Comment résoudre le problème du gaz d'échappement d'impression concave? La stratégie complète de la source, le processus à la fin du traitement est là!

L'impression de gravure présente les avantages de la technologie mature, de l'efficacité de production élevée, des couches complètes et riches de produits imprimés et de la reproductibilité élevée des documents originaux, et est largement utilisé dans l'industrie des emballages flexibles. Notre entreprise dispose de 7 lignes de production avancées de gravure au pays et à l'étranger, avec une production annuelle d'environ 26 000 tonnes de films d'emballage. Dans cet article, l'auteur combine la génération de gaz des déchets d'impression par gravure, le contrôle du processus de production, l'amélioration de l'équipement, le traitement des gaz à déchets (COV), l'utilisation de la source de chaleur et d'autres aspects à mener dans - Recherche de profondeur sur les technologies de sauvegarde des gaz déchets (COV), d'aiguisant des avantages économiques et des avantages sociaux importants.
Source de gaz d'échappement gravure
La teneur en COV de l'encre basée sur le solvant utilisé dans le processus de production d'impression gravure est inférieure ou égale à 75%. Pour améliorer les performances d'impression, divers solvants (acétate d'éthyle, n - butanol, isopropanol, n - acétate de propyle, etc.) doivent être ajoutés à l'encre pour le mélange et la dilution. Les COV sont évaporés et émis pendant le processus de mélange et de séchage d'encre.
Afin de réduire la génération de COV, l'industrie de l'imprimerie s'est développée rapidement ces dernières années en termes de contrôle de la source de gaz d'échappement en utilisant de l'eau à base d'eau - (substrats absorbants inférieurs ou égaux à 15%; substrats non absorbants inférieurs ou égaux à 30%). Cependant, en raison des difficultés techniques incomplètes de l'adhésion, de la résistance à l'eau, de la brillance et d'autres aspects de l'encre basée sur l'eau -, son application actuelle est toujours limitée. Cet article est basé sur l'encre basée sur le solvant largement utilisé dans l'impression de gravure, et explore les recherches sur la réduction des émissions de COV et les technologies d'économie d'énergie -.
Contrôle de processus de l'encre de gravure

01 / stockage
Les COV tels que l'encre et les solvants doivent être stockés dans des conteneurs scellés, qui doivent être couverts et scellés pour maintenir l'étanchéité à l'air, et stockés dans des entrepôts chimiques dangereux dédiés. La température de l'entrepôt chimique dangereuse doit être contrôlée entre 0 degrés C et 28 degrés C. L'entrepôt peut également être équipé d'un toit de stockage d'eau ou d'une conduite d'eau de refroidissement sur le toit. Lorsque la température extérieure est de 30 degrés C ou plus, l'eau doit être pulvérisée pour refroidir et maintenir la température à l'intérieur de l'entrepôt en dessous de 28 degrés C. Conditionnel Les entrepôts chimiques dangereux doivent être équipés d'une explosion - Proof Climating ou Explosion - Proof Aliment Equipment pour contrôler la température inférieure à 28 degrés en été et au-dessus de 0 degrés en hiver.
02 / allocation
Le processus de mélange de l'encre et des solvants doit être effectué à l'aide d'un équipement de mélange automatique de l'encre, fonctionnant dans un espace fermé pour réduire l'évaporation de l'encre et du solvant causée par l'exposition. Si les conditions ne sont pas remplies, des mesures de collecte de gaz locales doivent être prises dans la salle d'isolement et le gaz d'échappement doit être entré dans le système de traitement des gaz d'échappement COVS par des ventilateurs d'explosion - et des pipelines scellés.
03 / fourniture d'encre
Après le mélange d'encre, il est recommandé d'utiliser un pipeline fermé pour transporter l'encre vers l'unité d'impression (de préférence à l'aide d'un type d'auto-flux). L'unité de demande doit utiliser le contrôle de la viscosité centralisée en fonction du montant d'utilisation et utiliser des vannes pneumatiques pour ajouter automatiquement de l'encre au plateau d'encre.
