shahem 发表于 2016-10-7 16:51:18

包装打印职业废气管理具体解决计划

1. 概略

1.1 项目布景

包装打印是以美化、辨认、宣传商品为首要意图而选用的打印办法和印后加工处理技能,是运用通常打印技能成果,在通常打印技能的基础上发展起来并构成一个新的打印工业体系。因而,包装打印不仅是现代包装的首要组成有些,并且也是打印技能范畴的一个新的分支,成为我国一个无足轻重的职业。

包装打印职业在出产进程中运用的溶剂型油墨, 油墨富含50%-60%的蒸发性组分;调整油墨粘度所需的稀释剂更添加了有机废气的排放。在印成品枯燥时, 油墨所散发的蒸发性组分的总含量占70%-80%,会有许多乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯以及甲苯、二甲苯等有机气体蒸发排放,对周边环境和人体健康有很大损害。因而,有用治喷涂职业大气污染已经成为亟待解决的首要问题。

1.2 出产技能及废气来历

打印技能首要有平版打印、凸版打印、凹版打印和孔版打印。不一样打印技能的VOCs来历和排放办法根本一样:VOCs来历于所运用的油墨及稀释剂、复合用胶黏剂及设备清洁剂,也许的排放路径有:油墨分配进程溶剂蒸发、打印进程油墨溶剂蒸发、烘干阶段、复合进程及设备清洁进程等。打印出产技能流程及首要VOCs排放环节如图1所示:

平版打印公司所运用的油墨包括溶剂型油墨、植物大豆油墨、UV固化油墨和水性油墨,其间溶剂型油墨蒸发性有机化合物含量较高,是平版打印公司首要的VOCs排放源。此外,平版打印在出产进程中所运用的有机溶剂型洗车水及润版液等也是VOCs排放源之一。

凸版打印通常用于商品包装打印,关于色彩请求不高的瓦楞纸包装箱商品通常运用水性油墨,几乎不存在VOCs排放,关于色彩鲜艳的薄膜成品则通常运用醇溶性油墨,打印进程发生VOCs污染。

凹版打印广泛运用于包装和特别商品打印范畴,适用于薄膜、复合资料及纸张等介质,通常运用低粘度,高VOCs含量的油墨,打印进程发生许多的VOCs,且成分杂乱。

孔版打印VOCs首要来历于油墨及清洁剂,运用溶剂型油墨时VOCs排放浓度相对较高。

复合技能是指运用胶黏剂将不一样的基材通过压贴粘合构成二种或多种资料的组合的一种印后加工办法。包括干式复合、湿式复合、挤出复合、热熔复合等技能,其间干式复合技能需求运用许多的胶黏剂和稀释剂,VOCs排放量较大,且成分单一。

1.3 有机废气排放特性

现在来说油墨分为酯溶性油墨和醇溶性(也称为水溶性)油墨,根据大多数标签的资料为PVC,酯溶性油墨占据份额较大,酯溶性油墨中会富含乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、异丙醇等组分,且耗量较大,而醇溶性油墨中大多数溶剂为乙醇。

打印技能进程中的排放特征是浓度低、风量大,浓度规划首要在300~800mg/m。之间,每台打印机的排风量大约在30000~50000m3/h摆布。因为其油墨组分多,故VOCs排放成分杂乱。

干式复合技能进程中的排放特征是浓度较高,风量相对较低,浓度规划在1000~3000mg/m。之间,并且因为粘胶剂配方单一,故排放VOCs成分简略,为单一的乙酸乙酯。这些年,包装职业界关于环保出产越来越注重,有意识选用水溶性复合胶水替代传统乙酸乙酯胶水,跟着环保型原料的技能进步,复合出产的VOCs排放有望在不远的将来得到完全改进。但就现在来说,乙酸乙酯胶水复合仍然是首要的出产办法。

以上两种工序排放的溶剂气体均易于吸附:溶剂的运用量大,环境污染严重,急需管理。

2. 管理计划挑选

2.1 常见处理办法比较

挑选有机废气处理办法,总体上应根据以下因素:有机污染物质的类型、有机污染物质浓度水平、有机废气的排气温度、有机废气的排放流量、微粒散发的水平、需求到达的污染物操控水平。

有机废气的处理办法品种繁复,特色各异,常用的有冷凝法、吸收法、焚烧法、催化法、吸附法、低温等离子、生物法、蓄热式氧化法等(见图2)。

1)冷凝法:将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝,冷凝液经别离收回有价值的有机物。该法用于浓度高、温度低、风量小的废气处理,但此法出资大、能耗高、运转费用大,不适用于低浓度、大风量的包装打印尾气管理。

2)吸收法:可分为化学吸收和物理吸收,通常不选用化学吸收。物理吸收是选用具有较小的蒸发性的液体吸收剂,它与被吸收组分有较高的亲和力,吸收饱满后经加热解析冷却后从头运用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气,设备杂乱、出资大,吸收液的选用比较困难,液体吸收法净化率只要60%~80%,这种办法实践运用存在吸收功率不高,通常难以到达国家排放规范,并且存在着二次污染问题;

