淺談（tán）印刷工業的VOCs 治（zhì）理！

發（fā）布時間：2021-12-17 16 :22 瀏覽次數：

作為VOCs治理目標中的五大重點行業之一，印刷工業一時間麵臨著前所（suǒ）未有的環保壓力（lì）。從源頭、過程（chéng）控製到（dào）末端治理，如（rú）何開（kāi）展（zhǎn）VOCs治理、如何選擇治理設備，成為（wéi）印刷企業關注的焦點。

從源頭上減少有機溶劑的使用量和排放量，減排潛力巨大，從長遠來講是實現行業VOCs減排的根本途徑。但是現階（jiē）段達不到完全（quán）從源（yuán）頭方麵來治理（lǐ）廢氣，針（zhēn）對以VOCs為原料的生產過程環節和含（hán）VOCs產品的使用過程環節，隻能（néng）采取廢氣收集措施，提高（gāo）廢氣收集效率，減少廢氣的無（wú）組織排放與逸散，這是進行後續治理的前提條件。在（zài）含VOCs 產品的生產過程和以VOCs為原料的生產（chǎn）過程中，VOCs排放不可避免，根據國家現有法律（lǜ）及法（fǎ）規（guī）標（biāo）準必須進行末端治理。

VOCs的產生

印（yìn）刷是使（shǐ）用印版或其他方式將原稿上的圖文信息轉移到承印物（wù）上的工藝技術，按分類主要（yào）包括出版物印刷、包裝物印刷和其（qí）他印刷（shuā）品印刷，按承載物分為紙及紙（zhǐ）板印（yìn）刷、金屬印刷、塑（sù）料印刷（shuā）等。

印（yìn）刷（shuā）工藝主要有平版印刷、凸版印刷（如（rú）柔版印刷（shuā））、凹（āo）版印刷和孔版印刷。不同印刷工藝的VOCs來（lái）源和排放方式基本相同（tóng）：VOCs來（lái）源於所使用的油墨及稀（xī）釋（shì）劑（印刷不透氣承印物需添加稀釋劑，如金屬印（yìn）刷（shuā）、塑料印（yìn）刷）、複合用膠粘劑（僅限於部分存在複合工藝的印（yìn）刷企業）及設備清洗（xǐ）劑，可能的排放途徑有油墨調（diào）配（pèi）過程溶劑揮發、印刷過程油墨溶劑揮發、烘幹階段、複（fù）合過（guò）程及設（shè）備清（qīng）洗過程等（děng）。

印刷生產工藝（yì）流程及主要VOCs產生環節如圖所（suǒ）示。

1. 平版印刷工藝及VOCs排放

平（píng）版（bǎn）印刷（平印（yìn））又稱為（wéi）膠版印刷（膠印），其特征是印版（bǎn）的圖文著墨部分和空白部分幾乎在同一平麵上（shàng）。平版印刷企業所使用的油墨包括溶劑型油墨、植物大豆油（yóu）墨（mò）、UV 固化油墨和水性油墨，其中溶劑型油墨揮發性有（yǒu）機化合物含量較高，是平版印（yìn）刷企業主要的VOCs排放源。此外，平版印（yìn）刷在（zài）生產過程中所使用的有機溶（róng）劑型洗車水及潤版液等（děng）也是VOCs 排放源之一。

2. 凸版印刷工藝及VOCs排放

凸版印刷（凸（tū）印）的圖文部分（fèn）處於（yú）一個平麵，明顯高於空白（bái）部分，印版著墨時，油（yóu）墨附著在印版的凸起部分，並（bìng）在壓（yā）力作用下轉移（yí）到承印物上。傳統的凸版印刷采用銅鋅版（bǎn），目前逐漸被柔版印刷（柔印）代替，采用（yòng）軟質的樹脂印（yìn）版。

柔版印刷通常用於產品包裝印刷，對於色彩要求不高的瓦楞紙包裝箱產品一般（bān）使用水性油墨，幾（jǐ）乎不存在VOCs 排放；而對於色彩鮮豔的薄膜製品則一（yī）般使用（yòng）醇溶性（xìng）油墨，印刷過程（chéng）產生VOCs 汙染。

