環(huán)保：各VOCs治理技術(shù)的缺點(diǎn)，難處，不足
問：
對(duì)于涂布機(jī)，復(fù)合機(jī)這種單涂頭設(shè)備是否更容易做到低風(fēng)量高濃度？
問：
對(duì)RTO的吐槽也有以偏概全了！我們所設(shè)計(jì)RTO在印刷包裝行業(yè)有很多成熟的案例，運(yùn)行效果良好！如文中所說，的確國內(nèi)很多印刷機(jī)設(shè)計(jì)的風(fēng)量過大，導(dǎo)致廢氣風(fēng)量大濃度低，給后期處理帶來很多麻煩！不管是RTO焚燒處理還是其它技術(shù)處理，都有顯著的缺點(diǎn)，如能耗高，去除率低，可靠性差。優(yōu)化烘箱，減少風(fēng)量確實(shí)是從整體降低能耗和設(shè)備投資的最佳辦法
問：
涂布機(jī)的廢氣工況相對(duì)于凹印機(jī)穩(wěn)定，比較容易實(shí)現(xiàn)，但涂布機(jī)的廢氣濃度較高，LEL濃度要控制得更嚴(yán)格。
問：
噴嘴數(shù)量一定的情況下，風(fēng)速與風(fēng)量成正比。如何減，請(qǐng)指教。
作者：林建東
時(shí)間從2012年說起，當(dāng)時(shí)我把印刷烘干熱泵項(xiàng)目推薦給廣州的芬尼克茲公司并擔(dān)任了一段時(shí)間的技術(shù)和市場顧問，期間協(xié)助芬尼克茲進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和制造，之后分別在順德、東莞和江門選擇了三家客戶建立樣板工程，項(xiàng)目實(shí)施非常順利，客戶高度認(rèn)可，項(xiàng)目的成功落地及優(yōu)異的性價(jià)比為熱泵進(jìn)入軟包裝行業(yè)建立了信心。之后，芬尼克茲憑借其強(qiáng)大的制造和市場推廣能力，在2014后熱泵產(chǎn)品大批進(jìn)入軟包裝企業(yè)。
熱泵的使用為軟包裝企業(yè)大幅降低了能源成本，同時(shí)也作為清潔能源減少了燃燒制熱造成的煙氣污染物排放，為節(jié)能環(huán)保做出了很大貢獻(xiàn)。
然而，熱泵對(duì)于更棘手VOCs排放污染卻無能為力。
進(jìn)入2015年，國家對(duì)VOCs排放的強(qiáng)力管制政策出臺(tái)，尤其是京津翼和長三角地區(qū)，環(huán)保部門對(duì)排放不達(dá)標(biāo)企業(yè)可謂不惜代價(jià)趕盡殺絕，軟包裝行業(yè)風(fēng)聲鶴唳，一些沒有投入廢氣處理的企業(yè)要么遷移至環(huán)保管制寬松的地區(qū)，或者干脆關(guān)門大吉，而更多的是病急亂投醫(yī)，倉促選擇了不適合或不成熟的廢氣處理設(shè)備，大部分設(shè)備在投入使用后發(fā)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用過高或排放不達(dá)標(biāo)或者故障頻繁，更有甚者是無法使用變成一堆廢鐵。
總而言之，現(xiàn)在國內(nèi)正在使用的VOCs處理設(shè)備絕大部分都問題多多。
1蓄熱式焚燒（RTO）
例如去年我國一家大型凹印機(jī)制造企業(yè)跟意大利公司合作為浙江一家大企業(yè)安裝了一套蓄熱式焚燒（RTO）設(shè)備，這套設(shè)備價(jià)格不菲（聽說是七百多萬），這套設(shè)備已安裝了很長一段時(shí)間，但到現(xiàn)在還沒有正常運(yùn)行，主要原因是RTO系統(tǒng)需要極其頻繁地切換風(fēng)向，而涉及的閥門有六七個(gè)，閥門開合過程對(duì)內(nèi)部的運(yùn)風(fēng)影響很大，每個(gè)閥門之間都互相干擾，風(fēng)閥要完全關(guān)閉不漏氣很難做到，再加上外部接納廢氣流量和濃度也在變化，要達(dá)到RTO設(shè)備所要求的理想工況比跑馬射箭還要難，再有，蓄熱陶塊巨大的風(fēng)阻，光是90多千瓦的循環(huán)風(fēng)機(jī)的能耗也受不了，可以說，RTO技術(shù)是成熟的，應(yīng)用在某些行業(yè)也是成功的，但用在軟包裝行業(yè)就不是這么簡單。
2活性炭吸附回收
