Hvordan løse avgassproblemet med dyptrykk? Her kommer den komplette veiledningen til styring fra kilde og prosess til slutt-av-livsledelse!
Dyptrykk har modne prosesser, høy produksjonseffektivitet, rike og lagdelte trykte produkter og utmerket original reproduksjonsytelse, noe som gjør den mye brukt i den fleksible emballasjeindustrien. Vårt firma eier syv avanserte produksjonslinjer for dyptrykk både innenlands og internasjonalt, med en årlig produksjon på rundt 26 000 tonn emballasjefilm. I denne artikkelen gjennomfører forfatteren en-dybdestudie av reduksjon av dyptrykksgass (VOC) og energi-besparende teknologier, som kombinerer avgassgenerering for dyptrykktrykk, produksjonsprosesskontroll, utstyrsforbedring, behandling av eksosgass (VOC) og varmekildeutnyttelse, og oppnår betydelige økonomiske og sosiale fordeler.
Eksoskilder for dyptrykk
Det løsemiddelbaserte-blekket som brukes i dyptrykk inneholder mindre enn eller lik 75 % VOC. For å forbedre utskriftsytelsen må forskjellige løsemidler (etylacetat, n-butanol, isopropanol, n-propylacetat, etc.) tilsettes blekket for å blande og fortynne det. VOC fordampes og frigjøres under blekkpreparering og tørking.
For å redusere VOC-utslipp har trykkeriindustrien de siste årene tatt i bruk vann-basert blekk (absorberende substrater Mindre enn eller lik 15 % for kontroll av eksoskilder; Ikke-absorberende substrater Mindre enn eller lik 30 %) har teknologien også utviklet seg raskt, men siden vann-ikke har utfordret den tekniske motstanden, vannmotstanden og vannresistensen, glans, står deres nåværende applikasjon fortsatt overfor begrensninger. Denne artikkelen utforsker forskning på VOC-utslippsreduksjon og energi-besparende teknologier, basert på løsemiddelbasert-blekk som er mye brukt i dyptrykk.
Dyptrykk prosesskontroll
01/ Lagring
VOC som blekk og løsemidler bør lagres i forseglede beholdere, som skal dekkes og forsegles, holdes forseglet og lagres i dedikerte lagre for farlige kjemikalier. Temperaturen i lagre for farlige kjemikalier bør fortrinnsvis kontrolleres mellom 0 grader ~28 grader. Vannlagertak eller kjølevannsrør kan monteres på lagertaket. Når utetemperaturen er 30 grader eller høyere, spray vann for å avkjøle temperaturen, og hold den indre temperaturen under 28 grader. Farlige kjemikalielagre med egnede forhold bør utstyres med eksplosjonssikkert-luftkondisjonerings- eller eksplosjonssikkert-tilførselsluftutstyr, som kontrollerer temperaturen på lageret om sommeren til under 28 grader og over 0 grader om vinteren.
02/ Blanding
Blekk- og løsemiddelblandingsprosessen bør bruke automatisk blekkblandeutstyr og operere i et forseglet rom for å redusere fordampning forårsaket av eksponering. Hvis betingelsene ikke er oppfylt, bør lokale gassinnsamlingstiltak iverksettes i isolasjonsrommet, og eksosgass bør føres inn i VOCs eksosbehandlingssystem via eksplosjonssikre vifter og forseglede rørledninger.
03/ Blekktilførsel
Etter blanding bør blekket transporteres sentralt til utskriftsmaskinenheten ved hjelp av forseglede rørledninger (ideelt ved bruk av et selvflytende system). Behovsenheten skal bruke sentralisert viskositetskontroll basert på bruk, og en pneumatisk ventil skal automatisk legge blekk til blekkbrettet.
For ikke-rørledningsoverføring av blekk og løsemidler, bør forseglede beholdere brukes. Når du tilsetter blekk eller løsemiddel til blekktanken, bør det brukes en enhets-type blekkviskositetskontroller for å holde løsemidlet forseglet inne i enheten. Etter at blekk er tilsatt, bør blekkbøtten lukkes umiddelbart for å redusere VOC-utslipp under blekktilførselsprosessen.
