烟包印企如何处理VOCs？千万不要盲目处理！
已发布:
2022-10-12
谈及烟草包装，广义来说是指卷烟生产过程中所使用的包装材料，主要包括卷烟纸、滤棒成形纸、接装纸、内衬纸、框架纸、盒包装纸、条包装纸、封签纸、烟用纸箱等；狭义来说仅指盒包装纸、条包装纸（俗称烟包、装潢或商标纸）。可以看出，绝大多数烟草包装材料的生产都离不开印刷，其印刷方式涵盖了凹印、胶印、网印、柔印等多种工艺。面对2020污染防治攻坚的决胜之年，面对国家“坚持方向不变、力度不减，突出精准治污、科学治污、依法治污，推动生态环境质量持续好转”的环保治理总要求，烟包印企对VOCs废气的达标治理已经成为亟待解决的重点工作。
谈及烟草包装，广义来说是指卷烟生产过程中所使用的包装材料，主要包括卷烟纸、滤棒成形纸、接装纸、内衬纸、框架纸、盒包装纸、条包装纸、封签纸、烟用纸箱等；狭义来说仅指盒包装纸、条包装纸（俗称烟包、装潢或商标纸）。可以看出，绝大多数烟草包装材料的生产都离不开印刷，其印刷方式涵盖了凹印、胶印、网印、柔印等多种工艺。面对2020污染防治攻坚的决胜之年，面对国家“坚持方向不变、力度不减，突出精准治污、科学治污、依法治污，推动生态环境质量持续好转”的环保治理总要求，烟包印企对VOCs废气的达标治理已经成为亟待解决的重点工作。
笔者所在365体育官方唯一入口（ATI）是一家中美合作的专业设计制造废气治理设备的高新技术企业，已经与国内多家烟包印企合作完成了80多个VOCs废气治理项目，取得了良好的生态环境效益、经济效益和社会效益，在此将烟包印企VOCs废气治理经验与大家共享。
烟包印企VOCs废气概述
VOCs（Volatile Organic Compounds）即挥发性有机物，其参与大气光化学反应，是形成臭氧（O3）和影响空气质量（PM2.5）的重要因素。烟包印企VOCs废气是烟包在生产过程中由于凹印类产品使用溶剂型油墨、醇水性油墨、稀释剂和胶印类产品使用润版液、洗车水等挥发而形成的。VOCs废气中含有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙酸乙酯、正丙酯、正丙醇、异丙醇等挥发性有机物。在当前愈加严格的环保要求下，烟包印企VOCs废气有组织达标排放是保证企业正常运营的前提和保障。
按印刷方式分，国内烟包印刷方式主要有卷筒纸凹印和单张纸胶印两种，其中：
✦ 卷筒纸凹印主要以使用溶剂型油墨为主，辅以少量的醇水性油墨，其产品占烟包总量的60%以上，在凹印生产过程中产生大量高浓度VOCs废气；
✦ 单张纸胶印主要以使用UV油墨为主，其产品主要是中高端卷烟，在胶印生产过程中产生较低浓度的VOCs废气；
✦ 其他印刷方式如单凹、网印等均非烟包的核心印刷方式，以实现特殊效果为目标，主要使用醇水性油墨和UV油墨为主，在生产过程中产生极低浓度的VOCs废气。
按排放方式分，烟包印企VOCs废气可分为有组织排放废气和无组织排放废气两类。其中：
✦ 有组织排放废气主要来源于印刷工艺过程，尤其是印刷设备的烘干过程，通常配备有专门的收集系统和排放系统，废气具有成分复杂、洁净度高、温度稳定和浓度因产品不同而变化的特点；
✦ 无组织排放废气主要来源于各个工艺过程中挥发出来的VOCs废气, 分散于整个生产车间，废气具有分布空间广、浓度比较低的特点。
按废气浓度分，烟包印企VOCs废气一般可分为高浓度VOCs废气和低浓度VOCs废气两类。其中：
✦ 高浓度VOCs废气一般指凹印机生产过程中直接从烘箱排出的VOCs废气，废气浓度一般不低于2.0g/m3；
✦ 低浓度VOCs废气一般是指凹印机地排风、胶印机、网印机、单凹机等设备排出的废气和部分场所（如油墨仓库、废弃物仓库、调墨间等）排出的废气，浓度一般低于300mg/m3。
