吸附法处理印刷行业低浓度VOCs废气的工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

环保部等六部委联合印发《十三五挥发性有机物污染防治工作方案》，方案指出，要重点推进石化、化工、包装印刷、工业涂装等重点行业以及机动车、油品储运销等交通源VOCs 污染防治，实施一批重点工程。

其中印刷行业是工业源VOCs重要组成部分。不同印刷工艺的VOCs来源和排放方式基本相同：VOCs来源于所使用的油墨及稀释剂（印刷不透气承印物需添加稀释剂，如金属印刷、塑料印刷）、复合用胶黏剂及设备清洗剂，可能的排放途径有：油墨调配过程溶剂挥发、印刷过程油墨溶剂挥发、烘干阶段、复合过程及设备清洗过程等。此外，治理技术体系复杂，涉及十多种技术及组合技术，一般一个治理企业只能掌握一种技术到几种技术；尤其业内对技术适用范围、使用条件缺乏规律性认识，对工艺设计和净化装备设计存较大随意性等问题。从我国现阶段的工业废气治理现状来看，燃烧氧化法和吸附法是应用最广泛的两种废气治理工艺。为此，此次研究针对印刷行业低浓度VOCs废气采用吸附法进行吸附和脱附实验。

2. 国内外研究现状分析

现阶段，国内外各行各业主要采用的vocs治理技术大概可以分为两大类：一类是较为传统的处理方法，主要是利用吸收过滤、燃烧分离排放的vocs，在末端采取提纯等措施，达到资源化循环利用。常见的有冷凝法，吸附法、吸收法、燃烧法等；另一类是新兴的一些生物技术，膜分离技术等，基本原理就是微生物选择作用，把有机挥发物中有毒有害的物质分解转化成无机物。通常情况下工业上排放的废气中vocs浓度在100~2000mg/m³之间，对这种中低浓度的vocs，采用吸附法、吸收法对有机溶剂回收后达标排放；不宜回收时可采用燃烧法、生物法等净化后达标排放。

近年来，低温等离子技术处理vocs成为国内废气处理技术热点。但是吸附法时目前处理vocs的最常见的方法，特别适用于低浓度的vocs。与其他vocs治理技术相比，吸附法能选择性地分离其他过程难以分开的混合物，对低浓度有毒有害物质去除效率高，作简便安全，无二次污染，并且经过处理后可以达到有机溶剂回收、吸附剂循环使用的目的。

活性炭类吸附法中变温吸附和变压吸附是目前国外研究热点。ramalingam和他的研究团队使用变温吸附技术对室内常见的3种挥发性有机物丙酮、二氯甲烷和甲酸乙酯的回收利用进行了研究，发现这三种气体的热氮气再生最佳操作条件温度在170摄氏度。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：以含甲苯、乙酸乙酯、异丙醇等VOCs和空气混合气为模拟废气，以活性炭、沸石等多孔介质为吸附剂，确定最优吸附工艺条件，然后对吸附剂进行热再生，确定最佳脱附工艺条件和循环使用效果。

研究计划：

4. 研究创新点

用活性炭纤维代替传统活性炭，ACF（碳纤维）是继广泛使用的粉末活性炭、颗粒活性炭之后的第三代新型吸附材料，它是由纤维为原料制成，具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点，活性碳纤维用于有机溶剂的回收，对于从气相分离回收有机溶剂，如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大，回收溶剂质量高，回收率可达90%以上。