04/ Trykking
For å redusere-eksosutslipp på stedet, bør blekkbrett, blekkfat og løsemiddelfat dekkes med dekkplater. Dyptrykksnaler bør fortrinnsvis bruke lukkede naler, eller tiltak som bruk av blekktankdeksler eller endring av formen på sporåpningene kan redusere det åpne området til blekktilførselssystemet. Utskriftsprosessen bør bruke automatisk kontroll av blekkviskositet, som muliggjør online overvåking av blekkviskositet og automatisk løsningsmiddeldosering for å redusere hyppigheten av manuell åpning av blekkhetter og minimere VOC-utslipp.
Utskriftsenheten bør vedta lokale gassoppsamlingstiltak, med luftinntak plassert i den nedre delen og på drivsiden. Etter oppsamling av eksosgass, slippes den ut gjennom forseglede rørledninger til VOCs eksosbehandlingssystem.
05/ Ovnsoppvarming
Ovnsoppvarming for dyptrykk står for ca. 70 % av maskinens opptenningskostnad og er et sentralt fokus for energisparing og utslippsreduksjon. Nye høy-effektive gasssuspensjonsovner eller semi-suspensjonsovner gir utmerkede tørke- og-energibesparende effekter; Hvis forholdene tillater det, foretrekkes luftvarmepumper eller vann-elektrisitet (damp). Inntaks- og returluftkanalene bør bruke intern sirkulasjon eller LEL-automatikk. Ovnen bør være godt forseglet for å redusere avgass og varmetap forårsaket av luftlekkasje. Under drift bør luftmengden justeres for å opprettholde et lett undertrykk inne i ovnen.
06/ Rengjør med en annen plate
Dyptrykk krever platerengjøring når en bestilling er fullført eller produkter byttes ut. Under rengjøring, prøv å bruke en liten mengde løsemiddel for rask rengjøring under platerulledrift. For ytterligere rengjøring er det best å bruke en ultralydrenser for automatisk rengjøring i et forseglet rom. Eksosgassen som produseres samles opp lokalt og slippes ut gjennom forseglede rørledninger til VOCs eksosbehandlingssystem.
Trykking av blekkplater, blekkbøtter, dekkplater, etc. kan i stor grad redusere VOC-utslipp forårsaket av løsemidler som brukes under rengjøring ved å sprøyte teflon. Gjennom vitenskapelig produksjonsordreplanlegging produseres produkter med samme spesifikasjoner og varianter på en sentralisert måte, noe som reduserer hyppigheten av utskifting av plateruller og minimerer utslipp av VOC.
07/ Produksjonsmiljø
Dyptrykksproduksjonsmiljøet bør kontrolleres mellom 18~28 grader og fuktighet på 45%~65%, med innendørs og utendørs miljøer som holdes under lett undertrykk (innendørs undertrykk) for å redusere VOC-lekkasje.
Forbedret eksosanlegg for trykkemaskiner
Tørkeenheten består av en ovn, vifte, luftventil, luftkanal, luftdyse og andre komponenter. Varm luft blåses direkte på underlaget gjennom dysen, og løsemiddelfilmen på underlagets overflate blir skadet av varmluftstrålen. Løsningsmidlet i blekket siver deretter gjennom de hule dielektriske porene og fordamper til yttersiden av blekklaget. En del av varmen overføres som latent varme, mens en annen del overføres inne i substratkroppen via ledning, og den resterende varmen blir til slutt ført ut av ovnen med luft.
Varmlufttørkeprosessen til dyptrykksutstyr er en kompleks prosess med masse- og varmeoverføring. Kvaliteten på utskriften avhenger ikke bare av varmlufthastighet, varmluftstemperatur, blekktykkelse, eksosanlegg og miljøtemperatur og fuktighet, men påvirker også i stor grad egenskapene til underlaget, blekksammensetningen og -karakteristikkene og tørkeovnens struktur.
For å forbedre den generelle utnyttelsen av varme i ovnen, implementerte vi følgende forbedringer:
(1) Bruk en isolert ovn, med keramisk fiberfilt isolasjonslag på veggene i skapet, som gir isolasjon som reflekterer varme og reduserer varmetapet i tørkesystemet.
(2) Ovnsdysen tilsvarer legeringsstyrevalsen til trykkpressen. Gjennom metallstyrerullen absorberer og overfører den varme for det andre, noe som øker kontaktflaten med registreringsmaterialet og forbedrer energiutnyttelsen.
(3) Installer en returluftvarmeveksler for å utveksle varme mellom den eksterne avtrekksluften og innløpet til varmeovnen, og gjenvinne den utblåste varmluften. Dette reduserer løsningsmiddelinnholdet i inntaksluften samtidig som det oppnås sekundær gjenbruk av varmluft. Denne metoden kan gjenvinne ca. 65 % av varmluften og redusere avfallsluftutslipp med ca. 30 %.