3. 凹版印刷工藝及VOCs排放

凹（āo）版印刷（凹印）的印版滾筒上空白部分（fèn）高於印刷圖文部（bù）分（fèn），並且（qiě）高低（dī）懸殊，空白部分處（chù）於同一平麵或同一曲麵上。印（yìn）版上凹陷的圖文部分形成（chéng）網（wǎng）穴容納油墨，通過滾筒（tǒng）壓印，使印版滾筒上的圖（tú）文（wén）印跡轉移到承印物表麵（miàn）。

凹版印刷廣（guǎng）泛應用於包（bāo）裝和特殊產品（pǐn）印（yìn）刷領域，適用於薄膜、複合材料及（jí）紙張等介質，通常使（shǐ）用低粘度、高VOCs 含量的油墨，印製過程產生大量（liàng）的VOCs，且（qiě）成分複雜。

4. 孔版印刷工藝及VOCs排放

孔版印刷（也稱絲網（wǎng）印刷、絲印（yìn））是將真絲、尼龍或金屬絲編織成網，將其緊繃於網框上，采用手工刻膜或光化（huà）學（xué）製版的方法製成網版，網版上非圖文部分被塗布的感光塗（tú）層（céng）封住，隻留下圖（tú）文（wén）部分的（de）網孔可以透過油（yóu）墨。印（yìn）刷時，先在（zài）網版上塗墨，再用橡皮刮板在（zài）網版上輕刮，油墨透過（guò）網版，轉移到放置在網版下的（de）承印材（cái）料上。

孔版（bǎn）印刷VOCs主（zhǔ）要來源於油墨及清洗劑，使用溶劑型油墨時VOCs 排放濃度相對較高。

5. 複合工（gōng）藝及VOCs排放

複合工藝是指使用膠粘劑將不同的（de）基材通過壓貼粘合形成二種或多種材料的組合的一種印後加工方式，包含幹式複合、濕式複合、擠出複（fù）合、熱熔複合等工藝，其中幹式複合工（gōng）藝需要使用大（dà）量（liàng）的膠粘劑和稀釋（shì）劑，VOCs 排放量較大，且成分單一。印刷工藝與含（hán）VOCs 原輔材料及VOCs 排放特征見表所示。


VOCs的治理

由於VOCs廢氣成分及性質的複雜性和單一治理技術的局限性，在大多數情況下，采用單一（yī）技術往往難以達到治理要求。利用不同治理技術的優勢，采用兩種或多種單一淨（jìng）化技術的組合工藝受到了極（jí）大的重視，采用組合治理工藝不僅可以滿足（zú）排放要求，同時可以降低淨化設備的運行費用（yòng）。

結合行業特點及對原輔（fǔ）材料（liào）的分析，国产一区视频發現，印刷工業VOCs廢氣含有甲（jiǎ）苯、乙酸乙酯、甲乙酮、異丙（bǐng）醇（ 乙醇）， 排放強度高，而一般紙張印刷排放強度低，但成分更為複（fù）雜。結合當下常見的VOCs治理技術，以及（jí）地方政府（fǔ）要求涉（shè）氣企業在（zài）選擇治理技術（shù）工藝（yì）是不能選擇（zé）單一工藝等要求，基本都要求企業對於末端治理效率需要達到（dào）80% 以上，傳統的治理工藝根本達不到此要求，隻能采（cǎi）取燃燒（shāo）法進行治理。但是直接燃燒法治理廢氣過程中，存在能（néng）耗大（dà）等問題，且廢（fèi）氣濃度不（bú）高的情況下基本上無法（fǎ）燃燒，需要通（tōng）過前期技術對廢氣（qì）濃度進行（háng）更改，通過物理的方式使廢氣濃度增加。

經過對（duì）印刷企業的調研以及（jí）結合印刷企業VOCs汙染實（shí）際情況，在此重點介紹一下活性炭濃縮催化燃燒技（jì）術。

活性炭吸附的實質是利用活性（xìng）炭（tàn）吸附的特性把低濃度大風（fēng）量廢氣中（zhōng）的有機溶劑吸附到活性炭中並濃縮，經活性（xìng）炭吸（xī）附淨化後的（de）氣體（tǐ）直接排空（kōng），其實質是一個吸附濃縮的過程，並沒有（yǒu）把有（yǒu）機溶劑處理掉。這是一個（gè）物理（lǐ）過（guò）程。

