印制行业设计方案说明

关于印制行业有机废气环保净化装置

的设计方案说明

一、概述

1、印制行业油墨废气的产生、排放与废气的成分组成

印制行业从以前的纸张印刷开始，在短短不到30年的时间，发展到现有的布匹、丝网、金属、塑料等基材的印刷，其科技创新的发展日新月异。

但不管在何种基材上的印刷作业，其所使用的油墨材料的基本构成，都大同小异。例如：丝网油墨是由颜料、粘结料、填料、助剂等，根据印刷物品的质量要求，按一定比例配置而成。

一般配比为：色料（无机颜料或有机颜料）20—40%；粘结料（天然或合成树脂）15—25%；稀释料（天然或石化溶剂）25—40%；辅料（催干、固化、増稠、柔软）2—5%。

喷墨印刷油墨组成：油性燃料1—2%；合成树脂油30%、浸润剂（丙酮、异丙醇）25—30%、增稠剂（甲酰胺）38—42%。

珠光凹印油墨组成：硝基清漆55—65%、溶剂（醋酸丁酯）20—30%、增塑剂（邻苯二甲酸二辛酯）2—5%、润滑剂（聚乙烯酸）1—3%、珠光颜料10—20%。

平印油墨配方：粘结剂（松香改性酚醛树脂）15%、合成醇酸树脂35%、石油类溶剂27—30%、色料（乙炔炭黑）20—22%，乳化剂（烷基胺甲基氯化铵）4—5%。

塑料印制油墨配方：丙烯酸聚合物30%、聚氯乙烯树脂15—20%、

溶剂（苯、甲苯）30—32%，甲乙酮16—19%，色浆4—5%。

光固化油墨配方：亚麻油810，顺丁烯二碳酐210、苯偶姻216、卡色浆320、顺丁烯二碳化油550、丙烯酸羟丙酯82、三羟甲基丙烷丙烯酸酯25、联苯胺黄（颜料）20、氢醌单甲醚50。

上述的调制油墨在因数工作过程中，座位溶解树脂、调节油墨稠度、粘度、附着力、显色力的溶剂，在不同工序中会逐渐挥发、散逸至车间操作空间，直至逐渐扩散至周围大气环境中，从而不仅造成车间空气质量劣化，而且也造成了环境污染事故的发生。

油墨印刷工业污染物其排放量、排放浓度，视不同的生产规模、不同印刷品种、不同油墨材料而相差较大，一般在废气中VOCs含量浓度在120—800mg/m³。

2、印刷行业有机废气排放的相关法律法规

根据印刷行业的生产规模、行业工厂的密集度不同，目前国内相关环保法规大致分为二种情况执行。

（1）、国内大多数地区仍按GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》进行执法检测（主要项目：苯12mg/m³、甲苯40mg/m³、二甲苯70mg/m³、甲醛25mg/m³、氯苯60mg/m³、非甲烷总烃120mg/m³）。

（2）、部分环境敏感地区和产业聚集地区，如北京市大气污染物排放规定（DB/11501-2007）苯1.0mg/m³、甲苯与二甲苯30mg/m³、氯苯40mg/m³、非甲烷总烃100mg/m³；河北省对工业企业挥发性有机物排放规定（DB13/2322-2016）中，对印刷行业排放的气相污染物

限值为：苯1.0mg/m³、甲苯与二甲苯15mg/m³、非甲烷总烃50mg/m ³；广东省对印制行业挥发性有机物排放规定（DB44/815-2010）中，苯1.0mg/m³、甲苯与二甲苯15mg/m³、总VOCs120mg/m³。

二、目前国内印刷行业工业废气环保净化处置现状与技术工艺比较

印刷工业废气的成分构成、理化性质，基本上与油漆涂装废气大体相同，婴儿其环保净化工艺方法也基本一样。在1990年以前，主要采用活性炭吸附+低温催化燃烧为主。近年来随着净化处置手段的多样化开发成功，逐渐采用了低温等离子、高温等离子、光催化氧化、吸附浓缩+热力焚烧等新的净化工艺。

根据国内外工业废气VOCs净化处置技术，在工程实施案例中所占比例可知：在吸附、吸收、冷凝、生物处理、热力焚烧、等离子、催化氧化等工艺中，吸附法占27%，吸收法（含化学分解）占25%，生物法占15%，催化氧化25%，等离子占8%。活性炭（颗粒碳、碳纤维、蜂窝碳）广泛应用于VOCs低浓度、大风量工业废气处理，是一种技术可靠、运行平稳、可靠达标的一种工艺。但存在一次投资高、活性炭更换量大、阻力损失大、导致系统装机功率大，而造成运行成本高的问题。

生物净化法是一种十分经济，而且也复合现代节能、绿色、环保、清洁生产的发展理念。但存在占地面积过大、运行管理技术要求高，受大气环境影响大的问题。

催化氧化对于处理废气量在50000m³/h以下具有一定的经济学、

适用性，但存在催化床容易板结、结垢、催化剂中毒失效的问题。

等离子电化学分解净化技术是上述工艺中处理速率最快的一种技术，但存在高压发生装置不稳定，配套高阻抗绝缘材料的不可靠性，而产生的拉弧、放电、窜电、爬电等易燃易爆，危机厂房与人员身体安全的隐患。

如前所述，由于印刷行业因产品性质不同、品种不同、规模大小不同，因而其使用的油墨配方也不同，其排放的废气成分、浓度、气量也有较大的差别，因而在实际环保净化工程应用中尚存在可靠性、稳定性、经济性等方面的各种问题，因此针对印刷废气的治理，目前尚无意中可靠、适用的技术方案与装置。

以笔者对康师傅集团重庆顶正包装印刷材料公司（主要以塑料印刷为主），印制废气环保净化治理装置的技术改造项目为例，对印刷行业的废气净化处置工艺有一定的评价意义。

原印刷废气第一期工程处理量为150000m³/h，二期扩能处置量为22万m³/h。采用的环保净化工艺为：

项目由福州嘉园环保工程公司设计并承建，2013年投入运行，各

项排放环保指标均达标，总投资3800万元，总装机功率380Kw。

但从2015年上半年开始，周围企业单位投诉突然暴增，原因是其排放烟囱（30米）所排气体与以往大为不同，具有一种使人口、鼻、眼、呼吸系统十分刺激的怪味，特别是下雨天，气味浓度更为明显。根据现场诊断，发现低温催化氧化床内的催化蜂窝块颜色有异常，经分析化验，催化床的砖块全部中毒失活。溯源分析发现是近期配套的溶剂稀料，因加入了含氯苯类的氯氢烃类溶剂，从而导致了催化床的中毒失活事故。此例表面，由于现代精细化工的发展，有机溶剂的品种多样化，功能化的开发，低价的含氯溶剂大量被采用，导致催化工艺的工艺脆弱性。

三、液膜吸收与光氧净化联合工艺的技术原理及特点

1、净化工艺流程

2、工艺流程说明：

（1）全系统净化处理在常温、常压下运行、由于采用液膜吸收

方法，取消了原干式丝网，无纺布毡的预处理工序，阻力损失减少15%左右。

（2）一级液膜吸收塔对VOCs的去除率为70—80%，二级光氧净