论文部分内容阅读
摘 要：当今环境污染问题日益严重，大气污染呈现出浓度高、雾霾严重的区域性及复合性等问题。挥发性有机物（VOCs）是近地层臭氧和细颗粒物PM2.5生成的重要前体物，是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要污染物质来源。
关键词：印刷油墨 废气治理 技术研究
一、印刷行业VOGs治理技术概述
目前我国针对挥发性有机废气的主流治理技术主要包括吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、生物法、低温等离子体法、UV光催化等，有机废气的处理技术对比见表l。结合印刷企业有机废气的特点，单一的处理工艺很难达到有效治理废气的目标，一般工程设计单位会根据有机废气特征，在确保尾气达标的前提下，尽可能采用成熟可靠、处理效率高的处理工艺或者联合处理工艺，达到治理目的。
二、印刷企业废气治理存在的问题
1.印刷车间未进行气流组织设计。大部分印刷车间没有进行功能区性分区，生产线布局不合理，送排风和车间温湿度设计比较随意，不仅能耗高，而且导致印刷车间内废气无组织散发严重。
2.设计风量过大。大部分的凹印、复合或涂布设备的排风量未经过设计计算，大幅超过印刷工艺需求，不仅造成风机能耗增加，同时也使废气排放浓度进一步降低，而废气处理设施却是以排放风量设计的，因此，增加的多余风量等同于增加了废气处理设施的投入成本和运行成本。加上一些企业印刷机组共用一台排风机，在部分机组未生产时，仍然按照满负荷的风机功率排风，由于全部印刷机的烘箱处于连通状态，导致处理风量额外增加。
3.废气设施运行不正常。出于降低成本原因，部分印刷企业擅自闲置治理设施，或者故意使治理设施处于不正常运行状态。比如：降低低温等离子运行电压，长期不更换活性炭或者将活性炭取出晾晒后回填，不及时更换损坏的紫外灯管等违法行为。
三、印刷废气治理研究现状
1.印刷材料方面。这方面的研究集中在不同材料的VOCs散发特性和传质扩散模型，研究承印材料和油墨、清洗剂的匹配性，不同的印刷方式所使用油墨的VOCs含量，以便开发环保承印材料、油墨和清洗剂。比如：Bodalal等认为扩散系数D与VOCs分子量负相关，分离常数Ke与VOCs蒸汽压正相关；何晓辉通过测试对比发现凹印油墨（68%～80%）含量最高，UV胶印油墨（7%～12%）VOCs含量最低。溶剂型柔印油墨（50%～55%）、热固型轮转胶印油墨（31%～39%）、单张纸胶印油墨（11%～19%）VOCs含量依次降低。
2.废气收集方面。此类文献从印刷车间气流组织、温湿度控制、风速控制以及涂布、印刷设备密闭改造方面研究提高有机废气收集效率。包括不同送风方式效果、内扰热源影响、气流分布特性和能耗之间的关系、温湿度独立控制等内容。
3.末端治理方面。印刷有机废气治理應用最广泛的技术包括吸附法、热力氧化、光催化氧化、生物法等，单一的治理技术存在不同的缺陷，为降低治理成本，提高适用范围，末端治理重点研究印刷有机废气治理技术集成与创新。国内外发展出吸附浓缩-催化燃烧、吸脱附-冷凝回收等有机废气治理集成工艺。同时，国外对微生物法处理印刷废气情有独钟，生物处理技术在印刷废气治理技术中的比例达到了29%。相关研究涉及了生物过滤处理对含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有机废气的去除效果、影响因素及动力学模型。国内也对这项技术进行了研究，研究主要侧重于微生物驯化，各类因素如：VOCs组成、进气浓度和速率、填料性质、填料温湿度、营养物质、pH值、微生物和氧气、表面活性剂等对有机废气净化处理效果的影响。总得来说，有机废气净化处理技术可以分成：回收法和破坏法两大类。不同有机废气处理技术在国内外市场占有率见表1。
4.机理研究和建模方面。此类研究侧重于不同有机废气处理技术内在机理，期望通过优化模型参数提高处理效率。包括低温等离子体、热等离子体、联合等离子体（CPP）光解、生物滴滤、管式生物过滤、膜生物过滤等技术处理有机废气机理、机制，以及有机废气逸散、吸收、降解过程数学模型。
四、结语
由于VOCs的种类、性质复杂，因此在处理时也需要不同的途径。在治理VOCs时，需要充分了解各种VOCs的治理技术及其有效的使用范围，尽可能达到处理的最大效应，使VOCs的废气得到有效治理，实现最佳治理效果。通过对比研究发现：HUC高效联合催化技术和吸附-脱附-沸石转轮-RTO处理技术处理挥发性有机物（VOCs）废气切实可行，排放浓度均低于国家标准限值，去除效率也能达到90%以上。以上方法对处理废气成分较复杂，废气风量较大，废气浓度较低的挥发性有机物（VOCs）废气治理提供了重要的参考依据。
参考文献：
[1]李路海，辛智青，李 修，徐艳芳，刘儒平，雷 晟，曹国荣，莫黎昕.导电油墨印刷转移率及其影响因素研究进展[J].科技导报，2017
[2]肖 艳.探索食品包装油墨印刷趋利避害的安全环保之道[J].网印工业，2017
