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发表时间: 2024-01-31 09:05:02

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针对印刷行业的VOCs污染问题,探讨了清洁生产在印刷行业VOCs污染控制中的应用,并以具体企业为例进行了分析。结果表明,清洁生产是解决印刷行业VOCs污染问题的


针对印刷行业的VOCs污染问题,探讨了清洁生产在印刷行业VOCs污染控制中的应用,并以具体企业为例进行了分析。结果表明,清洁生产是解决印刷行业VOCs污染问题的重要途径,可以实现企业的节能减排。

随着人们生活质量的提高,以纸张、塑料和金属为主要原料的包装和印刷行业发展迅速。但与此同时,包装和印刷过程中排放的挥发性有机化合物(VOCs)同时也带来了重大的环境问题。

1.VOCs在印刷行业的现状

在2010年“十二五”重点地区空气污染防治联合规划中,VOCs和二氧化硫、氮氧化物和烟尘被确定为四种主要空气污染物[1]。VOCs是印刷业排放的主要污染物。印刷业的VOCs污染源主要包括印刷作业、水桶液、平版印刷的干燥和粉末喷涂过程。目前,约70%-80%的溶剂型油墨和油墨混合稀释剂在印刷过程中会挥发。

印刷包装行业和各地都制定了一系列标准,以减少VOCs的排放。2010年,广东省专门为包装印刷行业制定了VOCs排放标准,并于2010年10月实施。2013年,《大气污染物防治行动计划》明确指出,要促进挥发性有机物污染的治理。VOCs在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施综合整治。2013年,天津市发布的《新鲜空气行动计划》明确提出,到2017年,天津市将对79家石油化T型企业进行处理、医药、印刷等重点VOCs排放行业已完成全面综合治理或关闭。2014年,天津市发布了中国首个地方VOCS综合排放标准,对11个重点行业提出了VOCS排放浓度限制和排放速率要求,并将对VOCS进行监测和控制。2014年,天津市将VOCs作为审计重点,在对美丽天津一号丁程200家重点企业进行清洁生产强制审计时,对企业进行VOCs专项清洁生产审计。


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2清洁生产在印刷企业VOCs治理中的应用

清洁生产强调防止污染的理念。基本理念是利用清洁的原辅材料和能源,采用清洁的生产工艺生产清洁产品。因此,对于印刷企业来说,应考虑从产品设计、原材料选择、能源利用、丁艺生产改进等方面尽可能减少挥发性有机化合物的排放。

从原稿到成品,印刷行业一般分为三个阶段:印前、印中和印后。印刷过程是根据印刷要求连续印刷各种颜色的油墨的过程。油墨主要由连接材料、颜料和辅助材料研磨和过滤而成。溶剂型油墨稀释溶剂主要是甲苯、异丙醇、二甲苯、丁醇等,还会添加一些酯溶剂,如乙酸乙酯、乙酸丁酯等。

印刷生产过程中的挥发性有机化合物主要来自油墨和溶剂中有机成分的挥发。因此,对于印刷企业来说,首先要考虑的是从源头上进行控制。目前,水性油墨已被用作溶剂。这种油墨是世界公认的环保油墨,也是美国食品药品监督管理局批准的所有印刷油墨中唯一的油墨。因此,印刷企业应考虑在不影响产品质量的情况下,逐步使用水性汕头油墨代替溶剂油墨,从源头上减少VOCs的挥发。对于一些不可替代的溶剂,可以考虑回收利用,减少挥发

胶粘剂将用于干燥和恢复过程。目前,溶剂型胶粘剂主要用于干燥和恢复过程。溶剂型胶粘剂易燃、易爆、挥发,污染相对较大。水性胶粘剂排放水蒸气,无异味,不污染环境。因此,印刷企业可以考虑逐步用水性胶粘剂代替溶剂型胶粘剂。

印刷企业除了改进原辅材料外,还应加强对生产过程的控制,提高企业管理水平和员工操作水平,定期对设备进行维护,及时淘汰高能耗、低效率的设备,尽量减少VOCs的产生和排放。

虽然清洁生产强调污染物预防,但不排除终端处理。对于生产过程中不可避免的VOCs,可以通过收集和处理VOCs来减少排放到大气中的有机物,这是一项相对成熟的技术。目前,VOCs的处理技术主要包括催化燃烧法、吸附法、吸收法和生物膜法。净化效率高,处理彻底,可根据企业实际情况进行选择。

本文以某印刷企业为例,对印刷行业VOCs治理中清洁生产的应用进行了具体说明。

3.印刷企业VOCs治理实例

3.1企业概况

一家企业主要从事软包装材料的生产及相关服务,主要产品包括方便面外包膜、内包膜、碗盖、瓶标等,生产规模约50万R/S(公里),635名员工。

企业的产品定位是为食品、乳制品、药品、日化、农化等五大行业提供软包装产品。拥有多套国际顶级设备和20多条生产线,主要包括150台先进设备,如十色印刷机、八色印刷机和无溶剂复合机。

3.2原辅材料

企业消耗的原辅材料主要有原膜、颗粒、油墨、溶剂和粘合剂。与VOCs相关的主要原辅材料如表1所示。

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3.3生产工艺

企业产品种类繁多,各类产品丁艺不同,但存在交叉重复。典型的T艺术生产包括几个过程,如印刷、检验、干燥和复制、保健、涂层、分段、包装和仓储。具体工艺流程图如图1所示。

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通过对生产过程的审查和分析,可以发现以下问题:

印刷工艺:打开颜色调配过程,会有溶剂挥发;墨槽和胶辊在印刷过程中均泄漏,会导致溶剂无组织挥发。

(2)干复工艺和养生丁艺:由于设备密封不严,易产生跑滴漏,导致溶剂挥发。

(3)淋膜工艺:未经处理,淋膜工艺产生的废油烟气体直接通过屋顶排放。

3.4VOCs平衡

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从VOCs材料平衡图可以看出,企业有机废气的主要来源是稀释剂,占含有VOCs材料的原辅材料的80%以上。排放废气中的收集和处理比例较低。因此,从源头上考虑,企业应挖掘减少稀释剂用量的潜力;从废物的角度来看,企业应加强废气监测,增加废气处理的比例和处理能力。此外,干复T艺术中使用的有机溶剂相对单一,因此考虑是否可以回收利用。

从VOCs材料平衡图可以看出,2012年企业VOCs的年度使用量约为6425.3t,除产品残留物、催化燃烧分解外,VOCs总共排入大气约3165.4t。

3.5清洁生产方案

通过分析企业现状,对VOCs进行VOCs平衡分析,发现企业降低VOCs排放的潜力,提出相应的清洁生产方案。具体方案如表2所示。

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通过计算可以看出,通过实施清洁生产计划,企业每年可以减少大约2820t/VOCs的排放a,VOCs排放减少89.09%,清洁生产方案取得了良好的减排效果。

通过讨论清洁生产在印刷行业VOCs处理中的应用,以及对特定企业的实例分析,可以看出清洁生产是印刷行业解决VOCs污染的重要途径。通过实施清洁生产,从源头上控制污染,可以节约能源,减少排放,提高企业效益,即节约能源,降低消耗,降低污染,提高效率。


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