软包装印刷与复合工序VOCs废气治理及溶剂回收技术方案

在软包装印刷行业，挥发性有机物（VOCs）的治理与溶剂回收不仅是环保法规的硬性要求，更是企业降低生产成本、实现绿色转型的重要途径。作为河南地区专业提供VOCs有机废气处理设备的环保设备生产厂家，郑州朴华科技有限公司将深入解析软包装印刷、复合工序的VOCs治理与溶剂回收方案，助力企业实现环境效益与经济效益的双赢。

一、软包装行业VOCs治理现状与挑战

据统计，全国包装印刷业每年使用的有机溶剂量超过40万吨，这些溶剂在印刷和干法复合工艺的烘干过程中几乎全部挥发并排放到大气中。目前，软包装凹印企业对废气的处理主要有两个方向：一是回收，二是燃烧处理，还有个别企业采用等离子技术进行无害化处理。然而，调查显示，全国软包装凹印行业中采用废气处理的企业比例极低，目前不到1%。

究其原因，主要存在以下挑战：回收系统投资大、运营和维护成本高、回收溶剂纯度不够、印刷回收的酯类溶剂带有酸味等。此外，国家暂未出台针对凹印工艺的统一VOCs限排政策，也导致多数凹印企业没有对有机废气进行积极处理。

二、VOCs治理的主要技术路线

根据处理原理的不同，VOCs末端治理技术可分为回收法和销毁法两大类。企业应根据自身废气特性、生产规模和经济实力选择合适的技术路线。

1. 回收技术

回收法主要通过物理方法，改变温度、压力，或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来收集、分离有机气相污染物。主要包括以下几种技术：

• 吸附回收技术：使用吸附材料（如活性炭、活性炭纤维等）捕获废气中的有机溶剂，再通过脱附获得液态溶剂。
• 冷凝回收技术：通过降低温度使废气中的有机组分从气态冷凝为液态，从而实现回收。
• 膜分离技术：利用选择性渗透膜分离有机污染物，特别适合高浓度废气的处理。

在实际应用中，这些技术常常组合使用。例如，一套完整的VOCs废气处理工艺可能包括吸附脱附系统、精馏系统、膜分离提纯系统、废水处理系统。郑州朴华科技提供的VOCs治理设备就采用了多种技术组合的方式，以提高整体处理效率。

2. 销毁技术

销毁技术是通过化学方法将VOCs转化为二氧化碳和水，主要包括：

• 蓄热式催化燃烧法（RCO）：将排放出来的有机废气进行二次加热，在重金属催化作用下分解成二氧化碳和水蒸气。郑州朴华科技的RCO催化燃烧设备可将燃烧产生的热能收集并加以利用，降低运行成本。
• 蓄热式热力燃烧法（RTO）：通过高温热氧化将有机物分解，热回收效率高。
• 低温等离子技术：在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击有机废气大分子，使其转变为无害物质。

三、不同工序的定制化解决方案

软包装生产的不同工序产生的废气特性不同，因此需要针对性的治理方案。

1. 干式复合工序VOCs治理

干式复合工艺的有机溶剂单一、废气浓度高，其溶剂回收技术目前比较成熟。采用干式复合VOCs溶剂回收系统的软包装凹印企业不仅取得了良好的社会效益，也取得了明显的经济效益。

对于干式复合工序，推荐采用“吸附浓缩+冷凝回收+膜分离提纯”的组合工艺：

1. 吸附脱附系统：利用吸附材料实现VOCs气体的吸附富集，再利用高温蒸汽实现富集溶剂的脱附解析。
2. 精馏系统：利用有机溶剂和水的沸点差异，将水相中的有机溶剂提取出来。
3. 膜分离提纯系统：对解析产生的溶剂进行脱水提纯，达到回用标准。

2. 印刷工序VOCs治理

对于软包装凹印工序来说，虽然也可对排放废气中的有机溶剂进行有效回收，但由于回收系统投资大、运营和维护成本高、回收溶剂纯度不够等原因，所取得的经济效益并不明显。

针对印刷工序，可根据油墨类型选择不同的治理技术：

• 使用溶剂型油墨的生产线：可采用ESO（节能、减风、增浓）+燃烧技术进行处理。
• 使用水性油墨的生产线：可采用水洗+更换式活性炭吸附方式处理。
• 使用植物油基油墨、紫外光固化油墨或单一溶剂油墨的生产线：可采用活性炭吸脱附方式处理。

四、创新技术与未来趋势

随着环保要求的不断提高，VOCs治理技术也在不断创新。近年来，一些新技术和新方案逐渐应用于软包装行业。

1. 氮气循环回收工艺

一种创新的溶剂回收工艺方法是在第一密闭氮气循环环境下，对过滤、冷却的有机废气进行浓缩增浓，通过干燥模块在低露点进行深度干燥，并进一步通过吸附塔进行吸附。这种工艺的优点是溶剂不变质，可直接回收使用，后续装置减小，占地面积小，投资少。

2. 吸附/脱附+催化燃烧组合工艺

针对中小型包装印刷企业，吸附/脱附+催化燃烧组合工艺对整个系统实现净化、脱附过程封闭循环，在满足排放要求的同时降低处理成本，从而实现热能回收再利用。

3. 源头减排与全过程治理

除了末端治理，源头减排和过程控制也同样重要。威海市出台的《印刷行业挥发性有机物综合整治实施方案》提出从原辅材料替代、无组织管理、末端治理三个方面开展综合整治。

在同一个生产线内，油墨、清洗剂、胶粘剂等涉VOCs原辅材料全部完成低挥发性替代后，相应生产工序可不要求建设末端治理设施。这为企业提供了另一种符合法规且降低成本的选择。

五、技术方案选择的关键因素

选择合适的VOCs治理方案，需要考虑以下关键因素：

坦白说，没有一种技术能适用于所有情况，企业需要根据自身的废气特性、生产条件和经济实力选择合适的技术路线。郑州朴华科技作为专业的环保设备生产厂家，可根据企业具体情况进行定制化设计，提供最适合的解决方案。

六、典型案例与效益分析

京津冀地区作为我国印刷产业的核心聚集区，包装印刷企业数量占全国总量的18%。该地区的一项研究表明，针对中小型包装印刷企业研发的经济适用型VOCs处理一体化技术及装备，采用吸附/脱附+催化燃烧组合工艺对整个系统实现净化、脱附过程封闭循环，在满足排放要求的同时降低处理成本。

据预计，该项目将带动京津冀地区包装印刷行业VOCs总量减排50%以上，对区域PM2.5和臭氧减排贡献率达5~8%。以一家工厂2台印刷机的用量计算，烘干节能年可减少用电量36万度，折合电费约28万元，减少碳排放330吨，溶剂消耗量可降低150吨，降碳量可280吨。

不得不说，有效的VOCs治理不仅能满足环保要求，还能带来显著的经济效益。通过溶剂回收和能源综合利用，企业通常能在2-4年内收回投资成本，并在此后持续获得收益。

结语

面对日益严格的环保法规和市场竞争压力，软包装印刷企业积极推进VOCs治理和溶剂回收已不是选择题，而是必答题。从回收技术到销毁技术，从单一技术到组合工艺，企业应根据自身情况选择最适合的治理路线。

作为河南地区专业的环保设备生产厂家，郑州朴华科技有限公司在VOCs有机废气处理领域拥有丰富的经验，可为软包装企业提供包括技术咨询、方案设计、设备制造、安装调试和运营支持在内的一站式服务，助力企业实现绿色转型和可持续发展。

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