(4) Ved å utnytte den lave bunneksoskonsentrasjonen og den høye øvre eksoskonsentrasjonen, føres den nederste eksoskanalen inn i øvre eksosmodus, noe som reduserer den øvre avtrekksluften fra innendørs. Tester viser at hver trykkemaskin reduserer eksosutslippene med om lag 12.000 kubikkmeter i timen.
(5) Ved å bruke enhet eller lokal LEL-teknologi, justerer det øvre eksossystemet automatisk sirkulasjonsluftvolumet basert på konsentrasjon, og reduserer utslipp til avløpsluft. Ved stabil drift reduserer denne løsningen eksosutslippene med 40 %.
Design av avgassbehandlingsanlegg (VOC).
Dyptrykk VOCs eksosgass er preget av lav konsentrasjon og stort luftvolum. Etter å ha sammenlignet ulike løsninger, valgte vi et to-trinns roterende zeolittkonsentrasjon + tre-tank RTO (regenerativ oksidasjonsovn) avgassbehandlingssystem. Ved å bruke en totrinns løper for å konsentrere og øke VOC-konsentrasjonen i prosessgasser, muliggjør RTO selvopprettholdende drift- og reduserer naturgassforbruket.
Zeolitt roterende konsentrasjon og fjerningseffektivitet er 90% ~ 95%. Når VOC-konsentrasjonen i eksosen overstiger 500mg/m³, kan ikke lenger enkelt--løperkonsentrasjonsadsorpsjonen garantere kravet på 40mg/m³ for skorsteinseksos VOC mindre enn eller lik s. En totrinns løper er utformet for å utføre sekundær adsorpsjon av gassen adsorbert av den første-trinns løper, og øker hjulets adsorpsjonseffektivitet til 98,5 % og reduserer VOC-utslippene betydelig. Ved å bruke en RTO-design med tre-tanker (Regenerative Oxidation Furnace) kan effektiviteten til fjerning av VOC overstige 99 %, noe som forbedrer miljøet betydelig.
Energisparing av avgassbehandlingssystemer (VOC).
Gjennom operasjonell ledelse, forbedring av utstyr og energigjenvinning av avgassbehandlingssystemer (VOCs) oppnås VOC-reduksjon og energibesparelser.
01/ To-roterende zeolittkonsentrat
Den to-roterende zeolittkonsentrasjonsenheten er utformet med to første-løpere (A1 og B1) og to andre-løpere (A2 og B2). Desorpsjonsluften fra det første-trinnet kommer direkte inn i RTO-systemet, mens adsorpsjonsluften fra det første-trinnsløpet går inn i det andre-trinnet for sekundær adsorpsjon (A1-adsorpsjonsluft kommer inn i A2, B1-adsorpsjonsluften kommer inn i B2). Adsorpsjonsluften fra det andre-trinnet slippes ut direkte i eksosrøret, og desorpsjonsluften fra det andre-trinnet føres inn i det første-trinnets innløp for å blandes med den opprinnelige prosessavfallsgassen. (Figur 1 Dobbel-trinns roterende konsentrasjonsskjema for zeolitt), nøkkelpunktene for energisparende operasjoner er som følger:
Figur 1 Skjematisk diagram av to-konsentratorprinsipp for zeolitthjul
(1) Justering av hjulhastighet: Ved oppstart er den vanligvis satt til rundt 30 Hz. Under drift kan den justeres basert på luftstrømmen. For eksempel, når luftstrømmen er lav og konsentrasjonen er lav, juster rotasjonsmotorfrekvensen til hjulet for å redusere rotasjonshastigheten, øke konsentrasjonen, oppnå selvbalansering av RTO-forbrenning og spare naturgass; omvendt, øk rotasjonshastigheten for å øke adsorpsjonseffekten til hjulet og sikre at avgassutslippet oppfyller standarden.
(2) Regelmessig utskifting av hjulinntaksfilter (filterpose): Trykkforskjellen ved hjulinntaket bør ikke overstige 75 mmAQ. Gjennom regelmessig rengjøring eller utskifting bør trykkforskjellen kontrolleres til 25 mmAQ eller under så mye som mulig, noe som kan spare strømbelastningen til systemviften.
