Kako riješiti problem izduvnih plinova dubokog tiska? Ovdje dolazi kompletan vodič za upravljanje od izvora i procesa do kraja-upravljanja-životom!
Duboka štampa ima zrele procese, visoku proizvodnu efikasnost, bogate i slojevite štampane proizvode i odlične performanse originalne reprodukcije, što ga čini široko primenjenom u industriji fleksibilnog pakovanja. Naša kompanija posjeduje sedam naprednih proizvodnih linija za duboku štampu u zemlji i inostranstvu, sa godišnjom proizvodnjom od oko 26.000 tona folije za pakovanje. U ovom radu, autor provodi-dubinsku studiju smanjenja ispušnih plinova (VOC) dubokog štampanja (VOC) i tehnologija za uštedu energije-, kombinirajući stvaranje izduvnih plinova dubokog štampanja, kontrolu proizvodnog procesa, poboljšanje opreme, tretman ispušnih plinova (VOC) i korištenje izvora topline, postižući značajne ekonomske i društvene koristi.
Izduvni izvori za duboko štampanje
Tinta na bazi rastvarača{0}} koja se koristi u dubokoj štampi sadrži manje od ili jednako 75% VOC. Da bi se poboljšale performanse štampanja, mastilu se moraju dodati različiti rastvarači (etil acetat, n-butanol, izopropanol, n-propil acetat, itd.) kako bi se pomešali i razblažili. VOC se isparavaju i oslobađaju tokom pripreme i sušenja mastila.
Kako bi se smanjile emisije VOC, posljednjih godina, štamparska industrija je usvojila boje na bazi vode-(upijajuće podloge manje od ili jednake 15% za kontrolu izvora izduvnih gasova; ne-neupijajuće podloge manje od ili jednake 30%) tehnologija se također brzo razvila, ali od kada su voda{4}}i izazovi bez potpune otpornosti na vodu i adhezije u sjaj, njihova trenutna primjena i dalje se suočava s ograničenjima. Ovaj rad istražuje istraživanje o smanjenju emisije VOC i tehnologijama{6}}uštede energije, zasnovanih na bojama na bazi rastvarača-koje se široko koriste u dubokoj štampi.
Kontrola procesa dubokog mastila
01/ Skladište
VOC kao što su mastilo i rastvarači treba da se čuvaju u zatvorenim kontejnerima, koji treba da budu pokriveni i zapečaćeni, zapečaćeni i uskladišteni u namenskim skladištima opasnih hemikalija. Temperaturu u skladištima opasnih hemikalija poželjno je kontrolisati između 0 i 28 stepeni. Na krovu skladišta mogu se postaviti krovovi za skladištenje vode ili cijevi za rashladnu vodu. Kada su vanjske temperature 30 stepeni ili više, poprskajte vodom da ohladite temperaturu, održavajući unutrašnju temperaturu ispod 28 stepeni. Skladišta opasnih hemikalija sa odgovarajućim uslovima treba da budu opremljena sa-klima uređajem otpornim na eksploziju ili{9}}opremom za dovod vazduha otpornom na eksploziju, koja kontroliše temperaturu skladišta ljeti na ispod 28 stepeni i iznad 0 stepeni zimi.
02/ Blending
Proces miješanja tinte i rastvarača trebao bi koristiti opremu za automatsko miješanje tinte i raditi u zatvorenom prostoru kako bi se smanjilo isparavanje uzrokovano izlaganjem. Ako uslovi nisu ispunjeni, potrebno je poduzeti mjere lokalnog sakupljanja plina u prostoriji za izolaciju, a izduvni gasovi bi trebali biti dovedeni u sistem za obradu ispušnih gasova VOC-a putem-ventilatora otpornih na eksploziju i zapečaćenih cjevovoda.
03/ Nabavka mastila
Nakon miješanja, mastilo bi trebalo centralno prenijeti do jedinice štamparske mašine koristeći zapečaćene cjevovode (idealno korištenje-samoprotočnog sistema). Jedinica za potražnju treba da koristi centralizovanu kontrolu viskoziteta na osnovu upotrebe, a pneumatski ventil treba da automatski dodaje mastilo u ležište za mastilo.
Za ne-prijenos mastila i rastvarača putem cjevovoda treba koristiti zatvorene posude. Prilikom dodavanja mastila ili rastvarača u rezervoar za mastilo, trebalo bi koristiti kontroler viskoziteta mastila tipa jedinice- kako bi rastvarač bio zatvoren unutar jedinice. Nakon dodavanja mastila, posudu za mastilo treba odmah zatvoriti kako bi se smanjile emisije VOC tokom procesa snabdevanja mastilom.
04/ Štampanje
Da biste smanjili-emisije izduvnih gasova na lokaciji, ladice za mastilo, bubnjevi za mastilo i bubnjevi za rastvarače trebaju biti prekriveni pokrovnim pločama. Poželjno je da gravure za gravuru koriste zatvorene gumice, ili mjere kao što su korištenje poklopca spremnika za mastilo ili promjena oblika otvora žljebova mogu smanjiti otvorenu površinu sistema za dovod tinte. Proces štampanja treba da koristi automatsku kontrolu viskoziteta mastila, omogućavajući onlajn praćenje viskoziteta mastila i automatsko doziranje rastvarača kako bi se smanjila učestalost ručnog otvaranja poklopca mastila i minimizirale emisije VOC.
Jedinica za štampanje treba da usvoji lokalne mere sakupljanja gasa, sa ulazom vazduha koji se nalazi u donjem delu i na strani pogona. Nakon prikupljanja izduvnih gasova, on se ispušta kroz zatvorene cjevovode u sistem za obradu ispušnih plinova VOC.
