2016年《国家先进污染防治技术目录(VOCs防治领域)》 典型应用案例(第一批)

中国环保产业协会 2020-05-21 12:19:48

   点击标题下「中国环保产业协会」可快速关注

【文章导读】

近日,环境保护部发布了2016年《国家先进污染防治技术目录(VOCs防治领域)》(后简称“目录”),及时呼应了国家VOCs污染防治工作的紧迫需求,为管理部门和用户提供重要的参考。今年的目录技术覆盖了VOCs源头削减和末端治理技术,如印刷行业氮气保护全UV干燥技术、包装印刷无溶剂复合技术、木器涂料水性化技术及吸附回收、催化燃烧、生物净化、高级氧化等先进VOCs防治技术,适用于石油石化、包装印刷、汽车制造、家具制造等重点排污行业。


实际上,发布先进技术目录是环境保护部一项已经持续多年的工作。为加快环保先进技术示范和推广,引导我国环境保护技术发展方向,自2006年始,环境保护部就每年编制和发布《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》(目前改为《国家先进污染防治技术目录》),至今已连续发布10次,前后收录先进环保技术600余项。


在环境保护部指导下,中国环境保护产业协会具体承担目录的技术筛选和编制工作。为便于管理部门和用户单位在污染治理工作中使用目录技术,我会每年配套编制典型应用案例,所有案例均来自于目录入选技术的申报材料,案例内容经业主单位和申报单位盖章确认,可供广大使用者查阅参考。


(注:受篇幅所限,我会公众号分三批公布案例内容,完整版本可登陆我会网站www.caepi.org.cn 查阅下载。)


1、印刷行业氮气保护全UV干燥技术典型应用案例

案例名称

中山和运印务有限公司无溶剂凹版印刷工艺改造工程

业主单位

中山和运印务有限公司

工程地址

中山市翠亨新区翠澜路27号优威科技园星棚厂房

工程规模及项目投运时间

201410月投运。

验收/检测情况

中山和运印务有限公司于2015516日对该项目进行验收。验收结论:该技术较好解决了VOCs源头排放的问题,印刷品VOCs残留值更是在广东省行业标准的1%以下。印刷速度与质量完全满足行业要求。同意该技术工程通过验收。

工艺流程

凹印工艺中使用UV油墨的承印材料在进入干燥区前,先采用不含氧的气体对承印材料表面进行吹扫处理,使其在充有保护气体N2的紫外线干燥箱中进行干燥,防止干燥过程中油墨与空气接触反应,避免添加抗氧剂,从源头减少VOCs的使用与排放。

污染防治效果和达标情况

源头治理印刷行业VOCs排放,实现生产过程中VOCs减排,VOCs残留值不足广东省行业排放标准的1%

主要工艺运行和控制参数

氮气保护干燥系统运行参数:制氮机氮气控制浓度99.9%,耗氮量20m³标准氮/干燥宽度,干燥功率控制在160W/cm(灯管发光区)。

关键设备及设备参数

氮气保护UV干燥系统,主要包括制氮机、UV灯罩和UV灯管。

投资费用

氮气保护系统技改费用:纸凹机60万元/单元,塑凹机30万元/单元。

能源、资源节约和综合利用情况

1万箱烟包印刷为例,无溶剂印刷成本37.25万元,传统印刷成本 72.65万元,仅为传统印刷成本的51.2%。能耗方面,传统印刷为1300kW×h,无溶剂印刷技术为250kW×h,节约能耗约80%;油墨成本方面,无溶剂印刷技术使用的油墨价格虽然高于普通油墨,但是用量仅为传统技术应用油墨量的1/3,并且不需要添加任何溶剂,油墨成本也大大降低。

申报单位:广东新优威印刷装备科技有限公司

联系人:郑力源

联系电话:18938728707

传真:0760-23630616

电子信箱:84390360@qq.com

2、包装印刷无溶剂复合技术典型应用案例

案例名称

广州市溢洋塑料制品有限公司包装印刷无溶剂复合项目

业主单位

广州市溢洋塑料制品有限公司

工程地址

广州市花都区红棉大道

工程规模及项目投运时间

5000m3/h  VOCs废气治理,20142月投运。

验收/检测情况

项目于2013224日通过业主单位验收。验收结论为:项目技术为纯绿色复合工艺技术,能够彻底消除干式复合过程中的各种有机溶剂,满足我司绿色转型升级需要。

工艺流程

放卷供胶涂胶复合收卷固化(后加工)。

污染防治效果和达标情况

VOCs减排可达99%以上。

主要工艺运行和控制参数

最大材料宽度500-1050mm,最高生产速度300-400m/min,涂胶量0.8-2.5g/m2,涂胶精度±0.1g/m2,混胶比精度±1%,成品率不低于98%

