软包装印刷VOCs治理与旋转式RTO技术

软包装印刷软包装印刷 VOCsVOCs 治理与旋转式治理与旋转式 RTORTO 技术技术 作者 李承祖作者 李承祖 现现 状状 据广东省环境保护部门进行的摸底调查发现 使用活性炭吸附加光解方法 处理的企业实际使用如形同虚设 企业选择吸附光解技术是看中其建设成本低 由于活性炭价格比较高 很多企业为了节省成本 常年累月都不更换 处理效 果大打折扣 到最后为零 也有公司投入 200 多万元 引入吸附 脱附直接燃烧 技术 结果发现该技术并不够成熟 有公司投入 1000 多万元治理 VOCs 其采 用的治理技术成熟与否还需要时间检验 虽然大多数企业已有处理装置在运行 中 但是随着国家环保政策持续加码 企业很难找到合适的 VOCs 治理技术 目目 标标 要做好印刷业 VOCs 治理 首先应制定一个目标 目标明确了 才能找到 解决的办法 经过多年来行业专家的讨论研究 认为印刷业有机废气 VOCs 处 理技术的评价应当从下面几个方面考虑 一 经过处理后 排放达标 各地 要求不同 有 30mg m 50mg m 80mg m 100mg m 120mg m 对净化率 的要求在 99 以上 达标与否由第三方检测公司出具检测结果 二 要持续达 标 不能仅保持几天几十天达标 不能随着时间的持续排放不断地增加而出现 超标 经得起第三方在线监测 三 利用能源回收技术 为印刷涂布设备提供 热能 使企业产品成本降低 同时几年内收回投资成本 四 运行费用要低 如果经常更换介质 如活性炭 紫外光管 催化剂 设备关键件就会使企业投 李承祖 西安昱昌环境科技有限公司副总工程师 高级工程师 印刷机技术专家 1982 年西安理工 大学印刷机械专业本科毕业 中国卫星式柔版印 刷机技术创始人 入无限的费用 五 解决无组织废气对环境的危害 方方 法法 下面分析一下行业内常见的处理技术 一是收集法 利用 VOCs 的物理性质通过吸附或冷凝技术将废气抓取收集 此种方法的净化率较低 只有 30 90 随着设备运行时间的延长 处理效率 快速下降 回收的 VOCs 更是转变成危险品 处理难度大 处理费用高 早期上 马的在推出 也有企业还在继续上马 二是分解法 利用紫外线 微生物或等离子等方式将 VOCs 进行催化分解 60 90 的分解效率仍然是此种方法的瓶颈 随着时间的推移 分解效率每天都 在下降 由于印刷行业中废气成分复杂 针对不同类型的废气其分解要求不一 造成了单一的分解法无法满足目前 VOCs 治理的要求 三是燃烧法 燃烧法是国际通用的最可靠方法 煤与生物质直接燃烧法因 排放问题已经被叫停 而 RTO 氧化燃烧法作为欧美 日韩是在软包装行业 涂 布覆合行业通用的方法 净化率高 热效率高 RTO 氧化燃烧法净化率达到 97 以上 其中旋转式 RTO 净化率高达 99 99 5 是燃烧法中效率最高的一种的 处理方式 共共 识识 早在 2016 年 中国印刷及装备器材工业协会环保及 VOCs 治理分会在了解 国内现状和国际发展情况后 明确指出 凹印 VOCs 末端治理如果短期内没有新 技术出现 RTO 将成为主流 2017 年 12 月该分会成员在芜湖相聚 肯定了两 年来推广使用 RTO 技术的成果 一 RTO 燃烧法处理达到国家和地方排放标准 二 废气经过减风增浓后 经 RTO 分解产生的热能回收给企业带来可观的经济 回报 RTO 有机废气氧化焚烧系统 包含传统的三床式 RTO 和旋转式 RTO 旋转式旋转式 RTORTO 特点特点 一 旋转式 RTO 对设备的风压波动小于 25Pa 彻底解决了设备运行 过程中料膜的张力波动 二 旋转式 RTO 废气连续导入燃烧室 消除了床式 RTO 开关动作出现 的 1 废气泄漏问题 净化率达到 99 以上 三 旋转式 RTO 由于体积小 散热少 热效率明显提高 能有更多的 热能提供给印刷涂布设备 四 旋转阀阀体的寿命在二十年以上 五 三重安全防爆设计 出现溶剂总量过量时 首先补加新风 出现 温度飙升时安全阀自动打开 还有是金属安全膜自动爆裂 