包裝印刷行業的減排行動事在必行

國內應用在印刷包裝行業（yè）的廢氣處理技術，主要有氧化分解法，等離子體法，吸（xī）附法，冷凝回收（shōu）法等（děng），這些方法應用效果差（chà）異較大。

目前在包（bāo）裝印刷領域最有效，最徹底，也是最可靠的處理（lǐ）方（fāng）法（fǎ）是熱分解法，即通過高溫燃燒或在一定（dìng）溫度下通過（guò）催化劑熱分（fèn）解VOCs，相應的處理設備主要有蓄熱式焚燒爐（RTO）和蓄熱室催化焚燒（shāo）（RCO）。由於（yú）過程采用了高效陶瓷（cí）蓄熱體，設備本身（shēn）具有（yǒu）很高的熱效率（可達95%以上），因此能夠比較節能（néng）的運（yùn）行。在美國，三十年前VOC治理之初，也（yě）曾嚐試用吸附、等離（lí）子等方法（fǎ）處理，但之後陸續均被熱分解方式替代。RTO由於具有高的熱效率和淨（jìng）化效率，在廢氣濃度適宜情況下，設備能夠在（zài）比較節能的情況下高效地完成廢（fèi）氣的處理（lǐ），同時具有很（hěn）高的可靠性和比較（jiào）長的壽命（可超過20年），因此（cǐ）在國外，目前RTO是包裝印刷行（háng）業用來（lái）處理廢氣的最典型設備。但在（zài）有些在廢氣風量較大，濃度較（jiào）低的情況下，可以適（shì）用（yòng）濃縮轉輪技術。

1. 印刷包裝行業廢氣（qì）特點

廢氣源又可分為有（yǒu）組（zǔ）織排放廢氣和無組織（zhī）排放廢氣兩大類。有組織排放廢氣主要來源於印刷工（gōng）藝過（guò）程，尤（yóu）其是烘幹過程，通常有專門的收集係統和（hé）排放係統；無組織排放廢氣主要來源於各個工藝過程中揮發出來的VOCs, 主要（yào）逸散於車間。

 有組織（zhī）排放（fàng）廢氣通常有以下特點：

 廢氣組分較多，廢氣成分較複（fù）雜（zá）；

常見使用的溶劑有：乙醇、乙酸乙酯、正丙酯、正（zhèng）丙醇，異丙醇等，此外還有油（yóu）墨，光（guāng）油，底塗等包含的揮發成份。

 廢氣濃度（dù）隨產（chǎn）品或工藝而變化；

      由於印刷產（chǎn）品的變化，所需使用的油墨類型和用量也隨之變化，排放的廢氣風量和濃度也隨之變化。

 廢（fèi）氣濃度典型（xíng）的多（duō）在2-3g/m3左（zuǒ）右（進口（kǒu））;

      低的（de）多半在1g以下，高的能（néng）達到4g以上；（國產設備廢氣濃度通（tōng）常（cháng）比較低，多的甚至在0.5g以下）；

 廢氣成分通常僅含VOCs；

      且比較潔淨，不含灰塵（chén）或含少量灰（huī）塵；

 廢氣溫度不高，多在30~60度之間（jiān）；

無組織廢氣濃度通常比較低，由於分布的空間較大，所以所需處理的風量也較大。

有組織排放是廢氣排放的主要部分，有組織排（pái）放廢氣如果收集和處理較好的話， 其排（pái）放量占據（jù）總VOCs排放的85%（但官方（fāng）通常（cháng）認定這個範圍為約60%）。