還有，很多人熟悉的北京一家很早做廢氣處理的環(huán)保公司，為不少軟包裝企業(yè)安裝了活性炭吸附回收設(shè)備，但活性炭吸附帶來的高風(fēng)阻和脫附高能耗，以及對(duì)回收后的溶劑處置難等問題至今一直沒有很好的解決方法，所以這些設(shè)備使用時(shí)跟原初衷大相徑庭。
3催化焚燒
有催化焚燒，由于印刷使用的溶劑成分復(fù)雜，催化劑容易中毒失效造成排放不達(dá)標(biāo)，經(jīng)常更換昂貴的催化劑更造成使用成本高昂。
轉(zhuǎn)輪濃縮也存在能耗大的問題，而且嚴(yán)格意義上現(xiàn)時(shí)通過轉(zhuǎn)輪過濾后排放的氣體未能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
4等離子、光觸媒和生物降解等
還有其他等離子、光觸媒和生物降解等等，至今為止對(duì)于軟包裝行業(yè)的廢氣處理還沒有發(fā)現(xiàn)讓人信服的案例。
5熱回收式直接焚燒
而西方普遍采用的熱回收式直接焚燒在國內(nèi)也很難推廣，由于軟包裝行業(yè)所排放的有機(jī)廢氣屬于中低濃度，必須混合大量的天然氣才可以徹底焚燒，就算有了熱回收裝置將部分煙氣余熱轉(zhuǎn)移給有機(jī)廢氣，但最后排放的煙氣溫度也在300℃以上，這些排放的煙氣廢熱大部分以消耗天然氣為代價(jià)，而一般軟包裝企業(yè)無法消化利用這么多煙氣余熱，只能白白排掉，國內(nèi)天然氣價(jià)格居高不下造成這個(gè)技術(shù)在中國難以接受。
再有，現(xiàn)在的有機(jī)廢氣基本上是集中處理，不可能先安裝一臺(tái)小的試試，要么不裝，要么一次到位，給企業(yè)帶來非常大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和資金壓力。
有機(jī)廢氣處理在軟包裝行業(yè)困難重重，究其原因主要是該行業(yè)所排放的有機(jī)廢氣屬于成分復(fù)雜而且濃度偏低，加上處理風(fēng)量幅度變化很大，比如凹版印刷一般采用3~4種溶劑混合，廢氣濃度很多時(shí)候都在1000ppm以下，有時(shí)多臺(tái)8色印刷機(jī)全部開齊，有時(shí)只有一臺(tái)設(shè)備就印4個(gè)顏色，處理這類變化復(fù)雜的廢氣難度很高，凹版印刷廢氣確實(shí)是難啃的骨頭。
鑒于軟包裝行業(yè)目前尚未找到成熟的廢氣處理手段，某些地方政府已開始出臺(tái)了一些以罰代管的政策，用企業(yè)的污染物排放量收取排污費(fèi)的方式處罰污染企業(yè)，通過經(jīng)濟(jì)處罰給企業(yè)施加整改壓力。
政府罰款或收取排污費(fèi)的定額依據(jù)，總排量是最顯眼的數(shù)字，如果你想少交費(fèi)，只能想辦法降低廢氣排量。
6排風(fēng)量設(shè)計(jì)過大
說到廢氣排量，在這里不得不提，一直以來，軟包裝機(jī)械制造企業(yè)犯了一個(gè)低級(jí)且后果嚴(yán)重的錯(cuò)誤，絕大部分的凹印、復(fù)合或涂布設(shè)備的排風(fēng)量設(shè)計(jì)大幅超過工藝需求，造成熱風(fēng)浪費(fèi)嚴(yán)重，風(fēng)機(jī)耗電大，更嚴(yán)重的后果是使廢氣濃度進(jìn)一步降低，而廢氣處理設(shè)備的處理容量是以過風(fēng)量設(shè)計(jì)的，而且廢氣濃度越低在熱解處理時(shí)必須添加更多的天然氣混合焚燒，增加排風(fēng)量等于同時(shí)增加了廢氣處理設(shè)備的投入成本和運(yùn)行成本。
7烘箱永遠(yuǎn)都接通排風(fēng)機(jī)
還有一個(gè)更低級(jí)的錯(cuò)誤是就算沒有工作的印刷機(jī)組其烘箱永遠(yuǎn)都接通排風(fēng)機(jī)。綜合計(jì)算，凹版印刷平均下來有超過7成以上的排風(fēng)是多余的?；蛘哂锌赡茉O(shè)備在出廠時(shí)設(shè)計(jì)的排量按最大值并增加一定的保險(xiǎn)系數(shù)，但廠家使用時(shí)應(yīng)該根據(jù)不同的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整，很多廠家自設(shè)備買回來后所有風(fēng)機(jī)風(fēng)閥原來怎樣就怎樣，這也是造成上述問題的原因，追究起來機(jī)械廠家和設(shè)備使用者都有過錯(cuò)，因在這個(gè)小節(jié)上不注意，可以讓一個(gè)中等規(guī)模的企業(yè)每年多花幾十、甚至上百萬的電費(fèi)。