关键设备及设备参数

所用的关键设备为广州通泽生产的SLF1000A型无溶剂复合机及配套自动混胶机,其主要参数为:最高机械速度400m/min、最大材料宽度1000-1300mm、最大放卷直径800mm、最大收卷直径1000mm、全宽张力范围2-30kg、涂布量0.8-2.5g/ m2

投资费用

工程基础设施建设投入少,仅需占地50m2,设备投资总额为80万元。单位投资成本:无溶剂复合机80-160万元/台(套);生产场地100-500m2;人员培训5万元/组,2/条线;耗材2.5-3.0万元/t(胶粘剂)。投资回收期6个月。

运行费用

单位运行成本:电费0.005-0.007/ m2;人工0.0025-0.003/  m2;胶粘剂0.03-0.05/ m2;基材取决于复合膜类型和结构。

能源、资源节约和综合利用情况

无溶剂复合全部工艺在低温或常温(35-45)下完成,而干式复合则需要较高的温度环境(60-100),因此节能显著。注:每台套的无溶剂复合设备每年耗电6万度,传统每台套干式复合设备每年耗电量约35-40万度,因此无溶剂复合设备只占传统干式复合设备耗电量的1/6。无溶剂复合使用多辊涂布,胶层薄,涂胶量小(只有溶剂型干式复合的1/2-1/3),涂胶成本因此也明显低于溶剂型干式复合。

申报单位:广州通泽机械有限公司

联系人:左鑫

联系电话:020-86720390、18588852887

传真:020-86720339

电子信箱:zuoxin01@126.com

3、木器涂料水性化技术典型应用案例

案例名称

中山市美果家具厂年产2万套办公家具涂装水性化工程

业主单位

中山市美果家具厂

工程地址

中山市翠亨新区横门东二围翠航道之二

工程规模及项目投运时间

年产2万套办公家具涂装水性化项目,201510月投运。

验收/检测情况

经由美果家具厂油漆部、品质部、工程部于20163月验收通过。

工艺流程

开放涂装:水性底漆水性底漆水性面漆;

封闭涂装:UV底漆→UV底漆→UV底漆水性过渡底漆水性面漆。

污染防治效果和达标情况

应用水性木器漆减排技术前后的废气排放浓度分别为58.8mg/m316.7mg/m3,达到广东省地方标准DB44/814-2010要求。

主要工艺运行和控制参数

漆膜厚度控制200μm,喷漆量120180g/m2

关键设备及设备参数

50kW红外微波耦合干燥设备。

投资费用

工程基建500万元,喷涂设备100万元,干燥设备约100万元。

运行费用

工程运行物耗(包括水性木器漆、打磨除尘涉及的辅助材料)约为300/a,能耗(包括空压、电耗)约为30/a,人员成本20/a,设备折旧费用(包括维修管理费用)约为25/a,总计375/a,减排VOCs12t/a,单位废气治理成本约312.5/kg,实际扣除原采用油性漆费用后单位治理成本为125/kg

能源、资源节约和综合利用情况

采用水性木器涂料与VOCs减排技术后废气排放浓度显著下降,在能源消耗上较溶剂型涂料有所上升(主要是干燥设备电耗较高),由于漆膜丰满度好,施工次数减少,油漆总用量以及打磨性砂纸用量均明显下降。综合成本较之前下降了10%

申报单位:嘉宝莉化工集团股份有限公司

联系人:冯细细

联系电话:13929031009

传真:0750-3578999

电子信箱:0750-3578058@163.com

4、活性炭吸附-氮气脱附冷凝溶剂回收技术典型应用案例

案例一

案例名称

佛山美林数码影像材料有限公司涂布废气治理项目

业主单位

佛山美林数码影像材料有限公司

工程地址

广东省佛山市高明区更合镇更合大道163号美华工业中心

工程规模及项目投运时间

废气量30000m3/h3条涂布线尾气),月溶剂用量110t20155月投运。

验收/检测情况

20157月由佛山唯尔塑胶制品有限公司设备部验收,验收结论:设备运行正常,回收溶剂达到回用要求。

工艺流程

生产过程废气经预处理除尘降温至40以下送至吸附处理单元,甲苯、乙酸乙酯、甲醇等被高性能活性炭纤维吸附,吸附饱和后,有机溶剂通过蒸汽解析,解析出来的有机溶剂和水蒸气冷凝收集,水层油层分解进入分水精制单元,得到的塔顶馏分进一步进入渗透膜脱水使产品的水分达标。