这是 昱昌公司防止 RTO 产生爆炸保证设备安全运行关键技术 旋转式旋转式 RTORTO 结构结构 旋转式 RTO 的结构分为驱动区 分配区 蓄热区 燃烧区和排放区几大部 分 其中分配区的废气旋转分配阀是 RTO 设备的核心部件 通过分配阀平稳旋 转将废气均匀的输送到蓄热区不同的扇区中 保证废气管道中气体压力的平稳 不会对上游生产设备的各项工艺指标造成任何影响 作为关键部件的分配阀 对精度 密封性及寿命都有严格的要求 热能回收利用热能回收利用 旋转式 RTO 工作时 首先利用天然气预热加热区 达到 800 C 时 再利 用溶剂分解氧化产生的热量维持运转 排出的大量热能经热交换器输送到印刷 涂布设备 使原有的设备加热系统不再消耗能源 节约的成本可使 RTO 投资在 3 5 年内收回 下图为某公司设备使用 RTO 供热与原来使用两种锅炉供热成本对比 需要热量 万大卡 RTO 供热 万大卡 余量 万大卡 用旋转式 RTO 160 71428571734 64286 需要热量 万大卡 天然气 m 每月费用 万元 用天然气 160 7142857210 08403452 94118 需要热量 万大卡 生物质 T h每月费用 万元 用生物质 160 71428570 7142857125 71429 VOCsVOCs 废气收集与浓缩废气收集与浓缩 旋转式 RTO 工作时 当废气浓度达到 2g m 时 废气自身分解产生热量 RTO 燃烧室不再需要天然气加热 当废气浓度达到 2 5g m 以上时 多余的热量 就可以供给印刷涂布设备使用 当浓度不足时 通过减风增浓技术 减少进风 量和排风量 让干燥系统内部热空气多循环几遍来提高浓度 同时提高干燥风 的风刀口风速就能保证干燥速度和溶剂残留不超标 系统需要的新风采集于无 组织气体重点区域 所有烘箱均为微负压状态 配合地排风的合理布置 可有 效降低车间异味 在印刷机热风系统中 有一个二次回风结构 它的本来作用是回用排出废 气的热能 在印刷物残留溶剂不超标的前提下 尽量加大二次回风以降低印刷 机的加热成本 而这种方法恰恰实现了减风增浓的目的 当新风管 回风管 排废管风阀调节适当时就能产生很好的节能和增浓效果 在此基础上出现了几 种专门进行减风增浓的方法 单色组二次回风 LEL 浓度检测控制法 整机回风 循环法 ESO 整机回风循环加浓度检测控制法 并联 LEL 另外还有沸石转 轮浓缩法 空气能热泵二次回风法 干复机烘箱串风法 这些方法目前都有安 装或使用 减风增浓的效果主要看减风增浓后的废气浓度是否在 2g m 6g m 之间 车间无组织气体是否减少 无组织气体管控无组织气体管控 车间的无组织气体主要来源于印刷单元处溶剂的挥发 烘箱干燥风的外溢 管道的泄露 为了阻止印刷单元挥发 一般采用油墨槽遮盖密封的方法 如果使用一次 性镀膜电雕浅版 就可以使用密封双刮刀 使油墨在密封的回路中循环 减少 挥发和溶剂用量 烘箱热风外溢问题 在原理设计上一般排风量会稍大于进风量 使烘箱形 成微负压 同时改变进出料口的风刀的方向 防止在风力冲击下冲出进出料口 这个需要检查 有必要时调整风机速度和各通路的风门大小 另外 印刷机热 风废气系统部分管道中存在正压力 是造成废气再循环时泄露的主要原因 结 构密封性一定要好 在进行减风增浓时 新风的来源应尽量采集于溶剂挥发严 重的区域 对设备进行分区隔离 主要是把印刷部分 热风部分 天桥烘箱部分用轻 质装修板材做成密闭包厢形式 密闭包厢内的无组织气体 可以作为新风利用 最终被送往 RTO 燃烧 为了达到最佳状态 还有两条路可走 一是采用沸石转 轮对无组织气体进行浓缩 送 RTO 燃烧 沸石转轮处理过的常温气体返回车间 保持车间压力状态 对低浓度无组织气体沸石转轮的净化率完全能做到 二是 采用沸石转轮把无组织气体和有组织气体进行浓缩 经过喷淋塔送 RTO 燃烧 效果效果 在国内已有 30 多家厂商选用西安昱昌旋转式 RTO 设备 在中国印工协 VOCs 治理委员会的监督下 完成了为期一个月的在线连续监测验