Làm thế nào để giải quyết vấn đề in lõm vào khí thải? Chiến lược hoàn chỉnh từ nguồn, quá trình đến cuối cùng là ở đây!

In Gravure có những ưu điểm của công nghệ trưởng thành, hiệu quả sản xuất cao, các lớp sản phẩm in đầy đủ và phong phú và khả năng tái tạo cao của các tài liệu gốc và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đóng gói linh hoạt. Công ty chúng tôi có 7 dây chuyền sản xuất in ấn Gravure nâng cao trong và ngoài nước, với sản lượng hàng năm là khoảng 26000 tấn phim bao bì. Trong bài viết này, tác giả kết hợp sản xuất khí thải in gravure, kiểm soát quy trình sản xuất, cải thiện thiết bị, xử lý khí thải (VOC), sử dụng nguồn nhiệt và các khía cạnh khác để tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về giảm khí thải của nước thải (VOC) và công nghệ tiết kiệm năng lượng, đạt được lợi ích kinh tế và xã hội đáng kể.
Nguồn khí thải của gravure
Hàm lượng VOC của mực dựa trên dung môi được sử dụng trong quy trình sản xuất in gravure nhỏ hơn hoặc bằng 75%. Để cải thiện hiệu suất in, các dung môi khác nhau (ethyl acetate, n-butanol, isopropanol, n-propyl acetate, v.v.) cần được thêm vào mực để trộn và pha loãng. VOC được bay hơi và phát ra trong quá trình trộn và sấy mực.
Để giảm sự tạo ra VOC, ngành in đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây về việc kiểm soát nguồn khí thải bằng cách sử dụng mực dựa trên nước (chất nền hấp thụ nhỏ hơn hoặc bằng 15%; chất nền không hấp thụ nhỏ hơn hoặc bằng 30%) công nghệ. Tuy nhiên, do những khó khăn kỹ thuật không hoàn chỉnh về độ bám dính, khả năng chống nước, độ bóng và các khía cạnh khác của mực dựa trên nước, ứng dụng hiện tại của nó vẫn còn hạn chế. Bài viết này dựa trên mực dựa trên dung môi được sử dụng rộng rãi trong in ấu trùng, và khám phá nghiên cứu về giảm phát thải VOC và các công nghệ tiết kiệm năng lượng.
Kiểm soát quá trình mực nước đồng

01/Lưu trữ
Các VOC như mực và dung môi nên được lưu trữ trong các thùng chứa kín, cần được bao phủ và niêm phong để duy trì độ kín khí, và được lưu trữ trong các kho hóa học nguy hiểm chuyên dụng. Nhiệt độ của kho hóa học nguy hiểm nên được kiểm soát trong khoảng từ 0 độ C đến 28 độ C. Kho cũng có thể được trang bị mái nhà lưu trữ nước hoặc ống nước làm mát trên mái nhà. Khi nhiệt độ ngoài trời từ 30 độ C trở lên, nước nên được phun để hạ nhiệt và giữ nhiệt độ bên trong kho dưới 28 độ C. Kho chất hóa học nguy hiểm có điều kiện nên được trang bị điều hòa không khí chống nổ hoặc thiết bị cung cấp không khí chống nổ để kiểm soát nhiệt độ dưới 28 độ vào mùa hè và trên 0 độ vào mùa đông.
02/Phân bổ
Quá trình trộn mực và dung môi nên được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị trộn mực tự động, hoạt động trong một không gian kín để giảm độ bay hơi và dung môi do tiếp xúc. Nếu các điều kiện không được đáp ứng, các biện pháp thu thập khí địa phương nên được thực hiện trong phòng cách ly và khí thải phải được nhập vào hệ thống xử lý khí thải VOCS thông qua quạt chống nổ và đường ống kín.
03/Cung cấp mực
Sau khi trộn mực, nên sử dụng một đường ống kín để vận chuyển mực đến đơn vị máy in (tốt nhất là sử dụng loại tự chảy). Đơn vị nhu cầu nên sử dụng kiểm soát độ nhớt tập trung theo lượng sử dụng và sử dụng van khí nén để tự động thêm mực vào khay mực.
Để chuyển mực và dung môi bằng các phương pháp vận chuyển không đường ống, nên sử dụng các thùng chứa. Khi thêm mực hoặc dung môi vào bình mực, nên sử dụng bộ điều khiển độ nhớt mực loại đơn vị để giữ dung môi ở trạng thái kín trong thiết bị. Sau khi thêm mực, bể mực nên được bảo hiểm kịp thời để giảm phát thải VOC trong quá trình cung cấp mực.
04/in
Để giảm sự bay hơi tại chỗ của khí thải, các tấm che nên được thêm vào khay mực, trống mực và trống dung môi. Đối với các bộ phế liệu in gravure, các bộ phế liệu đóng nên được ưu tiên hoặc các biện pháp như tấm phủ bể mực và thay đổi hình dạng của các khe hở bể mực nên được thực hiện để giảm diện tích mở của hệ thống cung cấp mực. Quá trình in nên áp dụng kiểm soát tự động độ nhớt của mực để đạt được sự giám sát trực tuyến về độ nhớt mực và bổ sung dung môi tự động, giảm tần suất mở thủ công nắp mực và giảm thiểu biến động VOCS.
Bộ phận in nên áp dụng các biện pháp thu thập khí địa phương, với các cổng hút được đặt ở phần dưới và phía truyền của bộ phận in. Sau khi khí thải được thu thập, nó được thải ra hệ thống xử lý khí thải VOCS thông qua một đường ống kín.

