印刷包装企业VOCs废气减风增浓经验分享
已发布:
2022-08-31
印刷包装企业实施VOCs废气治理时，首要目标是在环保治理设施安全稳定运行的基础上实现达标排放，同时兼顾能源消耗、运行费用和维护成本等相关环节。多数印刷包装企业VOCs废气治理项目实施过程中会涉及到VOCs废气的减风增浓，笔者所在公司已在印刷包装企业完成多项VOCs废气治理案例，本文将就印刷包装企业VOCs废气减风增浓的经验与各位同仁做以分享，希望能有助于印刷包装企业有序推进VOCs废气治理工作。
印刷包装企业实施VOCs废气治理时，首要目标是在环保治理设施安全稳定运行的基础上实现达标排放，同时兼顾能源消耗、运行费用和维护成本等相关环节。多数印刷包装企业VOCs废气治理项目实施过程中会涉及到VOCs废气的减风增浓，笔者所在公司已在印刷包装企业完成多项VOCs废气治理案例，本文将就印刷包装企业VOCs废气减风增浓的经验与各位同仁做以分享，希望能有助于印刷包装企业有序推进VOCs废气治理工作。
减风增浓的概述
减风增浓就是采用气流组织作为辅助改善手段，增加单位新风的携带效率。对于印刷包装企业而言，就是在安全、可测、能控和产品质量合格的前提下，尽可能提高凹印机组烘箱内热风重复使用效率，实现减少VOCs废气排放风量而达到增加废气浓度和减少热能消耗的一种方式。
减风增浓的必要性
一是降低末端治理设备投资规模的需要。如果凹印机组排风风量较大，必然导致末端治理设备投资规模较大，若末端需治理VOCs废气风量减少到原有风量的50%，则RTO设备及配套管路的投资规模就能够降低30%以上。二是降低末端治理设备运行费用的需要。如果输入RTO的VOCs废气风量大且浓度低，会导致RTO启动和运行时燃料消耗高、风机运行用电消耗大等情况存在。印刷包装企业通过实施减风增浓，一方面可降低RTO启动时的燃料消耗和运行时的用电消耗；另一方面当输入RTO的VOCs废气浓度不低于1.8g/m3时，就能够实现RTO运行处于自维持状态（即不需要额外补充燃料的情况下维持RTO设备的正常运行），这将大大降低RTO运行费用的支出。三是降低印刷包装企业生产能源消耗的需要。印刷包装企业实施减风增浓后，凹印机组烘箱内热风得到高效循环利用，大幅降低了新风加热损耗的蒸汽或用电消耗，如果风量减少66%，预计加热用能源消耗降幅在50%以上；当输入RTO的VOCs废气浓度高于4g/m3时，就可以通过余热回用装置回收热能，用于企业生产、办公和生活等领域。
减风增浓的方式
印刷包装企业实施减风增浓时，一般通过手工调节或LEL自动调节两种模式。表1为两种减风增浓模式对比。
1.手工调节模式
凹印机组操作人员根据不同承印产品的色组数量、满版与否、油墨溶剂消耗和环境温度等相关情况，手工调节凹印机组各色组新风、回风和排风的阀门，达到减风增浓的目的。该模式优势在于可充分利用设备现有装置，不需要额外投资；不足之处在于一是因承印产品差异而
需频繁调整各色组阀门，二是对操作人员的技能提出更高要求，三是因缺少废气浓度监测而存在潜在的安全风险。
2.LEL自动调节模式
(1)LEL自动调节模式简介
可燃气体在空气中遇到明火爆炸的最低浓度，称为爆炸下限——简称LEL（Lower Explosive Limit）；可燃气体在空气中遇到明火爆炸的最高浓度，称为爆炸上限——简称UEL（Upper Explosion Limited）。如果空气中可燃气体浓度（即体积比）处于LEL和UEL之间且同时存在火源和氧气时，在适当的温度和压力情况下就会发生爆炸。
LEL自动调节模式就是在凹印机组色组烘箱外管道部位安装红外线可燃气体探测器、气体集成控制箱和自动定位风门等设施，通过LEL中央控制系统，根据实时检测的VOCs废气浓度值，对自动定位风门做出符合安全和节能的动作指令，达到减风增浓的目的。
(2)LEL自动调节模式的类型
在设计类型方面，应根据印刷包装企业实际情况选择单色组自动调节、多色组巡检自动调节和末端监测半自动调节等不同模式。
①单色组自动调节模式，是指在凹印机组每个色组都安装红外线可燃气体探测器、气体集成控制箱和自动定位风门（新风、回风、排风等），对每个色组排风管道内VOCs废气浓度进行精准监测，根据监测数据实时对自动定位风门进行控制，在确保安全的前提下最大限度增加烘箱回风、降低新风和排风，大幅降低热能消耗。该模式优势在于安全系数高、控制精度好、减风增浓效果佳，不足之处在于投资规模相对较大。
②多色组巡检自动调节模式，是指在凹印机组每个色组安装红外线可燃气体探测器和自动定位风门，配备少于凹印机色组数量的气体集成控制箱，LEL中央控制系统以巡回监测方式，根据对各色组监测VOCs废气浓度数据，向各色组自动定位风门下达动作指令，实现减风增浓的目的。该模式优势在于投资额度相对较小，不足之处在于对各色组VOCs废气浓度值不能实现实时监控，存在潜在的安全风险，特别是如果巡检的相邻色组使用溶剂不同时，监控有可能处于失效状态（普通红外线可燃气体探测器仅能对单一溶剂进行有效监测）。
③末端监测半自动调节模式，是指在凹印机组末端的总排风管道处安装红外线可燃气体探测器、气体集成控制箱等，在每个色组的新风、回风和排风管道处安装自动定位风门，凹印机组生产时，操作人员根据VOCs废气浓度对各色组自动定位风门进行调节。该模式优势在于投资额度较低，不足之处在于由于是人工对末端监测，单色组烘箱内VOCs废气浓度是否安全可控具有潜在风险，当凹印产品使用多种溶剂时监测控制存在失效的潜在风险。印刷包装企业应在结合设备现状、投资规模、产品工艺等情况的基础上，选择适合自身特点的凹印机组减风增浓模式，为企业VOCs废气治理提供更好的基础，为企业的降本增效提供更有效的支撑，实现环保治理与企业运营双促进、共发展。
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