登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
【摘要】印刷行业尤其是凹印属于高能耗高污染行业,干燥热风的重复利用可以降低能耗以及环保支出,但也带来了溶剂蒸气浓度对溶剂残留的担心,本文通过溶剂挥发基本原理以及溶剂特性对干燥热风中溶剂蒸气浓度和溶剂残留影响进行探讨,提出自己的观点。
引言
凹版印刷具有墨层厚实,印刷质量高,耐印力强等优点,长期以来占据较高的市场份额,但也存在着环保节能方面隐患。由于凹版印刷墨层较厚,所含有的溶剂量较高,而溶剂的蒸发需要热量支持,因此,凹版印刷有着高能耗、高污染的不足。高能耗主要表现在凹印机干燥温度上,即为了满足溶剂蒸发速度上的要求,凹印干燥装置的干燥温度较高;高污染则体现在溶剂蒸发量上,由于蒸发的溶剂属于VOCs(挥发性有机化合物,volatileorganiccompounds,VOCs),且VOCs是公认的PM2.5前驱体,已被我国严格控排。以上不足,一直限制着凹版印刷业的发展。
凹印行业的节能环保途径
2.1污染治理
为了减少VOCs的排放,水性油墨的纳入势在必行,但是由于水性油墨的凹印应用尚在发展阶段,且全国范围计,中小型印刷企业偏多,行业内多以溶剂型油墨使用为主,因此还需要时间进行水性油墨的改进和普及;另外,很多末端治理技术也在齐头并进,如热力氧化技术以及配合使用的减少废气总量技术等,已经实用化且效果显著,是当今治理VOCs公认的有效途径。
2.2节能手段
凹版印刷的节能可以从若干角度进行,如生产车间的气流组织优化,生产设备机械传动效率的增强,干燥系统的节能等方面,其中凹印机在正常印刷过程中实际利用的能量仅占总能量消耗的22%,78%左右的能量以热量的形式排放到外界,其中75%的热量由干燥部分的VOCs尾气带走。由于干燥系统是主要能耗单元,且直接关系到印刷产品质量,因此干燥系统的节能优化属于重中之重。为了降低凹印机干燥系统的能耗,现行主要措施有以下三点[1]:
1、干燥系统中烘箱设备的结构优化,包括烘箱壁板的焊接方式,保温设计等;
2、烘箱内部温度场和速度场的优化,包括风嘴结构、进排风口布置等;
3、安装回风管,回收二次循环热风。
以上措施中第三点往往成为印刷行业较为关注的技术点,所谓回风,就是将干燥使用过的热风进行重复使用,以达到节省热能的目的。从烘箱的角度出发,回风管的回风口设置在烘箱内溶剂浓度较低的位置,以尽量降低二次回风中溶剂蒸气的浓度,但是相反也限制了回风量,即不能高效利用回风系统的节能作用。
溶剂蒸气浓度对溶剂残留影响的分析
重复使用干燥热风可以对热量进行循环利用,节省能耗,增加企业竞争力;另一方面,干燥热风对溶剂蒸气携带效率的增加,也可以减少排气量,大大节省末端治理设备的购置费用和运行费用,减少环保支出,增加企业竞争力。重复使用干燥热风虽然能够提高节能效益和降低环保支出,但也增加了干燥热风中溶剂蒸气浓度,因此行业内对热风重复的利用持谨慎态度,担心热风中溶剂蒸气浓度升高对印刷产品溶剂残留产生影响,尤其是食品和医药包装印刷产品,相关企业宁可维持高能耗,也不想冒险。对于干燥热风中多大的溶剂蒸气浓度会导致溶剂残留,目前还缺少直接的数据支持,因此,本文从基本原理和溶剂特性上对其进行解释,探讨干燥热风中溶剂蒸气浓度对溶剂残留的影响。
3.1爆炸下限的限制