 2.廢氣工藝參數的確定（dìng）

選擇處理方法前，首先要確定好三個關（guān）鍵（jiàn）參數—廢氣風量、廢氣濃（nóng）度、廢氣成分。

廢氣風量可以根據設備的原始設計參數（shù）或者排風機的參數得來，最準確的方式是現場測量（如果有測試儀器的話）或者找第三方測量。

其次是廢氣濃度，廢氣的濃度可以檢（jiǎn）測，我們建議采用移動FID設備對廢氣濃（nóng）度進（jìn）行檢測。現行國家標準規定的取（qǔ）樣點式采樣檢測方法不太（tài）準確，測試結果容易出現較（jiào）大的偏差，可能會偏低較多，所以按照此結（jié）果選擇的處（chù）理方法可能出現較（jiào）大的問題，如處理後不達標的問題。同時為了確保濃（nóng）度數據（jù）可靠，我們同時也建議對廢氣（qì）濃（nóng）度進行估算，其結果與測試結（jié）果不應該有大的偏差。在某些情況下可以根據依據估算結（jié）果來選擇和設計（jì）處理方（fāng）案。下麵介紹一下有組（zǔ）織排（pái）放廢氣濃度一個簡單估算方法：

有組織排放廢氣（qì）濃（nóng）度可用單位小時消耗（hào）的溶劑量S(kg/h)除以廢（fèi）氣風量A(Nm3/h)簡單估算而來。下麵以一個實例來說明：

某10色印刷機，在120小時內供消耗油墨4.8t, 添加溶劑（乙醇，正丙酯，乙酯等）共7.8t，工藝過程中也使用一定量的水墨，由於此水墨基本不含VOCs, 因此不計入。油墨固含量約為45%，因（yīn）此單位時間消耗的（de）溶劑（jì）量S:

S=(4.8t ×(145%)+7.8t)/120h

=0.087t

=87kg/h

該印刷機的廢氣（qì）風量A約為30000Nm3/h 。考慮到溶劑的揮發損失，溶劑按80%估算（suàn）進入（rù）設備後排（pái）出,則廢氣濃度C為：

C=87(kg/h)*80%/30000(Nm3/h)

=2.32g/Nm3

此結果（guǒ）為（wéi）濃度（dù）的一個（gè）估（gū）算平均值，測試結果應與之相差不太大。通常情況我們需要知道（dào）典型狀態下（xià）的平均濃度和可能的最大濃度。最大濃度（dù）可以在知曉平均濃（nóng）度（dù）的基礎（chǔ）上，結合工藝（yì）具體情況進行估算。如果設計有餘熱回收係統，最好對平均濃度進行測（cè）量，以便確保餘熱（rè）計算值與工程完工後的實際值偏差不大，避免投資（zī）失誤。

此外廢氣成分也影響到廢氣治理方法的（de）選擇。考慮到廢氣成分的特點，不同治理（lǐ）方式的處理效果也不同，如（rú）廢氣成（chéng）分比較簡單（dān）時（1-2種（zhǒng）溶劑），數量大時可選擇冷凝回收、催化燃（rán）燒或者蓄熱燃燒處理等方式，都可以達到較好的效果；但如果廢（fèi）氣成分較多時，則優先（xiān）選擇（zé）燃燒。

3.處理方法（fǎ）的選（xuǎn）擇

在（zài）廢氣風量、廢氣濃度和成分知曉的情（qíng）況下，可以選（xuǎn）擇相應的處理方式，可（kě）以參照下表進行選擇（僅供參考）：

 以上表格推薦方法首先基於處理效果考慮，能夠使廢氣處理達標排放，其次考慮到設備（bèi）運行成本和投（tóu）資等方麵。當然由於客戶廢氣的獨特性和客戶的特別要（yào）求，實際選擇處理方式與表格所推薦方式有可能會有所不同。

4.成本控製

成本控製（zhì）是每個企（qǐ）業在選擇廢氣處理設備時一定會考慮（lǜ）的重（chóng）要因素！

RTO能耗主要來源於兩個方麵，一是風機電耗，主要是主風機和燃燒（shāo）器風機，主風機用於驅動廢氣流動，燃燒器風機用（yòng）來給燃燒器供風；二是燃料消耗，通（tōng）過燃料（liào）燃燒為RTO提供（gòng）熱能，維持設定的燃燒溫（wēn）度；下麵通過一個例子計算來說（shuō）明一下： 