(3) Hjultemperaturjustering: Desorpsjonsinnløpstemperaturen til hjulet er satt til 180 grader. Denne temperaturen styres av toppen av RTO-forbrenningskammeret, ved hjelp av en proporsjonalventil og blandeboks for å stabilisere desorpsjonsinnløpstemperaturen til hjulet. Hvis desorpsjonsinnløpstemperaturen er under 115 grader, vil det resultere i lav desorpsjonseffektivitet; hvis den overstiger 225 grader, vil den utgjøre en sikkerhetsrisiko. I dette tilfellet må utstyret tvangstoppes, og høytrykks CO2-systemet utløses automatisk for å avkjøle hjulet for å sikre sikkerheten.
02/ Tre-kammer RTO (Regenerative Thermal Oxidizer)
RTO (Regenerative Thermal Oxidizer) inkluderer tre hovedfunksjoner: varmelagring, termisk oksidasjon og forbrenning. "Varmelagringen" kommer fra de regenerative media i RTO. I hjemlige keramiske regenerative systemer er varmeutnyttelseseffektiviteten allerede over 97 %. Arbeidsprinsippet er å varme opp den organiske eksosen til over 790 grader, noe som får de flyktige organiske forbindelsene (VOC) i eksosgassen til å oksidere og dekomponere til karbondioksid og vann. Varmen som genereres under oksidasjon lagres i det keramiske regenerative mediet, noe som får mediet til å varmes opp og lagre varme. Varmen som er lagret i det keramiske regenerative mediet brukes til å forvarme den påfølgende innkommende organiske eksosen, som er "varmefrigjøringsprosessen" til det keramiske regenerative mediet, og sparer drivstofforbruk i eksosoppvarmingsprosessen.
Tre-kammer RTO bruker ventilsvitsjing og opererer syklisk i tre trinn. I trinn én forvarmes avgassen gjennom regenerasjonskammer 1 og går deretter inn i forbrenningskammeret for forbrenning. Eksosen i forbrenningskammeret (vanligvis holdt på 800-850 grader) gjennomgår oksidasjon og dekomponering, og eventuell gjenværende ubehandlet gass i regenerativt kammer 2 blåses tilbake-etter rensing inn i forbrenningskammeret for forbrenning (rensefunksjon). Den dekomponerte eksosen slippes ut gjennom regenerativt kammer 3, mens regenerativt kammer 3 varmes opp (som vist i figur 2, tre-kammer RTO-skjema).
Figur 2: Skjematisk diagram av RTO med tre-tanker (Regenerative Oxidation Furnace).
Det viktigste driftsenergiforbruket til RTO (Regenerative Regenerative Oxidation Furnace) er elektrisitet og naturgass. Under de samme driftsforholdene kan vitenskapelig driftsstyring og forbedringer oppnå energisparing og utslippsreduksjon:
(1) Justering av RTO-koblingsventilens tid: Når det er en stor temperaturforskjell eller for høy temperatur (f.eks. over 1000 grader) mellom det regenerative RTO-laget og kjølesonen, juster og forkort RTO-svitsjeventilsyklusen (vanligvis satt mellom 1,5 og 2 minutter) for å sikre jevn varmefordeling i hele forbrenningskammeret, og spar elektriske kostnader i forbrenningskammeret.
(2) Juster inntakslufttrykket: Når temperaturforskjellen mellom midt- og øvre lag av RTO er liten eller mellomlagstemperaturen er relativt høy (750 grader), kan trykkverdien ved systemets luftinntak økes for å øke viftefrekvensen, øke temperaturforskjellen, redusere temperaturen i mellomlaget og forbedre VOCs behandlingseffektivitet; Når det er stor temperaturforskjell mellom nedre og midtre lag av RTO, kan trykket ved luftinntaket justeres for å senke systemets viftefrekvens og spare strøm.
(3) Modifikasjon av friskluftventil: RTO sikkerhetsdesign. Når RTO-forbrenningskammertemperaturen stiger over innstilt verdi, åpnes friskluftspjeldet automatisk, og senker brennkammertemperaturen ved å innføre lav-temperatur uteluft samtidig som luftvolumet for avgassbehandling økes. Gjennom-dypende undersøkelser tok vi i bruk en modifisert friskluftventilasjonskanaldesign, ved bruk av eksos fra bunnen av utskriftsmaskinenheten (ved romtemperatur). På denne måten, mens vi nådde kjølemålet, økte vi ikke eksosbehandlingen og reduserte strømforbruket.