干燥热风的重复使用势必增加热风中的溶剂蒸气浓度,但也并非不予控制。由于油墨溶剂的可燃特性,必须引入爆炸下限的标准进行约束。爆炸下限英文缩写LEL(LowerExplosionLimited),是相对于爆炸上限而言(UEL:UpperExplosionLimited),当可燃性气体浓度在LEL和UEL范围内,遇到明火时就会爆炸,因此必须将气体浓度控制在LEL以下或者UEL以上。由于回风系统中溶剂蒸气的浓度是逐渐增加的,因此一般将其浓度控制在LEL以下,同时为了确保安全性,一般将安全报警点控制在LEL的25%以下也就是安全控制上限,总之,即便回风量最大化引入到热风系统,溶剂蒸气浓度也是有限制的,即不能超过安全控制上限。
3.2溶剂的传热与传质
溶剂的挥发过程与水的蒸发过程相同,都遵循着道尔顿蒸发定律。1802年,英国著名物理学、化学家道尔顿(JohnDalton)根据水面蒸发形成原理和维持机制,提出了道尔顿蒸发定律:
W=CΔe/p
其中,W是水面上水的蒸发速率,Δe,(Δe=e-es),是表面水温对应的饱和水汽压e与水面上空气中实际的水汽压es的差,C是风速系数,与风速大小相关,p是水面上的气压。水的蒸发速率与风速系数和水汽气压差成正比,而与水面大气压成反比。
如图1所示,在对承印品上油墨层的干燥过程中,传热与传质同时进行,热量由热气流以对流方式传递给油墨层表面,进而传递到油墨层内部,而溶剂由油墨层内部扩散到油墨层表面,气化后被热气流带走。图1中Q是换热速率,N是传质速率,也就是溶剂挥发速率,T和Ts分别是热气流和油墨层的温度,而e和es分别是热气流中和油墨层表面溶剂蒸气的分压。热气流和油墨层表面的温度差ΔT,(ΔT=T-Ts),决定了换热速率Q的大小,而热气流和油墨层表面溶剂蒸气的分压差Δe,(Δe=e-es),决定了溶剂挥发速率N的大小,而气膜是形成温度差和浓度差的区域。
如图1所示,油墨层相当于水层,油墨在其中呈液态形式,在温度升高的过程中,溶剂分子不断扩散到油墨层表面,进而从液态相变成气态,即溶剂蒸气,之后被热气流带走。由于油墨层中溶剂是液态,因此油墨层表面溶剂气体呈饱和状态,即油墨层表面的溶剂蒸气压为饱和蒸气压,在热气流中溶剂蒸气非饱和条件下,形成蒸气压差,并在此压差的推动力下不断相变,从液态相变为气态,直至将油墨层中的溶剂挥发干净,达到干燥效果,简单的说,只要热气流中溶剂蒸气压没有饱和,溶剂会一直从液态相变为气态,直至油墨层中的溶剂挥发殆尽。由于风速与浓度差对溶剂挥发速率都产生正向影响,如道尔顿蒸发定律所示,因此凹印干燥装置主要采用热风对流型而很少使用干燥辊筒型作为干燥方式,因为前者加入了热风吹扫方式,不但增加了干燥速率,而且可以降低干燥温度,防止承印品在干燥过程中会伸缩变形过大。
延伸阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
中国海洋石油集团有限公司采办业务管理与交易系统发布营口天然气处理厂二期扩容项目废气处理系统(VOCs)中标候选人公示,抚顺远宏石化设备科技开发制造有限公司排名第一,报价约127万元。
宝华智慧招标共享平台发布新钢公司炼铁事业部超低排放化产作业区VOCs提标改造项目煤气净化、焦油深加工VOCs尾气治理EPC总承包中标候选人公示,上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司(联合体成员:上海宝冶集团有限公司)排名第一,报价约3398万元。
中国招标投标公共服务平台发布河南省高山阀门有限公司VOCs废气深度治理技改工程项目招标公告,项目资金来源为国有资金390万元,自筹资金365.32万元,合计755.32万元。
中国招标投标公共服务平台发布中建材(合肥)装备科技有限公司-VOCs废气治理-招标公告,本次招标范围:智造产业园VOCs废气治理(二期),共4个系统﹐设计风量约48万立方米/小时。投标人的工作范围含该VOCs废气治理系统的设计、供货、安装与调试、测试验收、及质保期内维修保养等服务。