Pour le transfert de l'encre et des solvants à l'aide de méthodes de transport sans pipeline, les conteneurs fermés doivent être utilisés. Lorsque vous ajoutez de l'encre ou du solvant au réservoir d'encre, il est conseillé d'utiliser un contrôleur de viscosité d'encre de type unité pour maintenir le solvant à l'état scellé dans l'unité. Après avoir ajouté de l'encre, le réservoir d'encre doit être rapidement couvert pour réduire l'émission de COV pendant le processus d'approvisionnement de l'encre.
04 / impression
Pour réduire la volatilisation du site - du gaz d'échappement, des plaques de couverture doivent être ajoutées aux plateaux d'encre, aux tambours d'encre et aux tambours de solvant. Pour les grattoirs de gravure, les grattoirs fermés doivent être préférés, ou des mesures telles que les plaques de couverture du réservoir d'encre et la modification de la forme des ouvertures de réservoir d'encre doivent être prises pour réduire la zone ouverte du système d'alimentation encre. Le processus d'impression doit adopter le contrôle automatique de la viscosité de l'encre pour atteindre la surveillance en ligne de la viscosité de l'encre et l'addition automatique des solvants, réduisant la fréquence de l'ouverture manuelle des capuchons d'encre et minimisant la volatilisation des COV.
L'unité d'impression doit adopter des mesures de collecte de gaz locales, avec des ports d'aspiration fixés en partie inférieure et le côté transmission de l'unité d'impression. Une fois le gaz d'échappement collecté, il est remis au système de traitement des gaz d'échappement COVS par un pipeline scellé.

05 / Chauffage du four
Le chauffage du four à gravure représente environ 70% du coût global du carburant et de l'énergie, et est un objectif clé de la conservation de l'énergie et de la réduction des émissions. Le nouveau -} Suspension à gaz ou four à suspension à l'efficacité a un bon séchage et une bonne énergie - effets de sauvegarde; Les méthodes de chauffage conditionnelles doivent hiérarchiser les pompes à chaleur à l'air ou les modes mixtes de l'électricité d'eau (vapeur). Les conduits d'air d'entrée et de retour doivent utiliser la fonction de circulation interne ou le contrôle automatique LEL. Le four doit être bien scellé pour réduire les gaz d'échappement et la perte de chaleur causée par la fuite d'air. Pendant le fonctionnement, le volume d'air doit être ajusté pour maintenir une légère pression négative à l'intérieur du four.
06 / Version Changement de nettoyage
L'impression de gravure nécessite le nettoyage de la plaque d'impression à la fin de la commande ou au remplacement du produit. Lors du nettoyage, essayez d'utiliser moins de solvants pour nettoyer rapidement le rouleau de plaque pendant le fonctionnement. Si un nettoyage supplémentaire est nécessaire, il est conseillé d'utiliser une machine de nettoyage à ultrasons dans un espace fermé pour le nettoyage automatique. Le gaz déchet produit doit être collecté localement et déchargé dans le système de traitement des gaz déchets de COV par un pipeline scellé.
Les plateaux d'encre d'impression, les réservoirs d'encre, les plaques de couverture, etc. peuvent réduire considérablement la volatilisation des COV provoqués par l'utilisation de solvants pendant le processus de nettoyage en pulvérisant du téflon. En organisant scientifiquement les commandes de production et en utilisant des produits des mêmes spécifications et variétés pour la production centralisée, la fréquence du remplacement des rouleaux de plaque est réduite et la génération de gaz déchet de COV est minimisée.
07 / Environnement de production
L'environnement de production pour l'impression de gravure doit être contrôlé à une température de 18 à 28 degrés et une humidité de 45% à 65%. Les environnements intérieurs et extérieurs doivent être conservés dans un état de pression légèrement négatif (pression négative intérieure) pour réduire le débordement des COV.