污染防治效果和达标情况

治理前浓度575mg/m3,治理后浓度12.7mg/m3,去除率97.8%,满足广东印刷行业挥发性有机化合物排放标准DB44/815-2010

主要工艺运行和控制参数

脱附温度≤120;蒸水塔再沸器温度≥100;蒸水塔回流流量≤100L/h;膜脱水真空度<-0.09MPa;冷冻机冷媒出口温度≤-6-4;精制塔再沸器压力<0.02MPa

关键设备及设备参数

48芯活性炭纤维吸附器,蒸水塔直径400mm、高8m,精制塔直径350mm、高4.5m;渗透膜器处理量1t/h

投资费用

设备投资费用300万元。

运行费用

电费57万元/年,蒸汽费129万元/年,设备折旧10万元/年,脱水剂费用4.6万元/年,吸附材料平均更换费用20万元/年;人员工资9万元/年,维修管理费用2万元/年,运行总成本229.6万元/年。

能源、资源节约和综合利用情况

该技术能耗不高于5t蒸汽/t溶剂,回收的溶剂可以直接回用,节约了用户该部分溶剂购买成本。

申报单位:武汉旭日华科技发展有限公司/湖北省环境科学研究院

联系人:张龙

联系电话:15527758668

传真:027-83600553

电子信箱:zhanglong@xurihua.cn

案例二

案例名称

安徽集友纸业包装有限公司有机废气治理项目

业主单位

安徽集友纸业包装有限公司

工程地址

安徽合肥经济技术开发区方兴大道668

工程规模及项目投运时间

处理风量28800 m3/h20153月投运。

验收/检测情况

合肥集友纸业包装有限公司于20156月组织验收,验收合格。

工艺流程

车间废气经表冷过滤器处理后进入吸附床净化外排,吸附床吸附饱和后进入脱附过程,脱附过程分为四个阶段:氮气置换阶段、脱附再生阶段、反吹扫阶段、冷却降温阶段。精馏提纯系统对回收品进行提纯回收。

污染防治效果和达标情况

废气主要组分为乙醇,有机废气净化效果:乙醇进口平均浓度1650mg/m3,出口平均浓度29.3mg/m3,去除率98.2%;非甲烷总烃进口平均浓度1802.3mg/m3,出口平均浓度36.7mg/m3,去除率98%

主要工艺运行和控制参数

吸附:进气颗粒物含量低于1mg/m³,进气温度低于40,流速(吸附剂颗粒碳)低于0.6m/s,吸附罐阻力3000Pa,净化率≥95%。脱附:严格控制氧浓度值2%、脱附系统压力介于0.2kPa20kPa、氮气压力0.3MPa

关键设备及设备参数

吸附罐单罐处理风量14000m3/h,规格尺寸φ2600x6200mm;初级换热器材质304不锈钢,换热面积40m2;二级换热器材质304不锈钢,换热面积25m2

蒸汽加热器材质Q235,换热面积340m2,配套0.6MPa水蒸气。

投资费用

工程总投资280万元,直接设备投资220万元,其他投资(设计、运输、安装、调试、税收管理费等)共计60万元。

运行费用

电费约49万元/年,蒸汽费约31万元/年,提纯费用约14万元/年,日常维护费约2万元/年,颗粒碳更换费用约18万元/年,过滤材料更换费用约1万元/年,设备折旧22万元/年,合计约137万元/年。

能源、资源节约和综合利用情况

运行成本与蒸汽脱附相比节约了近15%,如果业主厂区配备有99%以上的氮气,其运行成本将更低,可比蒸汽脱附节约近30%;二次污染少,采用氮气脱附产生的废水约为回收溶剂量的5%10%,而蒸汽脱附产生的废水约为溶剂量的5倍。溶剂回收率90%以上,经精馏提纯后含水率≤8%。每天回收溶剂900kg(提纯后),回收品经精馏提纯后回用于业主车间的生产,大大减少了企业的生产成本。

