚴加孟

揮發性有機物VOCs（volatile organic compounds）是指參與大氣光學反應的有機化合物，包括非甲烷烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等）、含氧有機物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有機物、含氮有機物、含硫有機物等，是形成臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）污染的重要前提物。VOCs 不僅通過參與大氣光化學反應生成二次污染物，而且對人體健康和生態環境等有直接影響，是需要嚴格控制的工業污染源之一。各工業企業也必須對生產過程中產生的各類VOCs 加強控制，通過減少排放、回收處理等手段，減少VOCs 污染。

筆者公司的產品之一是塑料杯蓋，配套飲料杯使用，該產品的原材料是塑料片材，塑料片材經過加熱、吸附、沖切等工藝過程，生產出需要的產品。該生產設備的加熱工位是非接觸式，工作溫度高達280 ～300 ℃，塑料片材在加熱時，有刺激性氣味，對人體有害，對環境可造成污染，同時還有少量的水蒸氣散發出來形成薄霧，影響操作工視線，該工位同時存在高溫燙傷的安全隱患，廢氣污染的環保隱患，以及廢氣對員工的職業健康隱患等。

鑒于上述情況，筆者公司為提高產品生產過程的本質安全，開展了控制塑料杯蓋類產品生產過程VOCs 排放的工作。

VOCs 的產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方面開展工作，一是采取改變原材料、改進工藝為主的預防性措施；二是采取以末端治理為主的控制性措施。經過對產品生產過程的全面排查，提出了改變原材料品種、調整加熱溫度等措施，控制VOCs 排放的源頭；提出了安裝VOCs 廢氣處理系統的措施，把生產過程中產生的VOCs 廢氣收集處理，達標后高空排放。本篇僅介紹安裝VOCs 廢氣處理系統的改進措施。

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

改進方案確定

集氣罩改造前，積液從集氣罩下沿流出，產生火災隱患

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，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，其中吸附法具有簡單易行、能量消耗小、處理效率高、處理效果好等優點，在我國得到廣泛應用，根據筆者公司的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準，確定采取吸附法的VOCs 廢氣處理系統。

改進方案實施

安裝VOCs 廢氣處理系統

廢氣處理系統工作原理大致如下：在各加熱工位上安裝集氣罩，通過風機形成負壓將VOCs 廢氣吸入管道，進入活性炭吸附塔，里面是活性炭制成的高效吸附材料，污染物質被吸附，廢氣經過濾器后，進入設備排塵系統，最后凈化氣體向高空排放。

該VOCs 廢氣處理系統安裝運行后，經過本地環保部門驗收合格，廢氣處理達標排放。這一系統同時消除了安全、環保、職業健康等安全隱患。

改進集氣罩，消除火災隱患

VOCs 廢氣處理系統使用一段時間后，出現集氣罩下沿滴油現象。經過調查分析，該油滴是系統管道里的積液。被吸入管道廢氣中所含的部分水分、潤滑劑等沉降、吸附在管道內壁上，慢慢形成了積液，由于集氣罩安裝在系統最低處，造成了積液從集氣罩下沿流出現象。積液里含有大量的油分，燃點低，加熱工位有高溫存在，在加熱工位滴下的積液產生了火災隱患，同時滴下的液體對材料造成污染，影響產品質量。

經過和VOCs 廢氣處理系統廠家共同協商，對集氣罩進行了改造：在集氣罩內增加迷宮式積液板，VOCs廢氣經過積液板后進入管道，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、拆卸簡單，便于清洗。

集氣罩安裝積液板以后，未對廢氣處理產生不良影響，系統運轉正常，且不再出現集氣罩滴油現象，消除了集氣罩火災隱患。