作為VOCs治理目標(biāo)中的五大重點(diǎn)行業(yè)之一,印刷工業(yè)一時(shí)間面臨著前所未有的環(huán)保壓力。從源頭、過(guò)程控制到末端治理,如何開(kāi)展VOCs治理、如何選擇治理設(shè)備,成為印刷企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
從源頭上減少有機(jī)溶劑的使用量和排放量,減排潛力巨大,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講是實(shí)現(xiàn)行業(yè)VOCs減排的根本途徑。但是現(xiàn)階段達(dá)不到完全從源頭方面來(lái)治理廢氣,針對(duì)以VOCs為原料的生產(chǎn)過(guò)程環(huán)節(jié)和含VOCs產(chǎn)品的使用過(guò)程環(huán)節(jié),只能采取廢氣收集措施,提高廢氣收集效率,減少?gòu)U氣的無(wú)組織排放與逸散,這是進(jìn)行后續(xù)治理的前提條件。在含VOCs 產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和以VOCs為原料的生產(chǎn)過(guò)程中,VOCs排放不可避免,根據(jù)國(guó)家現(xiàn)有法律及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行末端治理。
一、VOCs的產(chǎn)生
印刷工藝中,VOCs來(lái)源于所使用的油墨及稀釋劑(印刷不透氣承印物需添加稀釋劑,如金屬印刷、塑料印刷)、復(fù)合用膠粘劑(僅限于部分存在復(fù)合工藝的印刷企業(yè))及設(shè)備清洗劑,可能的排放途徑有油墨調(diào)配過(guò)程溶劑揮發(fā)、印刷過(guò)程油墨溶劑揮發(fā)、烘干階段、復(fù)合過(guò)程及設(shè)備清洗過(guò)程等。
印刷生產(chǎn)工藝流程及主要VOCs產(chǎn)生環(huán)節(jié)如圖所示。
1. 平版印刷工藝及VOCs排放
平版印刷企業(yè)所使用的油墨包括溶劑型油墨、植物大豆油墨、UV 固化油墨和水性油墨,其中溶劑型油墨揮發(fā)性有機(jī)化合物含量較高,是平版印刷企業(yè)主要的VOCs排放源。此外,平版印刷在生產(chǎn)過(guò)程中所使用的有機(jī)溶劑型洗車水及潤(rùn)版液等也是VOCs 排放源之一。
2. 凸版印刷工藝及VOCs排放
傳統(tǒng)的凸版印刷采用銅鋅版,目前逐漸被柔版印刷(柔?。┐?,采用軟質(zhì)的樹(shù)脂印版。
柔版印刷通常用于產(chǎn)品包裝印刷,對(duì)于色彩要求不高的瓦楞紙包裝箱產(chǎn)品一般使用水性油墨,幾乎不存在VOCs 排放;而對(duì)于色彩鮮艷的薄膜制品則一般使用醇溶性油墨,印刷過(guò)程產(chǎn)生VOCs 污染。
3. 凹版印刷工藝及VOCs排放
凹版印刷廣泛應(yīng)用于包裝和特殊產(chǎn)品印刷領(lǐng)域,適用于薄膜、復(fù)合材料及紙張等介質(zhì),通常使用低粘度、高VOCs 含量的油墨,印制過(guò)程產(chǎn)生大量的VOCs,且成分復(fù)雜。
4. 孔版印刷工藝及VOCs排放
孔版印刷VOCs主要來(lái)源于油墨及清洗劑,使用溶劑型油墨時(shí)VOCs 排放濃度相對(duì)較高。
5. 復(fù)合工藝及VOCs排放
復(fù)合工藝是指使用膠粘劑將不同的基材通過(guò)壓貼粘合形成二種或多種材料的組合的一種印后加工方式,包含干式復(fù)合、濕式復(fù)合、擠出復(fù)合、熱熔復(fù)合等工藝,其中干式復(fù)合工藝需要使用大量的膠粘劑和稀釋劑,VOCs 排放量較大,且成分單一。印刷工藝與含VOCs 原輔材料及VOCs 排放特征見(jiàn)表所示。
二、VOCs的治理
由于VOCs廢氣成分及性質(zhì)的復(fù)雜性和單一治理技術(shù)的局限性,在大多數(shù)情況下,采用單一技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求。利用不同治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì),采用兩種或多種單一凈化技術(shù)的組合工藝受到了極大的重視,采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求,同時(shí)可以降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。
結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)及對(duì)原輔材料的分析,我們發(fā)現(xiàn),印刷工業(yè)VOCs廢氣含有甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮、異丙醇( 乙醇), 排放強(qiáng)度高,而一般紙張印刷排放強(qiáng)度低,但成分更為復(fù)雜。結(jié)合當(dāng)下最常見(jiàn)的VOCs治理技術(shù),以及地方政府要求涉氣企業(yè)在選擇治理技術(shù)工藝是不能選擇單一工藝等要求,基本都要求企業(yè)對(duì)于末端治理效率需要達(dá)到80% 以上,傳統(tǒng)的治理工藝根本達(dá)不到此要求,只能采取燃燒法進(jìn)行治理。但是直接燃燒法治理廢氣過(guò)程中,存在能耗大等問(wèn)題,且廢氣濃度不高的情況下基本上無(wú)法燃燒,需要通過(guò)前期技術(shù)對(duì)廢氣濃度進(jìn)行更改,通過(guò)物理的方式使廢氣濃度增加。
VOCs 廢氣治理技術(shù)多種多樣,企業(yè)需要在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析后選擇(技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性),通過(guò)污染物成分的詳細(xì)檢測(cè)分析,根據(jù)必要的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)有機(jī)物的回收價(jià)值、污染物的沸點(diǎn)、水溶性的高低、可生物降解能力、廢氣的排放方式等進(jìn)行專家“會(huì)診”,通過(guò)技術(shù)方案評(píng)審,選擇最合適的治理方式。
三、VOC煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
VOC煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在印刷工藝過(guò)程中,同時(shí)監(jiān)測(cè)各組分的含量,為VOCs治理和排放等提供數(shù)據(jù)和資料。
VOC煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不僅有印刷廠,還包括各類石油化工廠。
? 儀器采用氣相色譜法,是國(guó)際公認(rèn)的VOCs檢測(cè)方法,滿足美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求;
? 具備自動(dòng)吹掃功能,可自動(dòng)去除濾芯表面的粉塵,延長(zhǎng)濾芯壽命;
? 具備斷電保護(hù)功能,現(xiàn)場(chǎng)意外斷電時(shí),可自動(dòng)置換主流路內(nèi)的殘留煙氣,有效防止主器件的腐蝕,延長(zhǎng)使用壽命;
? 具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能,無(wú)需值守,最大限度減少維護(hù)量。
? 具備配合正壓防爆柜防爆設(shè)計(jì),可安裝在防爆區(qū)域,安全可靠。
? 連續(xù)運(yùn)行免維護(hù)設(shè)計(jì),開(kāi)機(jī)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行,真正意義上的在線分析;
? 全程流路保溫180°C設(shè)計(jì),無(wú)水汽凝結(jié),避免部件腐蝕退化,適用于高溫/高濕/腐蝕性的工況;高溫FID檢測(cè),避免高沸點(diǎn);VOCS吸附和冷凝,測(cè)量更準(zhǔn)確;
? 非甲院總爛和苯、甲苯、二甲苯等組分同時(shí)在線檢測(cè)。
文章部分內(nèi)容摘自于:《淺談?dòng)∷⒐I(yè)的VOCs治理》北京新華印刷有限公司 劉云