印刷包装行业的VOCs控制可以从源头削减、过程管理及末端治理三方面来着手。
源头控制旨在推行低VOCs或无VOCs的环保油墨、胶黏剂以及清洗剂等原辅材料使用,即从工艺的开端减少原辅材料的VOCs含量,进而达到VOCs减排目的。
过程管理包括对工艺过程的规范和优化。干燥是包装印刷过程中必不可少的工序,同时也是VOCs产生和排放量较大的环节之一,通过推广干燥装置优化控制管理系统和推行固化工艺能够达到VOCs的污染控制目的。
在末端治理方面,我们国家包装印刷行业常用的有机废气处理技术大致上可以分为两大类:一类是将VOCs进行分离回收的溶剂回收技术,最重要的包含吸附冷凝回收法、吸收溶解法,适用于有机溶剂和油墨使用量较大、VOCs浓度高的包装印刷工艺;另一类是将VOCs进行分解的销毁技术,最重要的包含热力氧化法(催化燃烧、蓄热式氧化)、等离子氧化分解法,适用于流量大、浓度低的有机污染废气。
吸附法去除VOCs的原理:当含VOCs的气态混合物与多孔性固体吸附剂接触时,利用固体表面存在未平衡的分子吸引力或化学键作用力,把混合气体中VOCs组分吸附在固体表面,使之与废气分离,从而使气体得到净化。主要治理工艺包括固定床、移动床以及流化床吸附器。
吸附法通常用于处理中、低浓度的气态污染物。吸附效果取决于吸附剂性质、气相污染物种类以及吸附系统的操作温度、湿度、压力等因素。活性炭是常用的一类吸附剂,其具有巨大的比表面积、独特的吸附表面结构特征、较强的选择性吸附能力、良好的催化性能和表面化学性能,在气体污染物的处理方面,尤其在VOCs 治理方面具备极其重大作用。总的来说,吸附法设备简单,操作灵活,去除效率高,是有效和经济的回收技术之一。但运行的成本较高,且产生二次污染。
末端治理技术可分为回收和销毁两大类。对于高浓度的VOCs废气,可首先采用冷凝、吸收、吸附等技术对废气中的VOCs回收利用,辅之以其他治理技术实现达标排放。对于中等浓度的VOCs废气,可采用吸附技术回收有机溶剂,或采用催化燃烧和热力焚烧技术净化后达标排放。对于低浓度VOCs废气,可采用吸附浓缩燃烧技术、生物技术或等离子体技术等净化后达标排放。目前常用的VOCs治理技术及应用场景范围见表5-1。