對(duì)于省錢，我看軟包裝行業(yè)的老板比不上馬路邊洗車店的老板聰明，很少見過有人拿水管沖刷車輛，而是用一支高壓水槍，流速很快但水量很少，小半桶水就可以把車洗得干干凈凈。我在這里只舉這個(gè)例子，認(rèn)為只有大風(fēng)量才能把溶劑帶走的人回去好好想想。
建議：增加流速、大幅度降低風(fēng)量
增加流速、大幅度降低風(fēng)量對(duì)于油墨烘干反而起了正面作用，包括對(duì)人們擔(dān)心的廢氣濃度過高存在爆炸安全隱患等都有企業(yè)都做了充分的技術(shù)論證和現(xiàn)場測試，之前設(shè)計(jì)的凹印機(jī)的排風(fēng)濃度離爆炸點(diǎn)相距很遠(yuǎn)，相當(dāng)于水只淹到腳眼，離鼻子還遠(yuǎn)了，就算把排風(fēng)降低到現(xiàn)有的25%，相當(dāng)于水還未淹到膝蓋。實(shí)踐證明，在同等溫度下，適當(dāng)提高風(fēng)速而大幅度降低風(fēng)量會(huì)提高油墨的干燥效率，而且廢氣濃度的提高不會(huì)導(dǎo)致爆炸風(fēng)險(xiǎn)的增加。
通過大幅降低凹印機(jī)的排風(fēng)量實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排已逐步被人們所認(rèn)知，烘干能耗跟廢氣排放量呈正比，假如3萬m3/h的排量時(shí)電熱功耗是300kw，如果減至1萬m3/h時(shí)，電熱功耗也降低至100kw，對(duì)于后續(xù)的廢氣處理只需要配置1萬m3/h的處理設(shè)備，比3萬 m3/h的設(shè)備起碼便宜一半，而且當(dāng)廢氣濃度上升至約2.5g/m3時(shí)，有機(jī)廢氣里面的溶劑熱能解放可以維持自持燃燒，無需添加天然氣，而且，廢氣熱解析出的熱量完全可以滿足烘干熱風(fēng)的加熱需求。
現(xiàn)時(shí)，博士特、陜西北人和廣東環(huán)葆嘉已展開對(duì)凹印機(jī)減風(fēng)節(jié)能的一系列行動(dòng)，其手段都是通過增加烘箱熱風(fēng)的循環(huán)利用率，減少排風(fēng)量，增加廢氣排放濃度，達(dá)到節(jié)能的效果并為后續(xù)的廢氣處理打下基礎(chǔ)，部分企業(yè)的技術(shù)已經(jīng)投入使用，通過檢測，印刷品溶劑殘留量更低，其節(jié)能效果更優(yōu)于熱泵。
據(jù)我了解，北人公司所采用的是每組印刷烘箱獨(dú)立的LEL廢氣濃度控制下的內(nèi)循環(huán)和排風(fēng)控制技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)烘箱可以獨(dú)立控制熱風(fēng)的溫度，其缺點(diǎn)是在所有烘箱的廢氣濃度較高時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)泄漏的情況下廢氣泄漏量較大，所以循環(huán)熱風(fēng)的廢氣濃度不能定得太高，而且每色組都采用LEL控制帶來成本較高。
而廣東環(huán)葆嘉公司是采用另外一種ESO技術(shù)路線，ESO技術(shù)是把凹印機(jī)的所有烘箱的循環(huán)熱風(fēng)和排風(fēng)有機(jī)結(jié)合起來聯(lián)合集中控制，減風(fēng)量、廢氣濃度提升和節(jié)能效果的程度可以做到更高，而且只需要1套LEL檢測系統(tǒng)，造價(jià)也降低很多。
ESO技術(shù)的缺點(diǎn)是，每組烘箱的廢氣濃度會(huì)隨印刷順序越來越高，通常里?。◤?fù)合）產(chǎn)品的每個(gè)版的著墨量按順序越來越大，而表印剛好相反，所以用同一臺(tái)設(shè)備印刷生產(chǎn)里印和表印產(chǎn)品時(shí)需要把ESO系統(tǒng)內(nèi)部的氣流方向相應(yīng)調(diào)整才可以實(shí)現(xiàn)最佳效果，這樣會(huì)增加了風(fēng)道部件和控制上的成本。