Amélioration du système d'échappement de la machine d'impression
Le dispositif de séchage se compose d'un four, d'un ventilateur, d'une soupape d'air, d'un conduit d'air, d'une buse d'air, etc. L'air chaud est directement soufflé sur le substrat à travers la buse, et la couche de film de solvant à la surface du substrat est détruite par le jet d'air chaud. Le solvant à l'encre s'évapore à travers les trous moyens creux à l'extérieur de la couche d'encre, et une partie de la chaleur est transférée sous forme de chaleur latente. Une autre partie de la chaleur est transférée à l'intérieur du substrat par conduction thermique, et la chaleur restante est finalement effectuée du four par l'air.
Le processus de séchage à l'air chaud de l'équipement d'impression gravure est un processus complexe de transfert de masse et de chaleur. La qualité de l'impression est non seulement liée à la vitesse de l'air chaud, à la température, à l'épaisseur de l'encre, au système d'échappement, à la température environnementale et à l'humidité, mais aussi grandement influencée par des facteurs tels que les caractéristiques du substrat, la composition et les caractéristiques de l'encre et la structure de séchage du four.

Afin d'améliorer le taux d'utilisation complet de la chaleur dans le four, nous avons pris les mesures d'amélioration suivantes:
(1) L'adoption d'un four isolé, la couche d'isolation en fibre de céramique est utilisée sur la paroi de la boîte, et il a un effet d'isolation reflétant la chaleur pour réduire la perte de chaleur dans le système de séchage.
(2) La buse de four correspond au rouleau de guide en alliage de la machine à imprimer, qui absorbe et transfère la chaleur à travers le rouleau de guidage métallique, augmente la zone de contact avec le matériau de surimpression et améliore l'efficacité de l'utilisation d'énergie.
(3) Installez un échangeur de chaleur à air de retour pour échanger de la chaleur entre l'air d'échappement et l'air d'entrée du four chauffant, récupérez l'air chaud de l'échappement et obtenez une circulation secondaire de l'air chaud tout en réduisant la teneur en solvant dans l'air d'entrée. Cette méthode peut récupérer environ 65% de l'air chaud et réduire les émissions de déchets d'air d'environ 30%.
(4) Profitant de la faible concentration d'échappement inférieur et de la concentration élevée d'échappement supérieur, le conduit d'échappement inférieur est introduit dans le mode d'échappement supérieur pour réduire l'échappement intérieur de l'échappement supérieur. Après test, chaque machine d'impression réduit les émissions d'échappement d'environ 12 000 mètres cubes par heure.
(5) En utilisant l'unité ou la technologie LEL locale, le système d'échappement supérieur peut ajuster automatiquement le volume d'air en circulation en fonction de la concentration, en réduisant la quantité d'émissions d'air déchet. Ce plan réduit 40% des émissions d'échappement dans des conditions de fonctionnement stables.
Conception des installations de traitement des COV
Le gaz d'échappement des COV de l'impression de gravure a les caractéristiques d'une faible concentration et d'un volume d'air élevé. Après avoir comparé divers schémas, nous avons choisi une concentration de roue rotative de zéolite à deux - + trois emplacements RTO (four à oxydation régénératif) Système de traitement des gaz d'échappement. En utilisant deux - concentration de roues rotatives de stade pour augmenter la concentration de COV dans le gaz de processus, afin d'atteindre le fonctionnement de soi - du RTO et de réduire la consommation de gaz naturel.
L'efficacité d'élimination de la concentration de roue rotative de zéolite est de 90% à 95%. Lorsque la concentration de COVS dans le gaz d'échappement dépasse 500 mg / m ³, une adsorption de concentration de roue rotative unique - ne peut plus répondre à l'exigence de concentration de COV d'échappement à la cheminée inférieure ou égale à 40 mg / m ³. Concevez une roue à étape de deux - pour effectuer une adsorption secondaire sur le gaz adsorbé par la première roue de la première étape, augmentant l'efficacité d'adsorption de la roue à 98,5% et réduisant considérablement les émissions de COV. Adoptant une conception de trois emplacements RTO (four à oxydation régénérative), l'efficacité d'élimination des COV peut atteindre plus de 99%, améliorant considérablement l'environnement.