申报单位:嘉园环保有限公司

联系人:罗福坤

联系电话:13685000765

传真:0591-87382688

电子信箱:luofk@gardenep.com

案例三


案例名称

河北永新包装有限公司40000m3/h干复机废气治理项目

业主单位

河北永新包装有限公司

工程地址

河北省石家庄市鹿泉区开发区昌盛大街65

工程规模及项目投运时间

40000m3/h干复机废气治理;20155月投运。

验收/检测情况

石家庄市鹿泉区环保局2015109日验收通过。

工艺流程

干复机废气经收集后通过风管进入过滤除尘降温装置,经除尘(1μm以上物质)降温(冷却塔)后通过压力风机(增压风机)引入吸附系统,吸附后的废气引入烟囱达标排放。活性炭吸附饱和后,通过将加热氮气引入吸附装置对活性炭进行再生,脱附气经过冷凝器冷却进入分离槽,通过分层纯净的溶剂经过容积泵输送回车间溶剂库供生产使用。分离槽下端的物质(主要为溶剂和水混合物)经蒸发、冷却后送入储液罐。整个工艺通过PLC控制吸附装置的吸附和再生,循环连续运行。

污染防治效果和达标情况

污染物治理前,VOCs浓度为470mg/m3,治理后VOCs浓度为22.5mg/m3,处理效率为96%

主要工艺运行和控制参数

废气处理量40000m3/h,废气浓度400900mg/Nm3,降温后废气温度40

关键设备及设备参数

吸附净化系统3组,冷却塔3组,水泵2台,压力风机2台,氮气装置1套,空气压缩装置1套。

投资费用

545万元。

运行费用

运行成本138.7/h。水耗3万元/年,电耗82.88万元/年,人工4万元/年,材料更换费用6.22万元/年,备品备件1万元/年。

能源、资源节约和综合利用情况

本项目为业主回收乙酸乙酯约360t/a,乙酸乙酯回收成本2700/t,而乙酸乙酯采购成本约为5700/t,年均为业主节省采购资金108万元。


申报单位:石家庄天龙环保科技有限公司

联系人:王润

联系电话:0311-66176890,13933036282

传真:0311-66176890

电子信箱:13933036282@139.com

案例四

案例名称

上海紫江彩印包装有限公司80000m3/h复合机废气治理项目

业主单位

上海紫江彩印包装有限公司

工程地址

上海市闵行区颛兴路888

工程规模及项目投运时间

8台复合机8m³/h风量,201211月投运。

验收/检测情况

上海紫江彩印包装有限公司于201212月完成验收。

工艺流程

印刷过程排放的有机废气通过高压风机加压后经过滤器过滤废气中杂质,然后经冷却器将废气温度降至常温,再经集风分配器分配进入多台一级吸附器吸附,吸附后的洁净空气达标排放。脱附采用加热的氮气,有机溶剂解析出来后进入冷凝器降温冷凝成液态,然后进入溶剂后处理设备,通过精馏设备分离提纯后作为生产原料返回车间使用。

污染防治效果和达标情况

进口非甲烷总烃(主要污染物乙酸乙酯)浓度3000mg/m³,出口浓度14.8mg/m³,出口排放速率0.214kg/h,设备净化效率99.5%,可满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《上海市包装印刷行业VOCss 排放标准》(DB31872-2015)内规定的相关技术指标。

主要工艺运行和控制参数

吸附温度30以下,吸附尾气排放浓度< 50mg/m³,解析温度150,冷凝温度35以下,氮气源纯度99%,系统氧含量< 3%

关键设备及设备参数

一级吸附器3台,共处理5m³/h的风量,活性炭总计15t;二级吸附器1台,活性炭7t;冷凝器110m2换热面积;氮气加热换热器800m2换热面积;吸附风机22kW;解析风机30kW;超重力旋转床15kW;再沸器10m2

投资费用

项目基础建设费用总计约75万元,两套设备投资约900万元。

运行费用

平均每回收一吨溶剂成本约1100元,其中电费256元、蒸汽费500元、人工费用150元、活性炭更换费用120元、设备维护及大修费用60元;平均每提纯一吨溶剂成本约700元,其中电费202元、蒸汽费440元、水费10元、设备维护及大修费用30元。项目平均运行成本约1800/t溶剂。

能源、资源节约和综合利用情况

本项目对复合机进行了串单元减风节能技术改造,复合机的蒸汽加热费用较原来可节约40%。外排风机的运行功率可降低50%。本项目工艺采用二级蓄热利用技术,可将上一次加热的热量转移给下次解析加热时使用,同比可节约30%的加热能耗。本项目平均每月可回收利用70t乙酸乙酯,价值约35万元。