可以說，軟包裝烘干設(shè)備的減風(fēng)節(jié)能是繼熱泵之后的又一個(gè)節(jié)能技術(shù)的重大突破。
在降低總排風(fēng)量的基礎(chǔ)上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)烘箱微負(fù)壓，并利用進(jìn)入加熱器的新風(fēng)吸口吸取油墨盤附近的揮發(fā)氣體，可以降低廢氣和熱量的泄漏和有效收集無組織散發(fā)的廢氣，對(duì)改善車間環(huán)境非常有幫助。
基于現(xiàn)有廢氣處理設(shè)備尚未成熟，建議軟包裝企業(yè)把節(jié)能和環(huán)保改造分兩步走，可以先做節(jié)能和減少排放量及改善工作環(huán)境，等到時(shí)機(jī)成熟時(shí)再考慮解決最后的環(huán)保問題。
有機(jī)廢氣排放采取減量并提高濃度后，為后續(xù)的廢氣處理打開了方便之門，目前，已有公司展開基于廢氣減量濃縮基礎(chǔ)上的VOCs處理系統(tǒng)的研發(fā)項(xiàng)目，已在一些關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，其目標(biāo)是針對(duì)軟包裝行業(yè)的小型化的廢氣熱解處理與廢熱利用，該產(chǎn)品可作為凹版印刷機(jī)或涂布機(jī)的組成部分，廢氣減量提濃為迷你型的廢氣處理設(shè)備的推進(jìn)提供了條件，以后有望每臺(tái)凹印機(jī)旁就帶廢氣處理和余熱回收系統(tǒng)，無需增加場地，不需要太多的管路連接，烘干制熱能耗降低85%以上（相對(duì)于電熱），更可實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)和廢氣處理系統(tǒng)之間的自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)。較低的造價(jià)和無需新占場地將造福于經(jīng)濟(jì)實(shí)力有限和受場地約束的中小企業(yè)，如果該技術(shù)取得成功，將為軟包裝行業(yè)切實(shí)可行解決節(jié)能環(huán)保難題帶來希望。
Lel和ESO廢氣控制與節(jié)能技術(shù)、小型化的VOCs熱解和廢熱利用技術(shù)、生物質(zhì)氣化燃燒制熱技術(shù)、高效氣氣換熱技術(shù)以其優(yōu)良的性價(jià)比將會(huì)在市場上呈現(xiàn)強(qiáng)大的生命力，很快會(huì)成為軟包裝行業(yè)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品上的新星。
節(jié)能環(huán)保加增收才是王道！
話說，看了此文，大家的評(píng)論你們想看嗎？
吳貫華：
新風(fēng)總量減少，從20000減到2000很難，8色，每色新風(fēng)250立方，如果滿版白4~6g，廢氣濃度很高。
林建東：
不是減到2000，有部分是從烘箱進(jìn)入，這部分比例很大。
2000只是有組織部分，無組織部分的新風(fēng)占大頭。這方面要請(qǐng)教一下環(huán)葆嘉的簡總。
吳貫華：
印刷熱風(fēng)一般濃縮后燒了，余熱能否回用不確定，濃縮后一般濃度3~6g，RTO燒最舒服，如果濃度高，熱量回收，需要投資和維護(hù)，不是很劃算，我接觸到和看到一般印刷大多直接燒。
簡甦：
是的，如果烘箱設(shè)計(jì)沒考慮節(jié)能和除味的需要，每個(gè)烘箱吸氣500立方米/每小時(shí)都不能保證完全呈現(xiàn)負(fù)壓。負(fù)壓不足，車間味道會(huì)很大。所以按8色計(jì)算，烘箱進(jìn)風(fēng)最少在4000，再加主動(dòng)新風(fēng)2000，大約需要6000左右。接下來主要是改善印刷機(jī)烘箱設(shè)計(jì)，這才是投入產(chǎn)出比最高的環(huán)節(jié)。解決問題，越靠近源頭代價(jià)越低！
烘箱負(fù)壓進(jìn)風(fēng)帶來的負(fù)面影響很大，不但涉及能耗及味道，更會(huì)影響干燥質(zhì)量，影響溶劑殘留指標(biāo)。
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