05/lò sưởi lò
Việc sưởi ấm lò in gravure chiếm khoảng 70% tổng chi phí nhiên liệu và năng lượng, và là trọng tâm chính của bảo tồn năng lượng và giảm phát thải. Hệ thống treo khí hiệu quả cao mới hoặc lò treo bán có tác dụng làm khô và tiết kiệm năng lượng tốt; Phương pháp sưởi ấm có điều kiện nên ưu tiên bơm nhiệt không khí hoặc điện nước (hơi nước) chế độ hỗn hợp. Các ống dẫn khí đầu vào và trở lại nên sử dụng chức năng lưu thông nội bộ hoặc điều khiển tự động LEL. Lò phải được niêm phong tốt để giảm khí thải và mất nhiệt do rò rỉ không khí. Trong quá trình hoạt động, thể tích không khí nên được điều chỉnh để duy trì áp suất âm nhẹ bên trong lò.
06/Phiên bản thay đổi làm sạch
In gravure yêu cầu làm sạch tấm in sau khi hoàn thành đơn đặt hàng hoặc thay thế sản phẩm. Khi làm sạch, hãy cố gắng sử dụng ít dung môi hơn để nhanh chóng làm sạch con lăn tấm trong quá trình hoạt động. Nếu cần làm sạch thêm, nên sử dụng máy làm sạch siêu âm trong một không gian kín để làm sạch tự động. Khí thải được sản xuất nên được thu thập tại địa phương và xả vào hệ thống xử lý khí thải VOCS thông qua một đường ống kín.
In khay mực, bể mực, tấm bìa, v.v ... có thể làm giảm đáng kể sự bay hơi của VOC gây ra bởi việc sử dụng dung môi trong quá trình làm sạch bằng cách phun Teflon. Bằng cách sắp xếp khoa học các đơn đặt hàng sản xuất và sử dụng các sản phẩm có cùng thông số kỹ thuật và giống để sản xuất tập trung, tần suất thay thế con lăn tấm bị giảm và việc tạo ra khí thải VOCS được giảm thiểu.
07/Môi trường sản xuất
Môi trường sản xuất để in gravure phải được kiểm soát ở nhiệt độ 18-28 độ và độ ẩm 45% -65%. Các môi trường trong nhà và ngoài trời nên được giữ ở trạng thái áp suất hơi âm (áp suất âm trong nhà) để giảm tràn của VOC.
Cải thiện hệ thống ống xả máy in
Thiết bị sấy bao gồm lò nướng, quạt, van không khí, ống dẫn khí, vòi phun khí, v.v. Không khí nóng được thổi trực tiếp vào đế qua vòi phun và lớp màng dung môi trên bề mặt chất nền bị phá hủy bởi máy bay phản lực nóng. Dung môi trong mực bay hơi qua các lỗ trung bình rỗng ra bên ngoài lớp mực, và một phần của nhiệt được truyền dưới dạng nhiệt tiềm ẩn. Một phần khác của nhiệt được truyền bên trong chất nền thông qua dẫn truyền nhiệt, và nhiệt còn lại cuối cùng được mang ra khỏi lò bằng không khí.
Quá trình sấy không khí nóng của thiết bị in gravure là một khối lượng phức tạp và quá trình truyền nhiệt. Chất lượng in không chỉ liên quan đến tốc độ không khí nóng, nhiệt độ, độ dày mực, hệ thống xả, nhiệt độ môi trường và độ ẩm, mà còn bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các yếu tố như đặc tính cơ chất, thành phần mực và đặc điểm, và cấu trúc lò sấy.

