产品应用 | VOC烟气排放连续监测系统在印刷行业的应用

作为VOCs治理目标中的五大重点行业之一，印刷工业一时间面临着前所未有的环保压力。从源头、过程控制到末端治理，如何开展VOCs治理、如何选择治理设备，成为印刷企业关注的焦点。

从源头上减少有机溶剂的使用量和排放量，减排潜力巨大，从长远来讲是实现行业VOCs减排的根本途径。但是现阶段达不到完全从源头方面来治理废气，针对以VOCs为原料的生产过程环节和含VOCs产品的使用过程环节，只能采取废气收集措施，提高废气收集效率，减少废气的无组织排放与逸散，这是进行后续治理的前提条件。在含VOCs 产品的生产过程和以VOCs为原料的生产过程中，VOCs排放不可避免，根据国家现有法律及法规标准必须进行末端治理。

一、VOCs的产生

印刷工艺中，VOCs来源于所使用的油墨及稀释剂（印刷不透气承印物需添加稀释剂，如金属印刷、塑料印刷）、复合用胶粘剂（仅限于部分存在复合工艺的印刷企业）及设备清洗剂，可能的排放途径有油墨调配过程溶剂挥发、印刷过程油墨溶剂挥发、烘干阶段、复合过程及设备清洗过程等。

印刷生产工艺流程及主要VOCs产生环节如图所示。

1. 平版印刷工艺及VOCs排放

平版印刷企业所使用的油墨包括溶剂型油墨、植物大豆油墨、UV 固化油墨和水性油墨，其中溶剂型油墨挥发性有机化合物含量较高，是平版印刷企业主要的VOCs排放源。此外，平版印刷在生产过程中所使用的有机溶剂型洗车水及润版液等也是VOCs 排放源之一。

2. 凸版印刷工艺及VOCs排放

传统的凸版印刷采用铜锌版，目前逐渐被柔版印刷（柔印）代替，采用软质的树脂印版。

柔版印刷通常用于产品包装印刷，对于色彩要求不高的瓦楞纸包装箱产品一般使用水性油墨，几乎不存在VOCs 排放；而对于色彩鲜艳的薄膜制品则一般使用醇溶性油墨，印刷过程产生VOCs 污染。

3. 凹版印刷工艺及VOCs排放

凹版印刷广泛应用于包装和特殊产品印刷领域，适用于薄膜、复合材料及纸张等介质，通常使用低粘度、高VOCs 含量的油墨，印制过程产生大量的VOCs，且成分复杂。

4. 孔版印刷工艺及VOCs排放

孔版印刷VOCs主要来源于油墨及清洗剂，使用溶剂型油墨时VOCs 排放浓度相对较高。

5. 复合工艺及VOCs排放

复合工艺是指使用胶粘剂将不同的基材通过压贴粘合形成二种或多种材料的组合的一种印后加工方式，包含干式复合、湿式复合、挤出复合、热熔复合等工艺，其中干式复合工艺需要使用大量的胶粘剂和稀释剂，VOCs 排放量较大，且成分单一。印刷工艺与含VOCs 原辅材料及VOCs 排放特征见表所示。

二、VOCs的治理

由于VOCs废气成分及性质的复杂性和单一治理技术的局限性，在大多数情况下，采用单一技术往往难以达到治理要求。利用不同治理技术的优势，采用两种或多种单一净化技术的组合工艺受到了极大的重视，采用组合治理工艺不仅可以满足排放要求，同时可以降低净化设备的运行费用。

结合行业特点及对原辅材料的分析，我们发现，印刷工业VOCs废气含有甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮、异丙醇（ 乙醇）， 排放强度高，而一般纸张印刷排放强度低，但成分更为复杂。结合当下最常见的VOCs治理技术，以及地方政府要求涉气企业在选择治理技术工艺是不能选择单一工艺等要求，基本都要求企业对于末端治理效率需要达到80% 以上，传统的治理工艺根本达不到此要求，只能采取燃烧法进行治理。但是直接燃烧法治理废气过程中，存在能耗大等问题，且废气浓度不高的情况下基本上无法燃烧，需要通过前期技术对废气浓度进行更改，通过物理的方式使废气浓度增加。

VOCs 废气治理技术多种多样，企业需要在技术上和经济上进行综合分析后选择（技术可行性、经济合理性），通过污染物成分的详细检测分析，根据必要的现场试验对有机物的回收价值、污染物的沸点、水溶性的高低、可生物降解能力、废气的排放方式等进行专家“会诊”，通过技术方案评审，选择最合适的治理方式。

三、VOC烟气排放连续监测系统的应用

VOC烟气排放连续监测系统在印刷工艺过程中，同时监测各组分的含量，为VOCs治理和排放等提供数据和资料。

VOC烟气排放连续监测系统的应用领域不仅有印刷厂，还包括各类石油化工厂。

• 仪器采用气相色谱法，是国际公认的VOCs检测方法，满足美国EPA标准的技术要求；

• 具备自动吹扫功能，可自动去除滤芯表面的粉尘，延长滤芯寿命；

• 具备断电保护功能，现场意外断电时，可自动置换主流路内的残留烟气，有效防止主器件的腐蚀，延长使用寿命；

• 具备自动校准功能，无需值守，最大限度减少维护量。

• 具备配合正压防爆柜防爆设计，可安装在防爆区域，安全可靠。

• 连续运行免维护设计，开机自动循环运行，真正意义上的在线分析；

• 全程流路保温180°C设计，无水汽凝结，避免部件腐蚀退化，适用于高温/高湿/腐蚀性的工况；高温FID检测，避免高沸点；VOCS吸附和冷凝，测量更准确；

• 非甲院总烂和苯、甲苯、二甲苯等组分同时在线检测。

文章部分内容摘自于：《浅谈印刷工业的VOCs治理》北京新华印刷有限公司 刘云