烟包印企VOCs废气治理浅析
01
烟包印企VOCs废气治理利器--RTO
目前烟包印刷领域VOCs废气治理最有效、最可靠、最普及的处理方法是热分解法，即使用RTO，又称蓄热式氧化分解器，其基本原理是在高温条件下，将废气中的VOCs与O2充分反应，生成CO2和H2O，同时释放热量：
RTO燃烧室温度一般在820℃左右，废气中几乎所有的VOCs与O2充分反应，生成CO2和H2O，同时释放热量，且RTO对烟包VOCs废气的风量、浓度、成分等变化都不敏感，具有很高的可靠性，其净化效率高达99%以上，是目前净化效率最高的VOCs治理设备之一。废气氧化后直接排出的高温清洁气体，被设计为流经陶瓷蓄热体，将其所含的热能绝大部分通过陶瓷体蓄热储存下来，然后气体再外排。此蓄热室通过阀门切换，被用于预热后续进入的常温废气，如此反复，其热效率高达95%以上，可大幅节约治理能耗。
由于RTO具有很高的热效率和净化效率，所以设备能够在比较节能的情况下，高效地完成VOCs废气的处理，同时具有很高的可靠性和比较长的寿命（可超过30年），因此在国内外，RTO是包装印刷行业用来处理VOCs废气的最典型设备。
02
烟包印企VOCs废气治理
(1)对凹印机高浓度VOCs废气的治理
鉴于目前60%以上的烟包产品采用卷筒纸凹印机印制而成，且在生产过程中主要使用溶剂型油墨，即使使用了部分“水性油墨”，其中也含有较高比例的乙醇，油墨烘干过程所产生的VOCs废气通过烘箱直接排出。
如果排出的VOCs废气浓度较高且在1.8g/m3以上时，可将此类VOCs废气输入RTO直接燃烧处理，RTO可处于自维持状态（在无须额外能源消耗的前提下，RTO设备处于正常运行状态）；
如果排出的VOCs废气浓度较低但在0.3~1.8g/m3之间时，可优先考虑对凹印机烘箱循环风系统实施LEL减风增浓改造，然后将增浓后的VOCs废气（原则上浓度在1.8g/m3以上）输入RTO直接燃烧处理；
如果排出的VOCs废气浓度极低且在0.3g/m3以下时，在无法使用减风增浓方式提升废气浓度时，可考虑使用转轮进行浓缩处理（常规情况下不建议，该方式具有投资大、能耗高、运维高和稳定性差不足之处）。
(2)对其他低浓度VOCs废气的治理
对于烟包印企中单张纸UV胶印、单张纸凹印、网印和卷筒纸凹印UV固化等设备生产过程中产生的极低浓度VOCs废气，因为具有组分复杂、浓度极低、风量较大、分散广泛等特点，在选择治理方式时，既要考虑设备投入成本、运行费用和稳定达标等因素，又要遵循国家政策中“鼓励企业采用多种技术组合工艺，提高VOCs 治理效率”等相关要求。
烟包印企适宜采用多种技术组合工艺治理低浓度VOCs废气，常规选择“光催化技术+活性炭吸附技术（配备脱附工艺）”或者“两级活性炭吸附脱附技术”，既能实现对低浓度VOCs废气的有效处理并实现达标排放，还能够实现投资少、运营低、效果好的目标。
之所以不选择沸石转轮浓缩技术对此类低浓度VOCs废气进行处理，是因为胶印、丝印和凹印使用的UV油墨在干燥时产生VOCs废气，由于含有的特殊成分对沸石转轮造成损害，会导致频繁更换沸石，废气治理运营成本过高，且VOCs废气的不同进流温度或不同进流湿度对去除效率的影响较大，存在VOCs废气经沸石转轮吸附后排放不达标的潜在风险。
绿色化，是印刷行业与资源环境、与其他行业良性协调、优质互动的根基和保障，是企业高质量发展的必由之路。“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，面对国家环保治理的新标准、新要求，365体育官方唯一入口愿与烟包印企携手合作，为祖国的青山绿水和烟包印企的稳定健康发展多做贡献。
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