申报单位:洛阳天宝环保科技有限公司

联系人:侯洛根

联系电话:18903885763

传真:0379-63126578

电子信箱:lytbsym@163.com18903885763@126.com

5、油品储运过程油气活性炭吸附回收技术典型应用案例

案例名称

中石化北京燕山石化分公司储运一厂油气回收工程

业主单位

中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司

工程地址

中石化北京燕山石化分公司储运一厂

工程规模及项目投运时间

800m3/h油气回收,201411月投运。

验收/检测情况

201410月验收检测油气排放浓度8.9g/m³,优于北京市地标。

工艺流程

装载过程产生的油气(VOCs浓度300700 g/m³)进入碳吸附油气回收系统后,首先进入两个吸附罐中的一个。吸附罐内装填油气回收用活性炭吸附剂,油气中的碳氢化合物被活性炭吸附,经吸附处理后的气体(VOCs浓度<10g/m³)排放到大气中。活性炭吸附的工作周期为15-20min,吸附饱和后通过阀门切换两个活性炭罐。吸附饱和的活性炭罐进入真空再生状态,使用干式无油螺杆真空泵抽真空,解吸真空度达到9596kPa。从活性炭上解吸的油气被真空泵送入后端的正压填料吸收塔用成品油吸收,高浓度油气被汽油吸收,使用后的汽油吸收剂被泵送回储罐。

污染防治效果和达标情况

入口油气浓度范围300700 g/m³,出口油气浓度<10g/m³

主要工艺运行和控制参数

吸收剂(入口)温度32,吸收剂返回温度35VOCs排放水平﹤10g/m³,真空泵C301油位中线,油气冷却剂温度45,真空泵冷却剂温度35,护套冷却剂流量510GPM,相对真空度95kPa,碳床温度45,真空泵出口温度80

关键设备及设备参数

真空泵1000m³/h5kW;吸附塔Φ600×7000H;吸收塔Φ2200×6000H;来回油泵40m³/h,扬程25m

投资费用

设备投资410万,基础设施投资350万。

运行费用

年运行费用59万元,年回收效益825万元。

能源、资源节约和综合利用情况

每年可回收汽油1000-2000t,减少装载过程中VOCs排放1000-2000t

申报单位:海湾环境科技(北京)股份有限公司

联系人:刘国强

联系电话:13716716361

电子信箱:Guoqiang.liu@bayeco.cn

6、油品储运过程油气膜分离-吸附回收技术典型应用案例

案例名称

中国石油四川石化有限责任公司4600m3/h装车及洗槽油气的膜-吸附组合回收工程

业主单位

中国石油四川石化有限责任公司

工程地址

四川省彭州市

工程规模及项目投运时间

4600m3/h装车及洗槽油气回收,20138月投运。

验收/检测情况

20144月由业主验收合格。

工艺流程

气柜-压缩-吸收--真空吸附组合工艺。

污染防治效果和达标情况

VOCs回收率99.5%,满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的相关要求,其中非甲烷总烃120mg/m3、苯12mg/m3、甲苯40mg/m3、二甲苯70mg/m3,可达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)或《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)的相关要求。

主要工艺运行和控制参数

处理规模04600Nm3/h,油气进气浓度545%,操作压力2.0-2.4BarG,真空度150mbarA,膜出口的非甲烷总烃浓度515g/Nm3,真空吸附装置出口非甲烷总烃浓度120mg/Nm3,防爆等级Exe  dII BT4

关键设备及设备参数

收集气柜体积5000Nm3,材料特殊橡胶,工作压力0.51.5mbarG;湿式压缩机流量1425Nm3/h,入口压力960mbarA,出口压力3500mbarA,功率200kW;液环式真空泵:流量760Nm3/h,入口压力150mbarA,出口压力1010mbarA,功率150kW;叠片式膜组件尺寸φ310×750mm,膜面积200m2,设计压力4.0barG,防静电、安全结构设计。

投资费用

2480万元。

运行费用

年能耗费用56万元,年材料消耗费用20万元,合计年运行成本76万元。

能源、资源节约和综合利用情况

根据汽油年装车量为79.62×104t/a0.2%的损耗,按照99%的回收率,每年可回收汽油约1576t;苯和二甲苯的年装车量92.39×104t/a0.1%的损耗,按照99%的回收率,每年可回收苯和二甲苯约为915t

申报单位:大连欧科膜技术工程有限公司

联系人:栗广勇

联系电话:13804266151

传真:0411-62274600

电子信箱:gyli@eurofilm.com.cn


(技术部)



长按识别中国环保产业协会二维码,了解更多精彩