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印刷业VOCs废气处理如何达标排放

作者: 点击:703  发布日期:2021年07月09日
信息摘要:
要做好印刷业VOCs治理,首先应制定一个目标,才能找到解决的办法。经过多年来行业专家的讨论研究,认为印刷业有机废气(VOCs)处理技术的评价应当从下面几个方面考虑:(一)经过处理后,排放达标。各地要求不通,有30mg/m³、50mg/m³、

要做好印刷业VOCs治理,首先应制定一个目标,才能找到解决的办法。经过多年来行业专家的讨论研究,认为印刷业有机废气(VOCs)处理技术的评价应当从下面几个方面考虑:

(一)经过处理后,排放达标。

各地要求不通,有30mg/m³、50mg/m³、80mg/m³、100mg/m³、120mg/m³。对净化率的要求在99%以上。达标与否由第三方检测公司出具检测结果。

(二)要持续达标。

随着时间的持续,排放不断增加而出现超标是不行的。要经得起第三方在线监测。

(三)

利用能源回收技术,为印刷涂布设备提供热能,使企业产品成本降低。同时几年内收回投资成本。

(四)

运行费用要低。如果经常更换介质,如活性炭、紫外灯管、催化剂、设备关键就会使企业投入无限的费用。

(五)

解决无组织废气对环境的危害。

三、方法

下面分析一下行业内常见的处理技术。

一是收集法,利用VOCs的物理性质通过吸附或冷凝技术将废气抓取收集,此种方法的净化率较低,只有30%~90%。随着设备运行时间的延长,处理效率快速下降,回收的VOCs更是转变成危险品,处理难度大、处理费用高。早期上马的在退出,也有企业还在继续上马。

二是分解法,利用紫外线、微生物或等离子方式将VOCs进行催化分解,60%~90%的分解效率仍然是此种方法的瓶颈,随着时间的推移,分解效率每天都在下降。由于印刷行业中废气成分复杂,针对不同类型的废气其分解要求不一,单一的分解法无法满足目前VOCs治理的要求。

三是燃烧法,燃烧法是国际通用的 *可靠方法。煤与生物质直接燃烧法因排放问题已经被叫停。而RTO氧化燃烧法作为欧美、日韩是在软包装行业、涂布行业通用的方法,净化率高,热效率高。RTO氧化燃烧法高达99%~99.5%,是燃烧法中效率 *高的一种处理方式。

四、RTO系统特点

RTO(有机废气氧化焚烧系统)包含传统的三床式RTO和旋转式RTO。

1、旋转式RTO特点

旋转式RTO对设备的风压波动小于25Pa,彻底解决了设备运行过程中料膜的张力波动。

旋转式RTO废气连续导入燃烧室,消除了床式RTO开关动作出现的1%废气泄漏问题,净化率达到99%以上。

旋转式RTO由于体积小,散热少,热效率明显提高。能有更多的热能提供给印刷涂布设备。

旋转阀阀体的寿命在二十年以上。

三重安全防爆设计。出现溶剂总量过量时,首先补加新风;出现温度飙升时安全阀自动打开;还有金属安全膜自动爆裂。这是恒君环保科技有限公司防止RTO产生爆炸、保证设备安全运行的关键技术。

2、旋转式RTO结构

旋转式RTO的结构分为驱动区、分配区、蓄热区、燃烧区和排放区几大部分。其中分配区的废气旋转分配阀是RTO设备的核心部件,通过分配阀平稳旋转将废气均匀地输送到蓄热区不同的扇区中,保证废气管道中气体压力的平稳,不会对上游生产设备的各项工艺指标造成任何影响。作为关键部件的分配阀,对精度、密封性及寿命都有严格的要求。

旋转式RTO工作时,首先利用天然气预热加热区,达到800℃时,再利用溶剂分解氧化产生的热量维持运转。排出的大量热能经热交换器输送到印刷涂布设备,使原有的设备加热系统不再消耗能源。节约的成本可使RTO投资在3~5年内收回。

下表为某公司设备使用RTO供热与原来使用两种锅炉供热成本对比

五、VOCs废气收集与浓缩

旋转式RTO工作时,当废气浓度达到2g/m³时,废气自身分解产生热量,RTO燃烧室不再需要天然气加热。当废气浓度达到2.5g/m³以上时,多余的热量就可以供给印刷涂布设备使用。当浓度不足时,通过减风增浓技术减少进风量和排风量,让干燥系统内部热空气多循环几遍来提高浓度,同时提高干燥风的风速,就能保证干燥速度和溶剂残留不超标。系统需要的新风采集于无组织气体重点区域,所有烘箱均为负压状态,配合地排风的合理布置,可有效降低车间异味。

在印刷机热风系统中,有一个二次回风结构,它的本来作用是回用排出废气的热能,在印刷物残留溶剂不超标的前提下,尽量加大二次回风以降低印刷机的加热成本。而这种方法恰恰实现了减风增浓的目的。当新风管、回风管、排风管风阀调节适当时,就能产生很好的节能和增浓效果。在此基础上出现了几种专门进行减风增浓的方法,单色组二次回风LEL浓度检测控制法、整机回风循环法(ESO)、整机回风循环加浓度检测控制法(并联LEL),另外还有沸石转轮浓缩法、空气能热泵二次回风法、干复机烘箱串风法,这些方法目前都有安装或使用。减风增浓的效果主要看减风增浓后的废气浓度是否在2~6g/m³之间,车间无组织气体是否减少。

六、无组织气体管控

车间的无组织气体主要来源于包装印刷单元处溶剂的挥发、烘干箱干燥风的外溢、管道的泄漏。

为了阻止包装印刷单元挥发,一般采用油墨槽遮盖密封的方法。如果使用一次性镀膜电雕浅版,就可以使用密封双刮刀,使油墨在密封的回路中循环,减少挥发和溶剂用量。

烘干箱热风外溢问题,在原理设计上一般排风量会稍大于进风量,使烘干箱形成微负压。同时改变进出料口的风刀的方向,防止在风力冲击下冲出进出料口。这个需要检查,有必要时调整风机速度和各管路的风门大小。另外,印刷机热风废气系统部分管道中存在正压力,是造成废气循环时泄漏的主要原因,结构密闭性一定要好。在进行减风增浓时,新风的来源应尽量采集于溶剂挥发严重的区域。

对设备进行分区隔离,主要是把包装印刷部分、热风部分、天桥烘干箱部分用轻质装修板材做成密闭包厢形式。密闭包厢内的无组织气体,可以作为新风利用 *终被送往RTO燃烧。为了达到 *佳状态,还有两条路可走,一是采用沸石转轮对无组织气体进行浓缩,送RTO燃烧。沸石转轮处理过的常温气体返回车间,保持车间压力状态。对低浓度无组织气体沸石转轮的净化率完全能做到。二是采用沸石转轮把无组织气体和有组织气体进行浓缩,经过喷淋塔送RTO燃烧。