Để cải thiện tốc độ sử dụng toàn diện của nhiệt trong lò, chúng tôi đã thực hiện các biện pháp cải thiện sau:
(1) Áp dụng lò cách nhiệt, lớp cách nhiệt cảm giác bằng sợi gốm được sử dụng trên tường hộp và nó có hiệu ứng cách nhiệt phản xạ nhiệt để giảm mất nhiệt trong hệ thống sấy.
.
. Phương pháp này có thể thu hồi khoảng 65% không khí nóng và giảm khoảng 30% lượng khí thải không khí thải.
. Sau khi thử nghiệm, mỗi máy in sẽ giảm lượng khí thải khoảng 12000 mét khối mỗi giờ.
. Kế hoạch này làm giảm 40% lượng khí thải trong điều kiện hoạt động ổn định.
Thiết kế các cơ sở điều trị VOCs
Khí thải VOC từ in gravure có các đặc điểm của nồng độ thấp và thể tích không khí cao. Sau khi so sánh các sơ đồ khác nhau, chúng tôi đã chọn nồng độ bánh xe quay zeolite hai giai đoạn+ba khe RTO (lò oxy hóa tái tạo) Hệ thống xử lý khí thải. Sử dụng nồng độ bánh xe quay hai giai đoạn để tăng nồng độ VOC trong khí xử lý, để đạt được hoạt động tự duy trì của RTO và giảm mức tiêu thụ khí tự nhiên.
Hiệu suất loại bỏ nồng độ bánh xe quay zeolite là 90% đến 95%. Khi nồng độ VOC trong khí thải vượt quá 500mg/m, sự hấp phụ nồng độ bánh xe quay một giai đoạn có thể không còn đáp ứng yêu cầu về nồng độ VOC của ống khói ống khói nhỏ hơn hoặc bằng 40mg/m. Thiết kế một bánh công tác hai giai đoạn để thực hiện sự hấp phụ thứ cấp trên khí được hấp phụ bởi bánh công tác giai đoạn đầu, tăng hiệu quả hấp phụ của bánh công tác lên 98,5% và giảm đáng kể lượng khí thải VOC. Áp dụng thiết kế ba khe RTO (lò oxy hóa tái tạo), hiệu quả loại bỏ VOCS có thể đạt hơn 99%, cải thiện đáng kể môi trường.
Tiết kiệm năng lượng của hệ thống điều trị VOCs
Thông qua hoạt động và quản lý hệ thống xử lý VOCS, cải thiện thiết bị và tái chế năng lượng, giảm phát thải VOC và bảo tồn năng lượng.
01/Nồng độ bánh xe zeolite giai đoạn đôi

Thiết kế của thiết bị nồng độ bánh xe zeolite hai giai đoạn bao gồm hai bánh xe giai đoạn đầu tiên (A1 & B1) và hai bánh xe giai đoạn thứ hai (A2 & B2). Không khí giải hấp từ bánh xe giai đoạn thứ nhất trực tiếp xâm nhập vào hệ thống RTO và không khí hấp phụ từ bánh xe giai đoạn thứ nhất vào bánh xe giai đoạn thứ hai một lần nữa để hoàn thành sự hấp phụ thứ cấp (A1 hấp phụ không khí vào A2, B1 hấp phụ Air đi vào B2). Không khí hấp phụ từ bánh xe giai đoạn thứ hai được xả trực tiếp vào ống xả, và không khí giải hấp từ bánh xe giai đoạn thứ hai được đưa vào đầu vào của bánh xe giai đoạn thứ nhất để trộn với khí thải ban đầu. (Hình 1 Sơ đồ sơ đồ của nồng độ bánh xe zeolite hai giai đoạn), các điểm chính cho hoạt động tiết kiệm năng lượng như sau:

Hình 1 Sơ đồ sơ đồ của nồng độ bánh xe zeolite hai giai đoạn
(1) Điều chỉnh tốc độ bánh xe: Khi bắt đầu, nó thường được đặt ở khoảng 30Hz. Trong quá trình hoạt động, nó được điều chỉnh theo thể tích không khí. Ví dụ, khi thể tích không khí thấp hoặc nồng độ thấp, cài đặt tần số của động cơ quay bánh xe được điều chỉnh để giảm tốc độ quay và tăng nồng độ, đạt được sự cân bằng tự đốt của RTO và tiết kiệm khí tự nhiên; Ngược lại, tăng tốc độ quay để tăng cường hiệu ứng hấp phụ bánh xe và đảm bảo rằng khí thải đáp ứng các tiêu chuẩn.
. Bằng cách thường xuyên làm sạch hoặc thay thế nó, chênh lệch áp suất nên được kiểm soát dưới 25mMAq càng nhiều càng tốt, có thể tiết kiệm tải năng lượng của quạt hệ thống.
(3) Điều chỉnh nhiệt độ bánh xe: Nhiệt độ đầu vào của tách bánh được đặt thành 180 độ và nhiệt độ được kiểm soát tại vị trí này. Nó đi qua phần trên của buồng đốt RTO và sử dụng van và hộp trộn theo tỷ lệ để ổn định điều khiển nhiệt độ của đầu vào tách bánh xe. Khi nhiệt độ đầu vào của giải hấp bánh xe dưới 115 độ, nó sẽ gây ra hiệu quả giải hấp thấp; Vượt quá 225 độ có thể gây nguy hiểm an toàn. Trong trường hợp này, thiết bị phải bị tắt và thiết bị CO2 áp suất cao phải được tự động lồng vào nhau để làm mát rôto và đảm bảo an toàn.
02/ba bể RTO (Lò oxy hóa tái tạo)
RTO (lò oxy hóa tái tạo) bao gồm ba chức năng chính: lưu trữ nhiệt, oxy hóa nhiệt và đốt cháy. "Lưu trữ nhiệt" đến từ cơ thể lưu trữ nhiệt trong RTO và hệ thống lưu trữ nhiệt gốm trong nước có hiệu suất sử dụng nhiệt là hơn 97%. Nguyên tắc làm việc là làm nóng khí thải hữu cơ ở trên 790 độ, khiến các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) trong khí thải bị oxy hóa và phân hủy thành carbon dioxide và nước. Nhiệt được tạo ra trong quá trình oxy hóa được lưu trữ trong thân lưu trữ nhiệt gốm, làm nóng và lưu trữ nhiệt. Nhiệt được lưu trữ trong cơ thể lưu trữ nhiệt gốm được sử dụng để làm nóng khí thải hữu cơ vào sau đó, đây là quá trình "giải phóng nhiệt" của cơ thể lưu trữ nhiệt gốm, do đó tiết kiệm tiêu thụ nhiên liệu trong quá trình gia nhiệt khí thải.
Ba khe RTO áp dụng chuyển đổi van. Trong thời kỳ may mắn, nó được chia thành ba giai đoạn và hoạt động định kỳ. Ví dụ, trong giai đoạn một, khí thải được làm nóng trước thông qua bể chứa nhiệt 1 và sau đó vào buồng đốt để đốt. Khí xả được oxy hóa và phân hủy trong buồng đốt (thường được duy trì ở 800-850 độ C, và khí thải không được xử lý còn lại trong bể chứa nhiệt 2 được thổi trở lại buồng đốt để xử lý đốt (chức năng thổi). Khí thải bị phân hủy được xả qua bể chứa nhiệt 3, đồng thời, bể chứa nhiệt 3 được làm nóng (như thể hiện trong sơ đồ của ba khe RTO trong Hình 2).