Économie d'énergie du système de traitement des COV
Grâce à l'exploitation et à la gestion du système de traitement des COV, de l'amélioration de l'équipement et du recyclage de l'énergie, la réduction des émissions de COV et la conservation de l'énergie peuvent être obtenues.
01 / Double étage Concentration de roues de zéolite

La conception des deux -} Étape Le dispositif de concentration de roue zéolite comprend deux roues de première étape (A1 et B1) et deux roues de deuxième étape (A2 & B2). L'air de désorption de la roue de première étape entre directement dans le système RTO, et l'air d'adsorption de la première étage roue entre à nouveau dans la deuxième étape pour terminer l'adsorption secondaire (l'air d'adsorption A1 entre A2, l'air d'adsorption B1 entre B2). L'air d'adsorption de la deuxième roue d'étage est directement déchargé dans le tuyau d'échappement, et l'air de désorption de la deuxième roue d'étage est introduit dans l'entrée de la première roue pour mélanger avec le gaz de déchets d'origine. (Figure 1 Diagramme schématique de deux - Concentration de roues de zéolite d'étape), les points clés de l'énergie - fonctionnent les suivants:

Figure 1 Diagramme schématique de deux - Concentration de roue zéolite
(1) Réglage de la vitesse des roues: Lors du démarrage, il est généralement réglé à environ 30 Hz. Pendant le fonctionnement, il est ajusté en fonction du volume d'air. Par exemple, lorsque le volume d'air est faible ou que la concentration est faible, le réglage de la fréquence du moteur de rotation des roues est ajusté pour réduire la vitesse de rotation et augmenter la concentration, atteindre l'auto-équilibre de la combustion RTO et économiser le gaz naturel; Au contraire, augmentez la vitesse de rotation pour améliorer l'effet d'adsorption des roues et assurez-vous que les émissions d'échappement répondent aux normes.
(2) Remplacement régulier du sac de filtre d'entrée de la roue: La différence de pression à l'entrée de la roue ne doit pas dépasser 75 mmaq. En le nettoyant ou en le remplaçant régulièrement, la différence de pression doit être contrôlée en dessous de 25 mMAQ autant que possible, ce qui peut économiser la charge d'alimentation du ventilateur du système.
(3) Réglage de la température des roues: La température d'entrée du détachement des roues est réglée à 180 degrés et la température est contrôlée à cet emplacement. Il entre dans la partie supérieure de la chambre de combustion RTO et utilise une valve proportionnelle et une boîte de mélange pour stabiliser le contrôle de la température de l'entrée de détachement de la roue. Lorsque la température d'entrée de la désorption des roues est inférieure à 115 degrés, elle entraînera une faible efficacité de désorption; Le dépassement de 225 degrés peut poser un risque de sécurité. Dans ce cas, l'équipement doit être fermé de force et le dispositif de CO2 à pression élevé - doit être automatiquement verrouillé pour refroidir le rotor et assurer la sécurité.
02 / trois RTO du réservoir (four à oxydation régénérative)
Le RTO (four à oxydation régénératif) comprend trois fonctions principales: le stockage de chaleur, l'oxydation thermique et la combustion. Le «stockage de chaleur» provient du corps de stockage de la chaleur dans RTO, et le système de stockage de chaleur en céramique domestique a une efficacité d'utilisation de la chaleur de plus de 97%. Le principe de travail consiste à chauffer les gaz déchets organiques à plus de 790 degrés, provoquant les composés organiques volatils (COV) dans les gaz déchets à s'oxyder et à se décomposer en dioxyde de carbone et en eau. La chaleur générée pendant le processus d'oxydation est stockée dans le corps de stockage de la chaleur en céramique, qui se réchauffe et stocke la chaleur. La chaleur stockée dans le corps de stockage thermique en céramique est utilisée pour préchauffer les gaz déchets biologiques qui entrent plus tard, qui est le processus de "libération de chaleur" du corps de stockage thermique en céramique, économisant ainsi la consommation de carburant pendant le processus de chauffage des gaz déchets.
