



? ? ? ?談及煙草包裝,廣義來說是指卷煙生產過程中所使用的包裝材料,主要包括卷煙紙、濾棒成形紙、接裝紙、內襯紙、框架紙、盒包裝紙、條包裝紙、封簽紙、煙用紙箱等;狹義來說僅指小盒包裝紙、條盒包裝紙(俗稱煙包、裝潢或商標紙)??梢钥闯?,絕大多數煙草包裝都離不開印刷,其印刷方式涵蓋了凹印、膠印、絲印、柔印等多種工藝。
一、煙包印企VOCs廢氣成分及特點
? ? ? ?煙包印企VOCs廢氣是煙包在生產過程中由于凹印類產品使用溶劑型油墨、醇水性油墨、稀釋劑和膠印類產品使用潤版液、洗車水等揮發而形成的,VOCs廢氣中含有苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙酸乙酯、正丙酯、正丙醇、異丙醇等揮發性有機物,在當前愈加嚴格的環保要求下,煙包印企VOCs廢氣有組織達標排放是保證企業正常運營的前提和保障。
? ? ? ?按印刷方式分,國內煙包印刷方式主要是卷筒紙凹印和單張紙膠印兩種,其中卷筒紙凹印主要以使用溶劑型油墨為主,輔以少量的醇水性油墨,其產品占煙包總量的60%以上,在凹印生產過程中產生大量高濃度VOCs廢氣;單張紙膠印主要以使用UV油墨為主,其產品主要是中高端卷煙,在膠印生產過程中產生較低濃度的VOCs廢氣;其它印刷方式如單凹、絲印等均非煙包的核心印刷方式,以實現特殊效果為目標,主要使用醇水性油墨和UV油墨為主,在生產過程中產生極低濃度的VOCs廢氣。
? ? ? ?按排放方式分,煙包印企VOCs廢氣可分為有組織排放廢氣和無組織排放廢氣兩類。有組織排放廢氣主要來源于印刷工藝過程,尤其是印刷設備的烘干過程,通常配備有專門的收集系統和排放系統,廢氣具有成分復雜、潔凈度高、溫度穩定、和廢氣濃度因產品和速度不同而變化的特點;無組織排放廢氣主要來源于各個工藝過程中揮發出來的VOCs廢氣, 分散于整個生產車間,廢氣具有分布空間廣、濃度比較低的特點。
? ? ? ?按廢氣濃度分,煙包印企VOCs廢氣一般可分為高濃度VOCs廢氣和低濃度VOCs廢氣兩類,高濃度VOCs廢氣一般是指凹印機生產過程中直接從烘箱排出的VOCs廢氣,廢氣濃度一般不低于2g/m3;低濃度VOCs廢氣一般是指凹印機地排風、膠印機、絲印機、單凹機等設備排出的廢氣和部分場所(如油墨倉庫、廢棄物倉庫、調墨間等)排出的廢氣,濃度一般低于300mg/m3。
二、煙包印企VOCs廢氣治理淺析
(一)煙包印企VOCs廢氣治理利器--RTO
? ? ? ?目前煙包印刷領域VOCs廢氣治理最有效、最可靠、最普及的處理方法是熱分解法,即使用RTO,其基本原理是在高溫條件下,將廢氣中的VOCs與O2充分反應,生成CO2和H2O,同時釋放熱量: RTO燃燒室溫度一般在820度左右,廢氣中幾乎所有的VOCs與O2充分反應,生成CO2和H2O,同時釋放熱量,且RTO對煙包VOCs廢氣的風量、濃度、成分等變化都不敏感,具有很高的可靠性,其凈化效率高達99%以上,是目前凈化效率最高的VOC治理設備之一。廢氣氧化后直接排出的高溫清潔氣體,被設計為流經陶瓷蓄熱體,將其所含的熱絕大部分通過陶瓷體蓄熱儲存下來,然后氣體再外排。此蓄熱室通過閥門切換,被用于預熱后續進入的常溫廢氣,如此反復,其熱效率高達95%以上,從而可大幅節約治理能耗。由于RTO具有很高的熱效率和凈化效率,所以設備能夠在比較節能的情況下,高效地完成VOCs廢氣的處理,同時具有很高的可靠性和比較長的壽命(可超過30年),因此在國內外,RTO都是包裝印刷行業用來處理VOCs廢氣的最典型設備。
(二)煙包印企VOCs廢氣治理
1.對凹印機高濃度VOCs廢氣的治理
? ? ? ?鑒于目前約60%的煙包產品均采用卷筒紙凹印印制而成,且在生產過程中主要使用溶劑型油墨,即使使用了部分“水性油墨”,其中也含有較高比例的乙醇,油墨烘干過程所產生的VOCs廢氣通過烘箱直接排出。如果排出的VOCs廢氣濃度較高且在1.8g/m3以上時,可將此類VOCs廢氣輸入RTO直接燃燒處理,RTO可處于自維持狀態(在無需額外能源消耗的前提下RTO設備處于正常運行狀態);如果排出的VOCs廢氣濃度較低但在0.3g/m3至1.8g/m3之間時,可優先考慮對凹印機烘箱循環風系統實施LEL減風增濃改造,然后將增濃后的VOCs廢氣輸入RTO直接燃燒處理;如果排出的VOCs廢氣濃度極低,如在0.3g/m3以下時,在無法使用減風增濃方式提升廢氣濃度時,可考慮使用轉輪進行濃縮處理,總體上該方式具有投資大、能耗高、運維費用高和達標穩定性差等不足之處。
2.對其它低濃度VOCs廢氣的治理
? ? ? ?對于煙包印企中單張紙UV膠印、單張紙凹印、絲網印刷和卷筒紙凹印UV干燥等設備在生產過程中產生的極低濃度VOCs廢氣,因為具有組分復雜、濃度極低、風量較大、分散廣泛等特點,在選擇治理方式時,既要考慮設備投入成本、運行費用和穩定達標等因素,又要遵循國家政策中“鼓勵企業采用多種技術組合工藝,提高VOCs 治理效率”等相關要求,所以煙包印企適一般采用多種技術組合工藝治理低濃度VOCs廢氣,常規選擇“光催化技術+活性炭吸附技術”,此方法相對步驟程序繁雜。
3.源頭替代使用無溶劑印刷機,有效減少VOCs排放
? ? ? ?無溶劑印刷是將承印物的表面100%固含量的油墨(不含有任何有機溶劑),由輻射固化源通過輻射固化進行干燥的印刷方法,輻射固化源包括UV、LED、EB等。設備使用冷光源固化色墨,油墨不含有機溶劑,使用過程中不需要添加任何有機溶劑,沒有揮發性,真正實現無有機揮發物的排放。由于使用冷光源固化色墨,印刷過程中不堵版、干版,干燥速度快,印刷網點更加清晰。由于不需要添加任何溶劑,因此承印物表面VOCs殘留基本為零。