新钢公司炼铁事业部超低排放化产作业区VOCs提标改造项目污水处理加盖臭气治理EPC总承包中标候选人公示,宝武水务预中标,报价1089.62万元。该项目招标内容包含建设废气处理系统,主要包括洗涤塔、生物滤池、活性炭吸附、引风机、排气筒塔架等设备设施,将收集废气进行处理后达标排放等。
中国石油招标投标网发布辽河石化公司污水处理场高浓度废气治理项目RTO成套设备二次招标公告(招标编号:04TK23027IC-A002),项目预算1650万元。1.招标条件本招标项目为RTO成套设备一套。详见附件相关询购文件及相关资料。招标人为中国昆仑工程有限公司大连分公司,招标项目资金来自中国昆仑工程有限公
中铸产业网电子招标采购平台发布芜湖新兴铸管修建部VOC项目候选人公示,江苏山淼环境工程有限公司为第一候选人。本项目招标内容为一套VOCs废气处理系统。
中国招标投标公共服务平台发布天津重工喷漆房挥发性有机物(VOCs)治理设施升级改造招标公告,据悉该项目现有一套喷漆房挥发性有机物治理设施包括采用活性炭吸附+脱附催化燃烧装置装置,设计处理风量150000m3/h,因在线监测数据不稳定,目前难以满足国家及天津地方环保排放标准,影响了正常喷涂生产作
四川省生态环境厅发布玻璃工业大气污染物排放标准(DB513164-2024FDIS),自10月1日起实施。该标准将玻璃生产过程分为玻璃熔窑,镀膜尾气处理系统,涉VOCs物料加工工序,原料称量、配料、碎玻璃及其他通风生产设施等4个生产过程,不同生产过程执行不同排放限值。并对对甘孜、阿坝和凉山州以外的其他城市
近日,湖北黄冈市住建局发布关于印发黄冈市房屋市政工程2024年大气污染防治行动方案的通知。内容提到,全面落实房屋市政工程领域大气污染防治措施,推进实施大气污染源头治理和扬尘污染综合治理攻坚提升,实现全市房屋市政工程扬尘在线监测率达到100%,全面推广使用低VOCs含量的涂料和胶粘剂,严格落实
中华环保联合会正式发布《乘用车整车制造业(涂装工序)挥发性有机物排放分级控制指标要求》团体标准征求意见稿,并面向社会公开征求意见。本文件规定了乘用车整车制造业生产过程中涂装作业的挥发性有机化合物(VOCs)排放控制要求和分级指标要求。适用于乘用车整车制造业的清洁生产审核和清洁生产潜力
由湖北省环境保护产业协会主办,长环国际会展(湖北)有限公司承办,中国海洋学会海水淡化与水再利用分会战略支持,拟邀上海市环境保护产业协会、浙江省环保产业协会、江苏省环境保护产业协会、安徽省环境保护产业协会、江西省环境保护产业协会、湖南省环境保护产业协会、重庆市环境保护产业协会、四川
日前,陕西省发展改革委印发了《陕西省高水平推进产业创新集群建设加快形成新质生产力实施方案》。加快构建具有陕西特色的现代化产业体系,围绕优势领域高水平培育壮大产业创新集群,构建产业链群“百亿提升、千亿跨越、万亿壮大”梯次发展新格局,加快形成新质生产力,培育经济增长新动能,推进全省高
近日,国务院办公厅印发《扎实推进高水平对外开放更大力度吸引和利用外资行动方案》的通知,《行动方案》提到,全国鼓励外商投资产业目录加大对先进制造、高新技术、节能环保等领域的支持力度,中西部地区外商投资优势产业目录加大对基础制造、适用技术、民生消费等领域的支持力度。积极支持集成电路、
2月28日,国家电投召开2024年安全生产与节能环保工作会暨3月份风险管控会议,深入学习贯彻习近平生态文明思想和习近平总书记关于安全生产的重要指示批示精神,认真落实党中央、国务院决策部署,总结工作、分析形势、交流经验、部署任务,为新时代国家电投高质量发展提供坚实保障。国家电投总经理、党组
