在涂料工厂配设新型VOCs回收系统的探讨

　　2013 年我国涂料产量达到了 1300 多万吨，油性涂料仍占绝大多数;部分涂料工厂仍存在废气和粉尘的收集率偏低，含VOCs 废气的处理效果较差的现象。有些旧油性涂料工厂未配备VOCs 回收系统，部分新建涂料工厂即使配备有传统 VOCs 回收和净化系统，也没有形成真正意义的密闭系统，仍然导致部分VOCs 的无组织排放或有组织排放。
　　1 VOCs 回收再利用的必要性
　　国务院在 2013 年 1 月 23 日印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》中明确要推动全社会树立减量化、再利用、资源化、减量化的原则对现有各类产业园区、重点企业进行循环化改造，提高资源产出率。产业园区、企业和项目要从规划、设计、施工、运行、管理等各环节贯彻循环经济的要求。随后，国务院于 2013 年 9 月 10 日印发《大气污染防治行动计划》，环保部于 2014 年 1 月与 31 个省、自治区和直辖市签署了《大气污染防治目标责任书》。
　　广东省环保厅在更早的 2010 年就印发了《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划的通知》和《珠江三角洲地区及清远市工业挥发性有机化合物(VOC)排放重点监管企业名单》，并在 2012 年 3月 23 日颁发的《关于珠江三角洲地区严格控制工业企业挥发性有机物(VOCs)排放的意见》中明确了关于 VOCs 污染治理的决心和步骤，同时将涂料/油漆/油墨生产企业定义为典型高 VOCs 排放企业。
　　随着整体环保压力和卫生要求的提升，涂料/油漆/油墨企业作为典型高 VOCs 排放企业日后所受到的监管力度必然会增大，做好 VOCs 回收工作是大势所趋。
　　2 传统 VOCs 收集和净化系统
　　这种系统应用于半敞开式生产的工厂，在工位上配置吸气罩，通过微负压系统将溶剂挥发气收集，并输送至洗涤吸收装置进行净化，达到排放要求后排至大气中。在上世纪八九十年代建设的大中型国营油漆厂中，曾配备有该类系统。图 1 是针对某油漆厂传统 VOCs 收集和净化系统进行改造后的系统图：
　　由于现今环保和卫生要求提高等原因，需对原有系统进行必要改造。基于潜进式优化的设计理念，改造设计时主要是在原有系统中再增加洗涤吸收装置(见图中云图圈住部分)，并更换旧吸收塔内件。该系统经过完善后，基本能达到目前排放要求，但其入塔气量大，混合其中的溶剂挥发成分低的特点致使电耗过大、操作环境空气质量差、噪音偏大等问题依然存在，即使改进后仍无法形成真正意义的密闭系统，且无法在本厂实现溶剂的回用。
　　3 适用于不同规模涂料工厂的新型密闭式VOCs 回收系统
　　3.1 小型 VOCs 回收系统
　　针对一些小型涂料工厂反应单一、生产流程短、工艺设备少、溶剂用量少的特点，建议使用就近冷凝的办法。通过在使用 VOCs 的反应器上面配置合适的冷凝装置，可以将在反应环节挥发掉的 VOCs 的大部分进行回收，并满足排放要求。
　　3.2 中型密闭式 VOCs 回收系统
　　针对产品类型较多，流程较长，VOCs 用量较大且设置有VOCs 罐区的涂料厂，建议配用中型密闭式溶剂回收系统。在设计过程中，通过对工艺流程的整合，创造性地将普遍应用于化工石化行业的氮气密封系统与涂料生产系统进行过程功能耦合，使氮气密封系统覆盖所有 VOCs 滞留的容积式过程设备，并适配相应的冷凝装置。因温变而挥发的 VOCs 进入到氮气密封系统中，再与氮气一起进入冷凝装置进行有效分离并回收再利用，氮气作为不凝气返回缓冲罐也可继续使用。该系统 VOCs回收率很高，而且在很大程度上实现了密闭式反应清洁化生产。
　　3.3 小结
　　这三种 VOCs 回收系统的设计均以冷凝法 7 为基础，如果遇到特殊的溶剂而且其排放条件很苛刻等情况，可以在不凝气排放前增设一套单床活性炭吸收装置 8 作为辅助设施;如遇到不宜用氮气作为密封气体，可选用别的惰性气体。
　　4 结语
　　上述三种 VOCs 回收系统是笔者将较长时间以来在大中型化工石化项目设计中所应用到的溶剂净化和回收技术做适用性优化及小改化后再应用到染料/油墨/涂料工厂设计的尝试，至今已显示出一定的实用性。谨以本文抛砖引玉，衷心希望有更多企业关注并共同推进这一利在当前功在千秋的事业。