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印刷行業廢氣 處理方案

2021-08-19 11:19:25

近年來,隨著工業化的不斷發展,我國大氣污染問題日益突出,并且呈現出污染負荷高、多污染物疊加等特征。當前的環境空氣污染已從煙煤型污染逐漸發展為以PM2.5 和O3為特征的復合污染,而揮發性有機物(VOCs)作為PM2.5 和O3 的關鍵前體物。

 我國VOCs 排放主要來源于工業源,而其中印刷行業是VOCs 高排放行業,如何降低印刷行業VOCs 排放量成為當前大氣污染治理的重點工作,但是印刷有機廢氣治理措施眾多,如何選擇合適有效的治理措施成為困擾印刷企業的重要問題。

01

排放特征

Emission characteristics

 印刷工藝主要有平板印刷、凸版印刷、凹版印刷和孔板印刷,印刷過程中VOCs 排放主要來自所使用的油墨及稀釋劑、復合用膠粘劑及設備清洗劑,可能的排放途徑有:油墨調配過程溶劑揮發、印刷過程油墨溶劑揮發、烘干階段、復合過程及設備清洗過程等。不同印刷工藝的VOCs 排放特征。

工藝類型

Vocs排放特征

平版印刷

印刷與干燥過程排放,使用溶劑型油墨,VOCs排放濃度較高,其他類型油墨。VOCs 排放濃度較低

凸版印刷

印刷過程排放。使用水性油墨,VOCs排放濃度較低:使用醇溶性油墨。VOCs排放濃度高

凹版印刷

印刷與干燥過程接放VOCs,使用溶劑型墨。VOCs 排放濃度較高:使用水性油墨,VOC排放濃度較低

孔版印刷

印刷與洗版過程排放VOCs.使用溶劑型油墨,VOCs 排啟濃度較高;使用水性油墨。VOCs排放濃度較低

復合

復合過程排放VOCs.使用溶劑型膠粘劑VOCs排放濃度高:使用水性膠粘劑。VOCs 排放濃度較低

02

排放依據

Emission basis

包裝印刷生產過程中印刷、印后加工等工序有機廢氣治理工程的建設和運行管理

 廢氣排放部分標準:

《中華人民共和國環境保護法》

《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996 

《大氣污染物控制工程》

《通風與空氣調節工程》

《工業管道工程施工及驗收規范》

《大氣污染物排放限值》

《電氣工程采用級設計規范與標準》 

《低壓配電裝置及線路設計規范》(GB50054-95) 

《工業企業照明設計規范》(GBJ50034-93) 

《通用用電設備配電設計規范》(GBJ50055-2011) 

 現場環境及參考廠方要求 

 以往工作經驗及參考國內外同類廠家資料 

03

排放控制措施

Emission 

control measures

印刷行業VOCs 的治理可從“源頭控制、過程管理、末端治理”三個方面進行。 

未端治理 

VOCs 末端治理技術種類眾多,可分為回收和銷毀兩種方式

其中回收方式主要有吸附、吸收、冷凝、膜分離;銷毀方法主要有直接焚燒、催化燃燒、光催化氧化、等離子體等。各種治理措施均有各自的優點,但是如何選擇適用、高效的治理措施是印刷企業需要面對的主要問題。

VOCs 治理工藝分析 

SIZE REFERENCE

各種工藝介紹

工藝類型

適用范圍

優點

缺點

吸附法

適用于低濃度有機廢氣的處理,宜與其它方法聯合使用

一次性投入較低,適用范圍廣

吸附劑需定期更換,且廢吸附劑為危險廢物

吸附+冷凝回收

適用于溶劑單一、且有回收利用價值的企業

處理效率高、吸附劑可循環使用,溶劑可回收

設備占地面積大,投入較高

低溫等離子體

適用于廢氣量大、低濃度的印刷企業

裝置簡單,易于安裝,動力消耗低,可以即時開啟與關閉

可能會產生二次污染

冷凝法

適用于高濃度有機廢氣的處理,可作為其它工藝的前處理方法

可回收有價值的溶劑

需對冷凝后尾氣進行二次治理

吸收法

適用于處理高壓、低溫,高濃度有機廢氣

工藝簡單,運行設施費用低

吸收劑需定期更換

燃燒法

適用于處理可燃、高溫下可分解和無法回收的VOCs的處理

處理效率高,污染物處理徹底

易于產生二次污染物

廢氣

排放

VOCS

印刷

 行業

 印刷企業應優先采用源頭控制和過程管理的方法降低VOCs 的排放量

 在采用末端治理方法處理印刷VOCs 時,對于廢氣中VOCs 濃度較低的小型印刷企業,可優先考慮采用活性炭吸附法,但應加強設備運行管理,及時更換活性炭,更換下來的活性炭交有危險廢物處置運營資質的單位處置;

 對于廢氣量較大、VOCs 濃度低的印刷企業,可考慮采用低溫等離子體法;對于VOCs 濃度為100~2000 mg/m3,廢氣量較高且無回收利用價值的大中型印刷企業,可考慮采用吸附+催化燃燒法,低濃度VOCs 廢氣經吸附器吸附-脫附后變為高濃度VOCs廢氣,再經催化燃燒裝置處理后達標排放,但應注意控制有機廢氣燃燒處理過程中的二次污染問題;

 另外,對于濃度低、污染物種類較多的印刷有機廢氣,使用單一的末端治理方法可能無法做到達標排放,需采用組合工藝。

 最后,企業在選取末端治理方法時,應結合自身生產規模、廢氣排放特點(包括廢氣排放量、濃度、VOCs 組成、溫度)等綜合確定適用、高效的治理措施。

Emission control measures

(1) 預處理

因廢氣中含有一定量易固化雜質具有粘性,若未經去除直接進入吸附裝置,這些易固化雜質極易粘附在吸附材料上,造成吸附材料有效吸附面積降低,甚至造成吸附材料微孔堵塞,嚴重影響吸附效果、增加系統阻力甚至給系統造成安全隱患,因此在進入沸石分子篩前必須有效去除廢氣中的漆霧雜質。

(2) 沸石轉輪系統

廢氣通過旋流板塔及過濾器去除漆霧后進入沸石轉輪吸附,吸附后的潔凈氣體經煙囪達標排放。冷卻氣通過沸石轉輪冷卻區預加熱后再經過熱交換器升溫至所需的脫附溫度,進入沸石轉輪的脫附區,脫除吸附在分子篩內的有機組分。

RTO系統

脫附后的廢氣由脫附風機加壓進入RTO爐,通過氣缸帶動擋板運動,反復切換執行進氣/排氣操作。

RTO爐中采用燃氣燃燒器對廢氣進行加熱,使燃燒室溫度控制在850℃左右,確保VOCs氧化完全。經高溫氧化處理后的廢氣經蓄熱層回收熱量后經煙囪達標排放。

當RTO系統需要停車、檢修時,廢氣由旁路管經煙囪直接排空。

目前在印刷領域最有效,最徹底,也是最可靠的處理方法是燃燒法,即通過高溫燃燒或在一定溫度下通過催化劑熱分解VOCs。



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