广州市发展和改革委员会广州市生态环境局发文,开展2024年绿色技术征集工作,征集节能环保、清洁生产、清洁能源、生态环境、基础设施、绿色升级等领域的相关技术。广州市发展和改革委员会广州市生态环境局关于开展2024年绿色技术征集工作的通知穗发改函〔2024〕97各企事业单位、科研院所、高等学校、行
为全面落实安全环保工作要求,打造区域一流清洁低碳发电企业,近日,国能龙岩发电公司结合双机停运契机抓实节能环保工作。图为检修人员正在进行接线改造为提高CEMS系统中二氧化硫、氮氧化物、粉尘等数据传输的可靠性和准确性,避免因人为原因造成数据存在误差现象的发生,该公司抓实抓细环保精细化管理
为加快推进绿色低碳产业创新集群建设,协同推进产业绿色低碳转型,江苏省昆山市发展和改革委员会发布关于推进绿色低碳产业高质量发展的若干政策措施(试行)(征求意见稿)的公示,重点支持光伏、风电、氢能、储能、智能电网、智慧能源等新能源领域,高效节能装备制造、先进环保装备制造、节能降碳改造
1月30日,湖北省“两会”召开第二场新闻发布会,邀请3位人大代表和3位政协委员,围绕“奋力开创高质量发展新局面,加快建设全国构建新发展格局先行区”介绍相关情况,并回答记者提问。省政协委员,省中小企业协会会长,盛隆电气集团有限公司副董事长、总经理谢清伦女士等出席会议。省政协委员,省中小
山东省工业和信息化厅山东省生态环境厅山东省水利厅公布《山东省工业领域先进节水节能环保技术装备推广目录(2023年版)》,其中节水技术装备11项,节能技术装备29项,环保技术装备20项。山东省工业和信息化厅山东省生态环境厅山东省水利厅关于公布《山东省工业领域先进节水节能环保技术装备推广目录(
2023年12月25日,深圳市宝安区人民政府印发宝安区关于促进新能源产业高质量发展若干措施的通知,通知指出,为全力构建以光伏、新型储能、智能电网和综合能源服务为核心发展领域,以氢能为前瞻布局领域的“4+1”新能源产业体系,本措施重点支持光伏产业的节能环保硅料、下一代晶硅电池(Topcon、HJT、XB
按照河南省发展改革委、科技厅、工业和信息化厅、生态环境厅联合印发的《河南省节能环保示范企业创建实施方案》(豫发改环资〔2023〕492号)、《关于开展2023年度节能环保示范企业申报工作的通知》(豫发改环资〔2023〕510号)要求,经各地推荐及专家评审,拟将河南清水源科技股份有限公司等22家企业列
近日,佛山市生态环境局顺德分局发布了《致全区涉挥发性有机物企业的一封信》(下称《致信》)。《致信》中提及使用高挥发性原辅材料的凹版印刷和涂料行业是VOCs重点排放行业,急需开展规范化治理。建议企业慎重选择治理技术和工程单位,应通过多方比选,使用技术成熟、工艺可靠、综合成本较低的设计方案
摘要:现阶段,凹版印刷存在的最大弊端就是其含有挥发性的VOCs废气风量大,浓度低,其治理技术并不单一依靠活性炭吸附,而是需要联合催化燃烧技术、水蒸气脱附循坏再生以及净化处理等综合治理技术。本文通过分析印刷废气治理的循坏工艺流程,对运行效果的研究得出,以上治理技术能够在较大程度上净化和
印刷行业尤其是凹印属于高能耗高污染行业,干燥热风的重复利用可以降低能耗以及环保支出,但也带来了溶剂蒸气浓度对溶剂残留的担心,本文通过溶剂挥发基本原理以及溶剂特性对干燥热风中溶剂蒸气浓度和溶剂残留影响进行探讨,提出自己的观点。1引言凹版印刷具有墨层厚实,印刷质量高,耐印力强等优点,
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!