Le RTO à trois emplacements adopte la commutation de la valve. Pendant la période chanceuse, il est divisé en trois étapes et fonctionne périodiquement. Par exemple, au premier stade, le gaz d'échappement est préchauffé à travers le réservoir de stockage de chaleur 1, puis pénètre dans la chambre de combustion pour la combustion. Le gaz d'échappement est oxydé et décomposé dans la chambre de combustion (généralement maintenu à 800-850 degrés Celsius), et le gaz d'échappement non traité résiduel dans le réservoir de stockage de chaleur 2 est repoussé dans la chambre de combustion pour un traitement d'incinération (fonction de soufflage). Le gaz d'échappement décomposé est déchargé à travers le réservoir de stockage de chaleur 3, et en même temps, le réservoir de stockage de chaleur 3 est chauffé (comme indiqué dans le diagramme schématique des trois emplacements RTO sur la figure 2).

Figure 2 Diagramme schématique de trois emplacements RTO (four à oxydation régénératif)
La consommation d'énergie de fonctionnement de RTO (four à oxydation régénérative) est principalement l'électricité et le gaz naturel. Dans les mêmes conditions de travail, la gestion et l'amélioration des opérations scientifiques peuvent réaliser la conservation de l'énergie et la réduction des émissions:
(1) Réglage du temps de la soupape de commutation RTO: Lorsqu'il y a une grande différence de température ou une température élevée (comme un dépassement de 1000 degrés) entre la couche de stockage de chaleur RTO et la zone de refroidissement, ajuster et raccourcir le cycle de la soupape de commutation RTO (généralement réglé entre 1,5 minutes et 2 minutes), de sorte que le chauffage de la température est réparti dans la chambre de combustion, l'achèvement de la température RTO.
(2) ajuster la pression d'entrée: en cas de petite différence de température entre les couches moyennes et supérieures de RTO ou une température élevée dans la couche moyenne (750 degrés), la valeur de pression de l'entrée du système peut être ajustée pour augmenter la fréquence du ventilateur du système, augmenter la différence de température, réduire la température de la couche moyenne et améliorer l'efficacité du traitement des COV; Lorsqu'il y a une grande différence de température entre les couches inférieures et intermédiaires de RTO, la valeur de pression à l'entrée d'air peut être ajustée pour réduire la fréquence du ventilateur du système et économiser la consommation d'électricité.
(3) Rénovation de la porte de l'air fraîche: conception de sécurité RTO, lorsque la température de la chambre de combustion RTO dépasse la valeur définie, la porte d'air fraîche s'ouvrira automatiquement, réduisant la température de la chambre de combustion en entrant à faible - la température extérieure de l'air, mais en augmentant le volume d'air de traitement du gaz d'échappement. Grâce à la recherche en profondeur -, nous avons adopté une conception qui modifie le conduit d'air frais et utilise l'échappement inférieur de l'unité d'impression (à température ambiante). Cela répond non seulement aux exigences de refroidissement, mais réduit également la consommation d'électricité sans augmenter la quantité de traitement des gaz d'échappement.
(4) Opération d'arrêt: lorsque le système de traitement des gaz d'échappement est arrêté, la température RTO est maintenue à 400 degrés. En raison de l'effet d'isolation de la couche de stockage de chaleur interne, la consommation de gaz naturel pendant le redémarrage est réduite.
03 / Utilisation du cycle thermique
Pendant le fonctionnement du système de traitement des gaz d'échappement COVS, la température du gaz d'échappement dans la cheminée est d'environ 200 degrés. Pour obtenir une utilisation complète de l'énergie, un échange de chaleur est installé sur les tuyaux entrant dans la cheminée pour récupérer la chaleur de la décharge des déchets.
