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印刷包裝企業VOCs廢氣減風增濃經驗分享

已發布:

2022-08-31

印刷包裝企業實施VOCs廢氣治理時，首要目標是在環保治理設施安全穩定運行的基礎上實現達標排放，同時兼顧能源消耗、運行費用和維護成本等相關環節。多數印刷包裝企業VOCs廢氣治理項目實施過程中會涉及到VOCs廢氣的減風增濃，筆者所在公司已在印刷包裝企業完成多項VOCs廢氣治理案例，本文將就印刷包裝企業VOCs廢氣減風增濃的經驗與各位同仁做以分享，希望能有助于印刷包裝企業有序推進VOCs廢氣治理工作。

減風增濃的概述

減風增濃就是采用氣流組織作為輔助改善手段，增加單位新風的攜帶效率。對于印刷包裝企業而言，就是在安全、可測、能控和產品質量合格的前提下，盡可能提高凹印機組烘箱內熱風重復使用效率，實現減少VOCs廢氣排放風量而達到增加廢氣濃度和減少熱能消耗的一種方式。

減風增濃的必要性

一是降低末端治理設備投資規模的需要。如果凹印機組排風風量較大，必然導致末端治理設備投資規模較大，若末端需治理VOCs廢氣風量減少到原有風量的50%，則RTO設備及配套管路的投資規模就能夠降低30%以上。二是降低末端治理設備運行費用的需要。如果輸入RTO的VOCs廢氣風量大且濃度低，會導致RTO啟動和運行時燃料消耗高、風機運行用電消耗大等情況存在。印刷包裝企業通過實施減風增濃，一方面可降低RTO啟動時的燃料消耗和運行時的用電消耗；另一方面當輸入RTO的VOCs廢氣濃度不低于1.8g/m3時，就能夠實現RTO運行處于自維持狀態（即不需要額外補充燃料的情況下維持RTO設備的正常運行），這將大大降低RTO運行費用的支出。三是降低印刷包裝企業生產能源消耗的需要。印刷包裝企業實施減風增濃后，凹印機組烘箱內熱風得到高效循環利用，大幅降低了新風加熱損耗的蒸汽或用電消耗，如果風量減少66%，預計加熱用能源消耗降幅在50%以上；當輸入RTO的VOCs廢氣濃度高于4g/m3時，就可以通過余熱回用裝置回收熱能，用于企業生產、辦公和生活等領域。

減風增濃的方式

印刷包裝企業實施減風增濃時，一般通過手工調節或LEL自動調節兩種模式。表1為兩種減風增濃模式對比。

1.手工調節模式

凹印機組操作人員根據不同承印產品的色組數量、滿版與否、油墨溶劑消耗和環境溫度等相關情況，手工調節凹印機組各色組新風、回風和排風的閥門，達到減風增濃的目的。該模式優勢在于可充分利用設備現有裝置，不需要額外投資；不足之處在于一是因承印產品差異而

需頻繁調整各色組閥門，二是對操作人員的技能提出更高要求，三是因缺少廢氣濃度監測而存在潛在的安全風險。

2.LEL自動調節模式

(1)LEL自動調節模式簡介

可燃氣體在空氣中遇到明火爆炸的最低濃度，稱為爆炸下限——簡稱LEL（Lower Explosive Limit）；可燃氣體在空氣中遇到明火爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限——簡稱UEL（Upper Explosion Limited）。如果空氣中可燃氣體濃度（即體積比）處于LEL和UEL之間且同時存在火源和氧氣時，在適當的溫度和壓力情況下就會發生爆炸。

LEL自動調節模式就是在凹印機組色組烘箱外管道部位安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱和自動定位風門等設施，通過LEL中央控制系統，根據實時檢測的VOCs廢氣濃度值，對自動定位風門做出符合安全和節能的動作指令，達到減風增濃的目的。

(2)LEL自動調節模式的類型

在設計類型方面，應根據印刷包裝企業實際情況選擇單色組自動調節、多色組巡檢自動調節和末端監測半自動調節等不同模式。

①單色組自動調節模式，是指在凹印機組每個色組都安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱和自動定位風門（新風、回風、排風等），對每個色組排風管道內VOCs廢氣濃度進行精準監測，根據監測數據實時對自動定位風門進行控制，在確保安全的前提下最大限度增加烘箱回風、降低新風和排風，大幅降低熱能消耗。該模式優勢在于安全系數高、控制精度好、減風增濃效果佳，不足之處在于投資規模相對較大。

②多色組巡檢自動調節模式，是指在凹印機組每個色組安裝紅外線可燃氣體探測器和自動定位風門，配備少于凹印機色組數量的氣體集成控制箱，LEL中央控制系統以巡回監測方式，根據對各色組監測VOCs廢氣濃度數據，向各色組自動定位風門下達動作指令，實現減風增濃的目的。該模式優勢在于投資額度相對較小，不足之處在于對各色組VOCs廢氣濃度值不能實現實時監控，存在潛在的安全風險，特別是如果巡檢的相鄰色組使用溶劑不同時，監控有可能處于失效狀態（普通紅外線可燃氣體探測器僅能對單一溶劑進行有效監測）。

③末端監測半自動調節模式，是指在凹印機組末端的總排風管道處安裝紅外線可燃氣體探測器、氣體集成控制箱等，在每個色組的新風、回風和排風管道處安裝自動定位風門，凹印機組生產時，操作人員根據VOCs廢氣濃度對各色組自動定位風門進行調節。該模式優勢在于投資額度較低，不足之處在于由于是人工對末端監測，單色組烘箱內VOCs廢氣濃度是否安全可控具有潛在風險，當凹印產品使用多種溶劑時監測控制存在失效的潛在風險。印刷包裝企業應在結合設備現狀、投資規模、產品工藝等情況的基礎上，選擇適合自身特點的凹印機組減風增濃模式，為企業VOCs廢氣治理提供更好的基礎，為企業的降本增效提供更有效的支撐，實現環保治理與企業運營雙促進、共發展。

印刷包裝企業VOCs廢氣減風增濃經驗分享

愛德旺斯