3)直接焚烧法:使用燃气或燃油等辅佐燃料焚烧放出的热量将混合气体加热到必定温度(700~800℃),驻留必定的时间,使可燃的有害气体焚烧。该法技能简略、设备出资少,但能耗大、运转本钱高。关于处理低浓度、大风量的包装打印尾气,挑选直接焚烧法太不经济,并且浪费动力。

4)催化焚烧法:将废气加热到200~300℃通过催化床焚烧,到达净化意图。该法能耗低、净化率高可达95%、无二次污染、技能简略操作方便。适用于小风量、高温、高浓度的有机废气管理,不适用于低浓度、大风量的包装打印尾气管理。

5)吸附法:

①直接吸附法:有机气体直接通过活性炭,可到达95%的净化率,设备简略、出资小、操作方便,但需常常替换活性炭,若无再生设备, 则运转费用太高;因而可用于浓度低、污染物不需收回的场合。

②吸附收回法:有机气体经活性炭吸附,该法使用活性炭等吸附剂吸附有机废气,挨近饱满后用水蒸汽反吹活性炭进行脱附再生,水蒸汽与脱附出来的有机气体经冷凝、别离,可收回有机液体。该法净化功率较高,但请求供给必要的蒸汽量,适用于低浓度、大风量的包装打印尾气管理。

③吸附--催化焚烧法:运用新式活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附挨近饱满后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化焚烧床进行无焰焚烧净化处理,热气体在体系中循环运用或增设二级换热器进行热能收回。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化焚烧完全净化。但催化剂容易易中毒,需定时替换催化剂,构成运转费用太高。

6)低温等离子法:使用介质放电发生的等离子体以极快的速度重复轰击废气中的气体分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成分,通过氧化等一系列杂乱的化学反响,使杂乱大分子污染物转变为一些小分子的安全物质(如二氧化碳和水),或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

该法耗费低,具有设备简略,易于操作,占地面积小,运用方便等优点,可是在实践运用中存在着净化功率低的问题。因为是一项新技能,人们关于其作用机理研讨不行充沛,还没有构成规律性认识,许多公司只是在仿照这项技能,并没有真实把握真实的核心技能。

7)生物法:该法是根据老练的生物处理污水技能上发展起来,具有能耗低、运转费用少的特色,在国外有必定规划的运用。其缺陷在于污染物在传质和消解进程中需求有满足的停留时间,然后增大了设备的占地,一起因为微生物具有必定的耐冲击负荷限值,添加了全部处理体系在停启时的操控。该法现在在国内污水站废气管理中有少数运用,对工业废气管理的运用很少。

8)光催化氧化法:该法是通过光催化氧化反响净化消除蒸发性有机气体。所谓光催化氧化反响,即是让太阳光或别的必定能量的光照耀光敏半导体催化剂时,激发半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,然后发生光生电子(e-)和空穴(h+)。此刻吸附在纳米颗粒外表的溶解氧抓获电子构成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂外表的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能使有机污染物氧化至终究产品CO2和H2O。使用光催化氧化技能处理废气是一种运用远景非常宽广的办法。可是现在大多数还在是运用于室内空气的净化,首要用于处理低浓度有机废气范畴,有用运用于较高浓度有机废气处理的工业运用还很少,处理功率得不到保证。

9)蓄热式氧化法:该法是使用天然气或燃料油焚烧放出的热量将混合气体加热到必定温度825℃,停留必定的时间(0.5~1秒),使可燃的有害物质进行高温分化变为无害物质。本法的特色:技能简略、去掉率高,通过蓄热资料收回热量,能够到达90~95%的热收回率,运转费用较少,特别关于一些杂乱组分处理作用较好。

2.2 管理计划断定

在包装出产中,因为干复技能的废气风量小、浓度较高、VOCs排放成分单一,此处废气主张选用活性炭纤维吸附+水蒸气脱附再生收回技能、颗粒活性炭吸附+氮气维护再生收回技能,将收回的溶剂(乙酸乙酯)通过提纯后进行再使用。

关于打印技能来说,因为废气具有大风量、低浓度、成分杂乱不具有收回价值等特色,此处废气主张选用旋流板塔+过滤器+沸石浓缩转轮设备(浓缩倍率5~20倍)+ 蓄热式焚化炉(RTO)+热能回用处理后合格排放。每座沸石转轮浓缩设备最大可处理风量约100,000 m3/h (需视废气成分/浓度/性能需求调整),若常温废气风量大,能够并联沸石浓缩转轮(使处理风量添加),并藉由此设备本身高浓缩之特性,使脱附后废气风量大幅下降,可下降全体体系设置本钱及RTO炉操作本钱。

关于打印技能设备是间歇作业的场合下,此处废气主张选用吸附浓缩+催化焚烧+热能回用处理后合格排放。





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