Hình 2 Sơ đồ của ba khe RTO (lò oxy hóa tái tạo)
Tiêu thụ năng lượng hoạt động của RTO (lò oxy hóa tái tạo) chủ yếu là điện và khí đốt tự nhiên. Trong cùng điều kiện làm việc, quản lý và cải tiến vận hành khoa học có thể đạt được bảo tồn năng lượng và giảm phát thải:
.
. Khi có chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các lớp RTO thấp hơn và giữa, giá trị áp suất ở đầu vào không khí có thể được điều chỉnh để giảm tần suất của quạt hệ thống và tiết kiệm tiêu thụ điện.
. Thông qua nghiên cứu chuyên sâu, chúng tôi đã áp dụng một thiết kế sửa đổi ống dẫn khí trong lành và sử dụng ống xả đáy từ bộ máy in (ở nhiệt độ phòng). Điều này không chỉ đáp ứng các yêu cầu làm mát mà còn giảm tiêu thụ điện mà không làm tăng lượng khí thải.
(4) Hoạt động tắt máy: Khi hệ thống xử lý khí thải bị tắt, nhiệt độ RTO được duy trì ở 400 độ. Do hiệu ứng cách nhiệt của lớp lưu trữ nhiệt bên trong, mức tiêu thụ khí tự nhiên trong quá trình khởi động lại bị giảm.
03/Sử dụng chu kỳ nhiệt
Trong quá trình hoạt động của hệ thống xử lý khí thải VOCS, nhiệt độ khí thải trong ống khói là khoảng 200 độ. Để đạt được sự sử dụng đầy đủ năng lượng, trao đổi nhiệt được lắp đặt trên các đường ống đi vào ống khói để thu hồi nhiệt từ việc xả thải.
Khi thiết kế một bộ trao đổi nhiệt, phải xem xét các biện pháp chống cháy và bảo vệ nhiệt độ thấp. Ví dụ, nhiệt độ đầu ra khí thải của bộ trao đổi nhiệt bằng ống được bảo vệ liên tục được theo dõi bởi một điện trở nhiệt. Khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đã đặt, bộ trao đổi nhiệt sẽ bị bỏ qua và nhiệt độ đầu ra nước tuần hoàn của bộ trao đổi nhiệt ống được cố định sẽ được theo dõi và điều khiển liên tục bởi điện trở nhiệt. Khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đã đặt, bộ trao đổi nhiệt sẽ bị bỏ qua. Hình 3 cho thấy sơ đồ nguyên tắc phục hồi nhiệt VOCS.

Hình 3 Sơ đồ Sơ đồ của VOCs Phục hồi nhiệt
Bằng cách kiểm soát bể chứa nước và bể chứa nước qua nước lưu thông, nước nóng thu hồi có thể được tái sử dụng trong máy in và thêm vào lò, giảm mức tiêu thụ năng lượng in. Vào mùa đông, nước nóng cũng được sử dụng để sưởi ấm sản xuất và khu vực văn phòng, đạt được tái chế năng lượng.
BẢO TRÌ
Hệ thống xử lý khí thải VOCS có cấu trúc phức tạp, mức độ tự động hóa cao và nhiều khóa liên động an toàn. Trong quá trình hoạt động, cần kiểm tra toàn diện cứ sau hai giờ và nên lưu giữ hồ sơ kiểm tra. Bất kỳ tiếng ồn bất thường, tăng nhiệt độ, tốc độ phát thải, vv nên được sắp xếp và xử lý kịp thời. Ngoài việc kiểm tra hoạt động, các thiết bị kiểm tra chuyên dụng như nhiệt độ hồng ngoại, dụng cụ kiểm tra rung, ampeers, v.v ... cũng nên được sử dụng để kiểm tra chuyên nghiệp để phát hiện các dấu hiệu bất thường trước, tạo điều kiện cho các biện pháp kịp thời và hiệu quả và đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định của hệ thống điều trị khí thải VCOS. Các điểm bảo trì hàng ngày như sau:
(1) quạt, động cơ hộp số: Thiết bị quan trọng có thể được đo trực tuyến, trong khi những thiết bị khác được đo hàng tuần; Dầu bôi trơn nên được thêm ba tháng một lần; Vòng bi nên được thay thế cứ sau 5 năm.
(2) van tự động (khí nén): Các đường ống khí nén được trang bị các bộ lọc và van thoát nước; Các mạch không khí sử dụng dầu bôi trơn không khí nén chuyên dụng; Kiểm tra sự xả của bộ lọc van điều chỉnh áp suất thiết bị mỗi tuần.
(3) Quạt: Cánh tác của quạt được kiểm tra và làm sạch tại chỗ cứ sau sáu tháng do độ bám dính gây ra bởi các hạt khói và các yếu tố khác.
. Bên trong, mở hai năm một lần để kiểm tra tình trạng của các viên gạch lưu trữ nhiệt và sửa chữa hoặc thay thế chúng theo tình huống.
.
(6) Các thành phần nhiệt độ cao: Sau khoảng 2 năm hoạt động, đầu dò nhiệt độ cao bên trong RTO sẽ được thay thế; Thực hiện niêm phong và hiệu chuẩn vị trí bằng không trên các van tỷ lệ nhiệt độ cao, và duy trì hoặc thay thế hệ thống chuyển đổi đánh lửa thời tiết nóng.
.
.

(9) Đồng hồ đo áp suất khí tự nhiên, van an toàn, báo động khí dễ cháy, đồng hồ đo áp suất không khí nén, v.v.