(4) Nedstengingsdrift: Når avgassbehandlingssystemet slås av og av, forblir RTO-temperaturen på 400 grader. Takket være isolasjonseffekten til det interne varmelagringslaget reduseres naturgassforbruket når enheten startes på nytt.
03/ Termisk sirkulasjon
Under driften av VOCs eksosbehandlingssystem er skorsteinens eksosgasstemperatur rundt 200 grader. For å maksimere energiutnyttelsen, installeres varmeveksling på rør som går inn i skorsteinen for å gjenvinne eksosvarmen.
Ved utforming av varmevekslere må tørrbrenning og beskyttelsestiltak ved lav- temperatur vurderes. For eksempel overvåkes røykgassutløpstemperaturen til den ribbede rørvarmeveksleren kontinuerlig av en termisk motstand. Hvis temperaturen er under innstilt temperatur, forbikobles varmeveksleren. Utløpstemperaturen til sirkulerende vann overvåkes og kontrolleres kontinuerlig av motstanden; hvis temperaturen overstiger innstilt temperatur, forbikobles varmeveksleren. Figur 3 viser skjematisk VOCs varmegjenvinning.
Figur 3 skjematisk VOC-varmegjenvinning
Ved å kontrollere pumpen og lagertanken med sirkulerende vann, blir det gjenvunnede varme vannet deretter gjenbrukt i trykkpressen og lagt til ovnen, noe som reduserer utskriftsenergiforbruket. Om vinteren brukes varmtvann også til oppvarming av produksjon og kontorarealer, noe som muliggjør energigjenvinning.
Vedlikehold og service
VOCs eksosbehandlingssystemer har komplekse strukturer, høye nivåer av automatisering og flere sikkerhetslåser. Under drift bør det gjennomføres en omfattende inspeksjon annenhver time, med grundige inspeksjonsprotokoller. Eventuell unormal støy, temperaturøkning eller utslippshastighet bør behandles umiddelbart. I tillegg til operasjonelle patruljer, bør spesialisert inspeksjonsutstyr som infrarøde termiske kameraer, vibrasjonstestere, amperemeter, etc., brukes til profesjonelle inspeksjoner for å oppdage unormale tegn tidlig og lette rettidige og effektive tiltak, for å sikre kontinuerlig og stabil drift av VCOs eksosbehandlingssystem. Nøkkelpunktene for daglig vedlikehold er som følger:
(1) Vifter og girmotorer: viktig utstyr kan bruke online temperaturmåling, mens andre kan måle temperatur ukentlig; Smøreolje bør etterfylles hver tredje måned; Lagre skiftes hvert 5. år.
(2) Automatiske (pneumatiske) ventiler: filtre og avløpsventiler er installert i trykkluftrørledningen; Luftkretsen bruker dedikert trykkluftsmøreolje; Instrumenttrykkregulatorventiler og filtre inspiseres ukentlig for utslipp av kloakk.
(3) Vifte: Viftehjulet påvirkes av vedheft forårsaket av støvpartikler og andre faktorer, så-inspeksjon og rengjøring på stedet utføres hver sjette måned.
(4) ROT-ovnskropp: RTO-ytterveggen inspiseres og påføres på nytt årlig med varme-belegg; Interiøret åpnes annethvert år for å inspisere tilstanden til de regenerative mursteinene, og reparasjoner eller utskiftninger utføres etter behov.
(5) Forsegling: Inspiser tetningsringer for zeolitt-roterende hjul, zeolitt-roterende motordrivkjeder og automatiske kontrollventiltetninger hver sjette måned.
(6) Høy-temperaturkomponenter: Etter ca. 2 års drift, bør den interne høy-temperatursonden til RTO byttes ut; Utfør forsegling og null-posisjonskalibrering av proporsjonalventiler med høy-temperatur, og utfør vedlikehold eller utskifting av varmetenningsbrytersystemet.
(7) LEL-kalibrering: VOCs eksosluftinntak LEL kalibreres kvartalsvis for å unngå avvik som kan påvirke systemkontrollnøyaktigheten.
(8) Sirkulerende vann: Varmegjenvinnings sirkulerende vann bør mykgjøres eller renses, tømmes helt og erstattes under årlig stans.
(9) Naturgass trykkmålere, sikkerhetsventiler, brennbar gassalarm, trykklufttrykkmålere, etc., må kalibreres og merkes strengt i henhold til lover og forskrifter.