[3]丝网印刷油墨的性能及应用[J].网印工业，2017
[4]王宗宾.石墨烯的制备及其印刷油墨的合成[D].哈尔滨工业大学，2017
关键词：印刷油墨 废气治理 技术研究
一、印刷行业VOGs治理技术概述
目前我国针对挥发性有机废气的主流治理技术主要包括吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、生物法、低温等离子体法、UV光催化等，有机废气的处理技术对比见表l。结合印刷企业有机废气的特点，单一的处理工艺很难达到有效治理废气的目标，一般工程设计单位会根据有机废气特征，在确保尾气达标的前提下，尽可能采用成熟可靠、处理效率高的处理工艺或者联合处理工艺，达到治理目的。
二、印刷企业废气治理存在的问题
1.印刷车间未进行气流组织设计。大部分印刷车间没有进行功能区性分区，生产线布局不合理，送排风和车间温湿度设计比较随意，不仅能耗高，而且导致印刷车间内废气无组织散发严重。
2.设计风量过大。大部分的凹印、复合或涂布设备的排风量未经过设计计算，大幅超过印刷工艺需求，不仅造成风机能耗增加，同时也使废气排放浓度进一步降低，而废气处理设施却是以排放风量设计的，因此，增加的多余风量等同于增加了废气处理设施的投入成本和运行成本。加上一些企业印刷机组共用一台排风机，在部分机组未生产时，仍然按照满负荷的风机功率排风，由于全部印刷机的烘箱处于连通状态，导致处理风量额外增加。
3.废气设施运行不正常。出于降低成本原因，部分印刷企业擅自闲置治理设施，或者故意使治理设施处于不正常运行状态。比如：降低低温等离子运行电压，长期不更换活性炭或者将活性炭取出晾晒后回填，不及时更换损坏的紫外灯管等违法行为。
三、印刷废气治理研究现状
1.印刷材料方面。这方面的研究集中在不同材料的VOCs散发特性和传质扩散模型，研究承印材料和油墨、清洗剂的匹配性，不同的印刷方式所使用油墨的VOCs含量，以便开发环保承印材料、油墨和清洗剂。比如：Bodalal等认为扩散系数D与VOCs分子量负相关，分离常数Ke与VOCs蒸汽压正相关；何晓辉通过测试对比发现凹印油墨（68%～80%）含量最高，UV胶印油墨（7%～12%）VOCs含量最低。溶剂型柔印油墨（50%～55%）、热固型轮转胶印油墨（31%～39%）、单张纸胶印油墨（11%～19%）VOCs含量依次降低。
2.废气收集方面。此类文献从印刷车间气流组织、温湿度控制、风速控制以及涂布、印刷设备密闭改造方面研究提高有机废气收集效率。包括不同送风方式效果、内扰热源影响、气流分布特性和能耗之间的关系、温湿度独立控制等内容。
3.末端治理方面。印刷有机废气治理應用最广泛的技术包括吸附法、热力氧化、光催化氧化、生物法等，单一的治理技术存在不同的缺陷，为降低治理成本，提高适用范围，末端治理重点研究印刷有机废气治理技术集成与创新。国内外发展出吸附浓缩-催化燃烧、吸脱附-冷凝回收等有机废气治理集成工艺。同时，国外对微生物法处理印刷废气情有独钟，生物处理技术在印刷废气治理技术中的比例达到了29%。相关研究涉及了生物过滤处理对含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有机废气的去除效果、影响因素及动力学模型。国内也对这项技术进行了研究，研究主要侧重于微生物驯化，各类因素如：VOCs组成、进气浓度和速率、填料性质、填料温湿度、营养物质、pH值、微生物和氧气、表面活性剂等对有机废气净化处理效果的影响。总得来说，有机废气净化处理技术可以分成：回收法和破坏法两大类。不同有机废气处理技术在国内外市场占有率见表1。
4.机理研究和建模方面。此类研究侧重于不同有机废气处理技术内在机理，期望通过优化模型参数提高处理效率。包括低温等离子体、热等离子体、联合等离子体（CPP）光解、生物滴滤、管式生物过滤、膜生物过滤等技术处理有机废气机理、机制，以及有机废气逸散、吸收、降解过程数学模型。
四、结语
由于VOCs的种类、性质复杂，因此在处理时也需要不同的途径。在治理VOCs时，需要充分了解各种VOCs的治理技术及其有效的使用范围，尽可能达到处理的最大效应，使VOCs的废气得到有效治理，实现最佳治理效果。通过对比研究发现：HUC高效联合催化技术和吸附-脱附-沸石转轮-RTO处理技术处理挥发性有机物（VOCs）废气切实可行，排放浓度均低于国家标准限值，去除效率也能达到90%以上。以上方法对处理废气成分较复杂，废气风量较大，废气浓度较低的挥发性有机物（VOCs）废气治理提供了重要的参考依据。
参考文献：
[1]李路海，辛智青，李 修，徐艳芳，刘儒平，雷 晟，曹国荣，莫黎昕.导电油墨印刷转移率及其影响因素研究进展[J].科技导报，2017
[2]肖 艳.探索食品包装油墨印刷趋利避害的安全环保之道[J].网印工业，2017
[3]丝网印刷油墨的性能及应用[J].网印工业，2017
[4]王宗宾.石墨烯的制备及其印刷油墨的合成[D].哈尔滨工业大学，2017