一、印刷工艺概述

1. 胶印：利用油水相斥原理，通过橡皮布转印图文，适用于出版物、包装印刷。

2. 凹印：图文部分凹入印版，油墨填充后转移至基材，常用于塑料薄膜、烟包印刷（溶剂型油墨占比超 80%）。

3. 柔印：柔性树脂版印刷，采用水性或 UV 油墨，广泛应用于标签、纸箱印刷。

4. 丝印：刮板挤压油墨通过网版孔隙，适合厚膜印刷（如玻璃、电路板）。

• 溶剂型油墨：含甲苯、二甲苯等 VOCs（占比 30-60%），传统凹印、丝印仍在使用。

• 水性油墨：以水为稀释剂，VOCs≤5%，柔印、胶印 “油改水” 率超 60%（如上海、浙江地区）。

• UV 油墨：紫外线固化，VOCs 接近零排放，但固化过程可能产生臭氧（需配套处理）。

• 高固体分油墨：固体含量≥80%，VOCs 排放减少 50%，适用于金属印刷。

二、印刷废气来源与成分

（一）废气来源

1. 油墨调配与存储

• 溶剂挥发：调墨间 VOCs 挥发量占油墨总 VOCs 的 10-15%。

• 废油墨处理：含苯系物的废油墨暂存间无组织排放。

2. 印刷与干燥

• 凹印：溶剂型油墨在印刷和热风干燥阶段释放大量 VOCs（占总排放量的 70%）。

• 柔印：水性油墨干燥时释放乙醇、异丙醇（低浓度但异味明显）。

• UV 印刷：UV 灯照射产生臭氧（浓度可达 0.5-1.0 mg/m³）。

3. 设备清洗与维护

• 油墨刮刀、管道清洗使用的有机溶剂（如丙酮、丁酮）挥发。

（二）废气成分

1. 挥发性有机物（VOCs）

• 苯系物：甲苯、二甲苯（凹印溶剂型油墨）。

• 酯 / 酮类：乙酸乙酯、甲基异丁基酮（柔印水性油墨）。

• 醇类：乙醇、异丙醇（UV 油墨稀释剂）。

2. 有害物

• 臭氧：UV 固化过程产生（需配套分解装置）。

• 颗粒物：油墨颗粒、炭黑（丝印、胶印）。

3. 恶臭物质

• 含硫化合物：甲硫醇（凹印油墨添加剂分解）。

三、印刷废气处理案例

（一）案例一：沸石转轮 + RTO（某凹印软包装厂）

• 背景：凹印生产线排放含甲苯（浓度 800 mg/m³）、二甲苯（500 mg/m³）的废气，风量 150,000 m³/h。

• 工艺：

1. 预处理：干式过滤棉去除油墨颗粒（效率 99%），降温至 40℃。

2. 沸石转轮浓缩：吸附 - 脱附循环，浓缩比 20:1，废气量降至 7,500 m³/h。

3. RTO 处理：760℃高温氧化，热回收效率 95%，余热用于车间供暖。

• 效果：排放浓度 VOCs≤10 mg/m³，年减排 VOCs 约 400 吨，能耗降低 40%。

• 成本：设备投资 1,200 万元，运行成本（燃料、电费）约 150 万元 / 年。

（二）案例二：活性炭吸附 + 催化燃烧（某胶印车间）

• 背景：胶印机排放含异丙醇（浓度 150 mg/m³）、乙酸乙酯（100 mg/m³）的废气，风量 50,000 m³/h。

• 工艺：

1. 预处理：湿式喷淋塔去除颗粒物（效率 95%），降温至 30℃。

2. 活性炭吸附：填充碘值 1,000 mg/g 的蜂窝活性炭，吸附效率 92%。

3. 催化燃烧：脱附废气经 300℃铂钯催化剂氧化，热回收系统节能 30%。

• 效果：排放浓度 VOCs≤8 mg/m³，年运行成本（活性炭更换、电费）约 60 万元。

（三）案例三：生物滤池 + 光催化（某柔印厂）

• 背景：柔印生产线排放含乙醇（浓度 120 mg/m³）、丙二醇甲醚（80 mg/m³）的废气，风量 30,000 m³/h。

• 工艺：

1. 生物滤池：填充木屑 - 活性炭复合填料，微生物降解 80% 的 VOCs（停留时间 40 秒）。

2. 光催化氧化：UV-C（185 nm）照射 TiO₂催化剂，分解残留有机物（去除率≥95%）。

• 效果：排放浓度 VOCs≤5 mg/m³，异味消除，运行成本（营养液、电费）约 20 万元 / 年。

（四）案例四：等离子体 + 活性炭（某 UV 印刷厂）

• 背景：UV 印刷线排放含臭氧（浓度 0.8 mg/m³）、丙烯酸酯（50 mg/m³）的废气，风量 20,000 m³/h。

• 工艺：

1. 等离子体处理：高能电子分解臭氧（去除率 90%）和丙烯酸酯（去除率 85%）。

2. 活性炭吸附：浸渍活性炭深度吸附残留有机物，穿透率≤0.1%。

• 效果：排放浓度臭氧≤0.1 mg/m³，VOCs≤10 mg/m³，满足欧盟标准。

四、技术对比与政策要求

• 排放标准：重点区域执行《印刷工业大气污染物排放标准》（DB32/4438-2022），VOCs≤10 mg/m³，苯系物≤1 mg/m³。

• 工艺限制：禁止单一活性炭吸附（需两级处理），鼓励采用 RTO、沸石转轮等高效技术。

• 监管升级：2025 年实施《印刷行业碳达峰实施方案》，要求单位产值 CO₂排放下降 35%，电加热替代燃气比例≥60%。

五、总结

1. 源头替代：推广水性油墨（如柔印 “油改水” 减排超 70%）、UV 油墨（如标签印刷 VOCs 近零排放）。

2. 过程控制：

• 凹印车间采用密闭印刷单元 + 自动供墨系统，减少无组织排放。

• UV 印刷配套臭氧分解装置（如催化分解或活性炭吸附）。

3. 末端治理：

• 高浓度废气：沸石转轮 + RTO（如凹印案例）或 RCO。

• 低浓度废气：生物处理 + 光催化（如柔印案例）。

• 复杂成分：等离子体 + 活性炭（如 UV 印刷案例）。

• 技术创新：如鹏越制卡的新型废气处理装置（专利 CN119838406A），通过干燥降温与喷淋处理结合，提升复杂废气处理效率。

• 数字化管理：AI 预测废气浓度波动，动态调整 RTO 燃烧参数，降低能耗 15-20%。

• 循环经济：溶剂回收技术（如冷凝 + 膜分离）实现甲苯回收率超 90%，年节约溶剂成本超百万元。