以印刷行業廢氣為例。某台印刷機械廢（fèi）氣風量約為20000Nm3/h ，廢氣溫度約為40℃，濃度約1.7g/Nm3(34kg/h)，廢氣綜合燃燒熱值約為6500kcal/kg，RTO設計風量為22000Nm3/h，留有少量餘量， 設計熱效（xiào）率為95%。

RTO正常運行時，驅動20000Nm3/h廢氣所需（xū）的風機電耗約為40kw，在1.7g/Nm3廢氣濃度（dù）下（xià）需消耗7m3/h天然氣，以維持設備燃燒溫度。 若電費按0.9RMB/kwh, 天然氣（qì）按3.5RMB/m3計算，則每小（xiǎo）時的運行費用約為60元，並不高。

如果廢氣濃度在2.1g/Nm3以上（shàng），則正常運行時不需要天然氣，燃（rán）燒器會自動關閉，所以隻有風機能耗費用，僅為36元/小時。

如果（guǒ）濃度遠超過2.1g/Nm3，則可以回收餘（yú）熱（rè）。餘熱可以（yǐ）用來給烘箱供熱，從而節省生產設備的能耗（hào），也可以用來生產（chǎn）熱（rè）水和為建築物供暖。因（yīn）此在廢氣有較多餘熱的（de）情況下，充（chōng）分利用餘熱可以創造效益。例（lì）如若廢氣濃度為4g /Nm3（80kg/h）,則可利用的最大餘熱約為 50萬Kcal, 假（jiǎ）設利用率（lǜ）為60%，可回收30萬Kcal。如果印刷烘幹所需的功率約為60萬Kcal（假設烘幹溫度為80℃），可節約50%的能耗。如果濃度達到6g /Nm3，則可節約75%的能耗， 一般說，如果采用氣-氣換熱係統，回收的餘熱產生的（de）效（xiào）益可以在兩（liǎng）年左右就收回設備投資。

5.節（jiē）能減風

目前國內很多印刷設備，尤其（qí）是國產設備（bèi），排風量較大，濃度較低（通常在1g以下）。這給後續治理帶來了很大的麻煩，不管采取何種處理方式，都會麵臨比較大的投資費（fèi）用或運行（háng）費用（yòng）。最佳的方式是首先對風量進行優化，減（jiǎn）少排風，增加廢（fèi）氣濃度。這不僅會降（jiàng）低（dī）生（shēng）產設備的運（yùn）行（háng）費用，也會大大降低後續廢氣治理設備的費用。根據烘箱結構的不同，其（qí）優化處理（lǐ）方式（shì）也不同。但總（zǒng）的一個思路就是熱風回用。通過熱風回用減少加熱的熱能消耗，也可以降低風機的運行能耗，同時增（zēng）加（jiā）了廢氣的濃度。

烘箱結構，在保證安全和不影響產品質量的情況下，增大回用熱（rè）風（fēng）的比例，即可降低總的排風量（liàng），增加廢（fèi）氣排放濃度。但如果廢氣排放濃度比較高時，為保證安全，需安裝LEL監測器, 避免爆炸的風險。

此外可以（yǐ）用LEL監測的濃度作為控製（zhì）信（xìn）號（hào）來對熱風回用閥門進行動（dòng）態實時控製，在（zài）廢氣濃度安全的情況下，回風風量自動調節，這樣可以自動適應產品（pǐn）和工藝的（de）變化（huà）。此係統通常成本較高。如果烘箱沒有熱風（fēng）回用機構，也可以在集中進風口（kǒu）和（hé）出風口回用，仍然可以優化風量；還有采用ESO係統（tǒng）全新熱風係統，采用集中進風和排風和回用（yòng），也可以達到降低風量、增加濃度的效果。