催（cuī）化（huà）燃燒脫附的實質是利用催（cuī）化燃燒的熱空氣加熱活性炭中被吸附的有機溶劑，使之達到溶劑的沸點，使（shǐ）有機（jī）溶劑從活性炭中脫附出來，並（bìng）且把高濃度的廢氣引（yǐn）入到催化燃燒反應器中。在250℃的催化起燃（rán）溫度下，通過催化（huà）劑的作用進行氧化反應，轉（zhuǎn）化為無害的水和二氣化碳排入大（dà）氣。這（zhè）是一個化學反應過程，並非明火（huǒ）的燃燒，且能徹底（dǐ）解決脫附時的二（èr）次汙染。

活性炭吸附—催化燃燒脫附是把（bǎ）以上兩者的優點有效地結合起來。即：先利用活性（xìng）炭進行吸（xī）附濃縮，當（dāng）活性炭（tàn）吸附達到飽和時（shí），利用電加熱啟動催化燃燒設備，並利用熱空氣局部加熱活性炭吸附床，當催化（huà）燃燒反應床（chuáng）加熱到250℃，活性炭吸（xī）附床局（jú）部達到60 ～ 110℃時，從吸附床解吸出來的（de）高濃度廢氣就可以在催化反應床（chuáng）中（zhōng）進行氧化反應。反應後的高溫氣體經換熱器換熱，換熱後的氣體一部分回用送入活性炭吸附床進行脫附，另一部分排入大氣。脫附出來的廢氣經換熱器換熱後溫度迅速提高，從（cóng）而能使（shǐ）催化燃燒裝置及脫附（fù）達到小功率或無功率運行。

大多數印（yìn）刷企業因設備較大、車間空間（jiān）較（jiào）大等多方麵的原因導致收集過程中廢氣風量較大，存在（zài）濃度（dù）低的（de）特（tè）點，選（xuǎn）擇活性炭濃縮催化燃燒技術是較（jiào）好的處理方式。其主要特點是：

1）催（cuī）化燃燒大的特點是（shì）高低中廢氣均可使用，廢氣濃度高的時候吸附脫附時間較短，就可以變成高濃度廢氣；廢氣濃度低的時候吸附脫（tuō）附時間長點，也進行了收集，等到達了一定濃（nóng）度（dù）的時候脫附處理變成了高濃度廢氣再進行（háng）燃燒。由於原輔材料的（de）變革較快，企業可以慢慢的從源頭方麵逐步替代，不斷降低原輔材料的VOCs濃度。但是對於廢氣治理設備（bèi）的處（chù）理效果來講不會變，隻是（shì）減少了運行成本，設備不（bú）需（xū）要進行更換。

2）更符合（hé）“十四五”規劃中提到的碳中和，通過燃（rán）燒裝置（用時（shí）啟用，不用時停）既滿（mǎn）足治理目（mù）標也幫助企業實現了節能（néng）降耗。

3）活性炭濃縮催化燃燒技術成熟穩定，在（zài）2017 年開始已經通過4 年多的市場運行，穩定性較好。通過前幾年的推廣使用，市（shì）場價格比較透明，整體造價較低。

4）技術在（zài）運行的過程所需要的（de）運行（háng）成本較（jiào）為簡（jiǎn）單，主要是：吸附（fù）劑（jì）（活性炭）、催化劑、收集風機電能、燃燒（shāo）風（fēng）塔（tǎ）電（diàn）能。這幾個方麵企業可以根據VOCs 濃度、生產訂單等及時調整，無需專業人士進行改造。同時，活性炭價格便宜，生產廠家眾多，企業可以選擇自主運維（wéi）也可以選（xuǎn）擇第三方運維。

VOCs 廢（fèi）氣治理技（jì）術多種多樣，企業需要在技術上和（hé）經濟（jì）上進（jìn）行綜合分析後選擇（技術可行性、經濟合理性），通過汙染物成分的詳細檢測分析，根據必要的現場試驗對有機物的回收價值、汙染物的沸點、水溶性的高低、可生物降解能力、廢氣的排（pái）放方式等進行（háng）專家（jiā）“會診”，通過技術方案評審（shěn），選擇合適的治理方式。

文章（zhāng）內（nèi）容摘自於：《淺談印刷工業的VOCs治理》北京（jīng）新（xīn）華印（yìn）刷有限公司 劉雲（yún）

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