Lors de la conception d'un échangeur de chaleur, des brûlures à sec et des mesures de protection contre la température faibles - doivent être prises en compte. Par exemple, la température de la sortie des gaz de combustion d'un échangeur de chaleur à tube à ailettes est surveillée en continu par une résistance thermique. Lorsque la température est inférieure à la température réglée, l'échangeur de chaleur sera contourné et la température de sortie d'eau circulante de l'échangeur de chaleur à tube à ailettes sera surveillée en continu et contrôlée par la résistance thermique. Lorsque la température est supérieure à la température réglée, l'échangeur de chaleur sera contourné. La figure 3 montre le schéma principal de la récupération de chaleur des COV.

Figure 3 Diagramme schématique de la récupération de chaleur des COV
En contrôlant la pompe et le réservoir de stockage de l'eau par l'eau circulante, l'eau chaude récupérée peut être réutilisée dans l'imprimerie et ajoutée au four, réduisant la consommation d'énergie d'impression. En hiver, l'eau chaude est également utilisée pour chauffer la production et les zones de bureau, réalisant un recyclage d'énergie.
entretien
Le système de traitement des gaz déchets VOC a une structure complexe, un degré élevé d'automatisation et des verrouillages de sécurité multiples. Pendant le fonctionnement, une inspection complète doit être effectuée toutes les deux heures et les dossiers d'inspection doivent être conservés. Tout bruit anormal, augmentation de la température, taux d'émission, etc. doit être rapidement organisé et traité. En plus des inspections opérationnelles, des équipements d'inspection spécialisés tels que la thermographie infrarouge, des instruments de test de vibration, des ampères, etc. doivent également être utilisés pour des inspections professionnelles pour détecter les signes anormaux à l'avance, faciliter des mesures opportunes et efficaces et assurer le fonctionnement continu et stable du système de traitement des gaz d'échappement des VCO. Les points de maintenance quotidiens sont les suivants:
(1) les ventilateurs, les moteurs de la boîte de vitesses: un équipement important peut être mesuré en ligne, tandis que d'autres sont mesurés chaque semaine; L'huile de lubrification doit être ajoutée une fois tous les trois mois; Les roulements doivent être remplacés tous les 5 ans.
(2) Vannes automatiques (pneumatiques): les pipelines à air comprimé sont équipés de filtres et de vannes de vidange; Le circuit d'air utilise de l'huile de lubrification à air comprimé spécialisé; Vérifiez la décharge du filtre de la soupape de régulation de la pression de l'instrument chaque semaine.
(3) Ventilateur: la roue du ventilateur est inspectée et nettoyée sur place tous les six mois en raison de l'adhésion causée par les particules de fumée et d'autres facteurs.
(4) Corps de four à rot: la paroi extérieure de RTO est enduite de peinture de chaleur - et inspectée et repeinte annuelle; En interne, ouvrez tous les deux ans pour vérifier l'état des briques de stockage de chaleur et les réparer ou les remplacer en fonction de la situation.
(5) Scellant: Vérifiez l'anneau d'étanchéité de la roue zéolite, la chaîne de transmission du moteur rotatif zéolite et les composants d'étanchéité de la vanne de régulation automatique tous les six mois.
(6) Composants à haute température: Après environ 2 ans de fonctionnement, la sonde de température interne RTO High - sera remplacée; Effectuez l'étalonnage d'étanchéité et de position zéro sur des vannes proportionnelles de température élevées - et maintenez ou remplacez le système d'interrupteur d'allumage par temps chaud.
(7) Vérification LEL: les Vocs Waste Air Aring Entrée Lel est vérifié une fois par trimestre pour éviter les écarts qui peuvent affecter la précision du contrôle du système.
(8) Eau en circulation: la récupération de chaleur dans l'eau en circulation doit être adouci de l'eau ou de l'eau pure, et doit être complètement drainée et remplacée lors de l'arrêt annuel.

(9) Les manches de pression du gaz naturel, les vannes de sécurité, les alarmes de gaz combustibles, les manches de pression à air comprimé, etc. doivent être calibrées et étiquetées strictement conformes aux exigences juridiques et réglementaires.