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【包装印刷】VOC废气治理---包装印刷篇

北极星环保网来源:中国科技博览2016/10/31 14:47:28我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:VOC 挥发性有机物 包装印刷

北极星环保网讯:[摘  要]从包装印刷行业生产现状出发,详细阐述了VOC挥发性有机物)废气产生的源头、主要污染物、治理工艺、运行成本、经济效益等,对包装印刷行业VOC废气的治理提出了一种先进、可行的工艺方法。

引言

我国包装印刷行业在生产过程中使用大量的溶剂型油墨,而这些溶剂型油墨含有50%-60%的挥发性组分,加上调整油墨粘度所需的稀释剂,在印刷品的生产和干燥过程中会排放大量的VOC有机废气。而这些VOC有机废气的产生主要集中在以下两个工序:

(1)出版印刷企业VOC有机废气的排放主要集中在印刷和烘干阶段;

(2)软包装印刷企业VOC有机废气的排放主要集中在上机印刷和胶粘复合两个工艺模块。

1 主要污染物

国内包装印刷行业溶剂普遍采用苯系溶剂,而苯系溶剂挥发量大,产生大量的VOC有机废气,其中主要成分为苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等,国家已经出台了相关法律限制包装印刷行业VOC有机废气的排放限制,具体如下表:

国家标准:GB16297-1996新污染源二级排放标准

2 治理工艺

2.1 工艺原理图

2.2 VOC有机废气吸附过程

2.2.1  印刷机烘干段产生的印刷VOC有机废气,由风机抽送到溶剂回收装置的气体前处理单元,根据生产车间的具体生产状况,气体抽取量由变频调速风机进行合理的调整。

2.2.2  VOC有机废气在前处理单元经过过滤和冷却到合适的温度后进入8+1溶剂回收设备中一级吸附器,溶剂气体被活性炭吸附。吸附后的干净气体由烟囱排放到大气中。

2.2.3  排放气体由VOC有机气体分析仪在线检测,当排放气体中VOC有机废气含量达到设定值时,系统将一级吸附器由吸附状态切换到脱附状态。通过对切换设定值的设定,可以改变排放气体的溶剂含量。

2.3 一级脱附过程

溶剂再生是通过以下几个连续的步骤,在密闭的氮气循环过程中实现。

2.3.1  当排放气体中溶剂含量达到设定值时,系统将一级吸附器由吸附状态切换到脱附状态。氮气置换程序将一级吸附器内的气体置换成氮气,置换过程由氧含量分析仪检测。当一级吸附器内气体氧含量<3%时,加热器与循环风机开始对一级吸附器进行加热。

2.3.2  蒸汽或热导油加热将循环气体加热到130℃进入一级吸附器,一级吸附器脱附出的溶剂气体经气体交换器降温后进入用冷却水冷却的交换器内除水,被降温除水后的高浓度溶剂气体进入二级吸附器进行二次吸附。吸附后低浓度溶剂气体经气体交换器换热后进入蒸汽和导热油加热器加热,然后返回一级吸附器。

2.4 二级脱附过程

2.4.1 一级吸附器脱附完成后切换至下一吸附循环,脱附出的高浓度溶剂气体由二级吸附器吸附。

2.4.2 二级吸脱附始终工作在气体自身循环的密闭状态,所以只需在首次系统运行时进行一次氮气置换。

2.4.3  蒸汽将循环气体加热到130℃进入二级吸附器,二级吸附器脱附出的溶剂气体经气体交换器降温后进入用冷却水冷却的冷凝器冷凝回收,回收后的气体经加热后重新返回二级吸附器,对二级吸附器进行循环加热脱附回收。

2.4.4 冷凝回收的溶剂进入集处中心进行精馏提纯后可返回车间循环使用。

3 运行成本

每回收一吨溶剂的运行成本约为1200元—1500元(不含设备折旧)明细估算如下:

(1)500度电 0.8 元/度 合计400元

(2)2吨蒸汽 200元/t 合计400元

(3)人工工资 150元/t 合计200元

(4)活性炭损耗 130元/t 合计130元

(5)维修大修费用 30元/t 合计30元

说明:印刷机主排风机电耗按下面公式计算:

(1)电表当月计量总电量 *(1—)*电价

(2)理论保持原风机功率不变;

(3)本项目加热条件按蒸汽配置。

4 经济效益

经过处理之后的混合溶剂可以满足车间生产线的使用要求,直接可以用管道送回印刷车间回用,充分解决了包装印刷行业VOC有机废气变废为宝的工艺难题,而且保证VOC有机废气排放达标,解决了环保设备只有投入、没有产出的困境。

延伸阅读:

【印刷】针对印刷行业VOCs污染防治的溶剂回收系统简述

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