05/ Grijanje pećnice
Grejanje peći za duboko štampanje čini oko 70% troškova paljenja mašine i predstavlja ključni fokus za uštedu energije i smanjenje emisija. Nove -efikasne plinske ili polu{3}}suspenzirane peći nude odlične efekte sušenja i{4}}štede energije; Ako uslovi dozvoljavaju, preferiraju se zračne toplotne pumpe ili miješanje vode{5}}električne (pare). Usisni i povratni zračni kanali trebaju koristiti unutrašnju cirkulaciju ili LEL automatsku kontrolu. Pećnicu treba dobro zatvoriti kako bi se smanjili gubici ispušnih plinova i topline uzrokovani curenjem zraka. Tokom rada, zapreminu vazduha treba podesiti kako bi se održao blagi negativni pritisak unutar pećnice.
06/ Očistite drugom pločom
Duboki tisak zahtijeva čišćenje ploče kada se narudžba završi ili se proizvodi zamjene. Tokom čišćenja, pokušajte da koristite malu količinu rastvarača za brzo čišćenje tokom rada valjka sa pločama. Za dalje čišćenje najbolje je koristiti ultrazvučni čistač za automatsko čišćenje u zatvorenom prostoru. Proizvedeni izduvni gas se sakuplja lokalno i ispušta kroz zatvorene cjevovode u sistem za obradu ispušnih plinova VOC.
Ploče sa mastilom za štampanje, posude sa mastilom, poklopci itd. mogu u velikoj meri smanjiti emisije VOC uzrokovane rastvaračima koji se koriste tokom čišćenja prskanjem teflona. Kroz naučno planiranje proizvodnih naloga, proizvodi istih specifikacija i varijanti se proizvode na centralizovan način, smanjujući učestalost zamjene rolni ploča i minimizirajući emisije VOC.
07/ Proizvodno okruženje
Okruženje za proizvodnju dubokog štampanja treba kontrolisati između 18~28 stepeni i vlažnosti od 45%~65%, sa unutrašnjim i spoljašnjim okruženjem koje se održava pod blagim negativnim pritiskom (unutarnji negativni pritisak) kako bi se smanjilo curenje VOC.
Poboljšan izduvni sistem za štamparske mašine
Uređaj za sušenje sastoji se od pećnice, ventilatora, ventila za zrak, zračnog kanala, mlaznice za zrak i drugih komponenti. Vrući zrak se upuhuje direktno na podlogu kroz mlaznicu, a film rastvarača na površini podloge je oštećen mlazom vrućeg zraka. Rastvarač u tinti tada prodire kroz šuplje dielektrične pore i isparava na vanjsku stranu sloja tinte. Deo toplote se prenosi kao latentna toplota, dok se drugi deo prenosi unutar tela supstrata putem provodljivosti, a preostala toplota se na kraju prenosi iz pećnice vazduhom.
Proces sušenja vrućim zrakom opreme za duboku štampu je složen proces prijenosa mase i topline. Kvalitet štampe ne zavisi samo od brzine toplog vazduha, temperature toplog vazduha, debljine boje, izduvnog sistema, temperature i vlažnosti okoline, već u velikoj meri utiče i na karakteristike podloge, sastav i karakteristike mastila, kao i na strukturu sušionice.
Kako bismo poboljšali ukupno korištenje topline u pećnici, implementirali smo sljedeća poboljšanja:
(1) Koristite izolovanu pećnicu sa izolacionim slojevima od keramičkih vlakana na zidovima kućišta, obezbeđujući izolaciju koja reflektuje toplotu i smanjuje gubitak toplote u sistemu za sušenje.
(2) Mlaznica pećnice odgovara vodećem valjku od legure štamparske mašine. Kroz metalni valjak za vođenje, on upija i prenosi toplinu kao drugo, povećavajući površinu kontakta sa materijalom za registraciju i poboljšavajući korištenje energije.
(3) Instalirajte izmjenjivač topline povratnog zraka za razmjenu topline između vanjskog odvodnog zraka i ulaza u pećnicu za grijanje, vraćajući ispušteni vrući zrak. Ovo smanjuje sadržaj rastvarača u ulaznom vazduhu, a istovremeno postiže ponovnu upotrebu sekundarnog toplog vazduha. Ova metoda može povratiti oko 65% vrućeg zraka i smanjiti emisije otpadnog zraka za otprilike 30%.
(4) Koristeći nisku donju koncentraciju izduvnih gasova i visoku gornju koncentraciju izduvnih gasova, donji izduvni kanal se uvodi u gornji izduvni režim, smanjujući gornji izduvni vazduh iz zatvorenog prostora. Testovi pokazuju da svaka štamparska mašina smanjuje emisiju izduvnih gasova za oko 12.000 kubnih metara na sat.
(5) Koristeći jedinicu ili lokalnu LEL tehnologiju, gornji izduvni sistem automatski prilagođava zapreminu vazduha koji cirkuliše na osnovu koncentracije, smanjujući emisije otpadnog vazduha. Uz stabilan rad, ovo rješenje smanjuje emisiju izduvnih gasova za 40%.
Projektovanje postrojenja za tretman izduvnih gasova (VOC).
Izduvni gas VOC-a za duboko štampanje karakteriše niska koncentracija i velika zapremina vazduha. Nakon poređenja različitih rješenja, odabrali smo dvostepeni zeolit sa rotacionom koncentracijom + tri-rezervoar RTO (regenerativna oksidaciona peć) sistem za tretman izduvnih gasova. Upotreba dvostepenog trkača za koncentriranje i povećanje koncentracije VOC u procesnim gasovima omogućava samoodrživi rad RTO-i smanjuje potrošnju prirodnog gasa.
Rotaciona koncentracija i efikasnost uklanjanja zeolita je 90%~95%. Kada koncentracija VOC u izduvnim gasovima premašuje 500 mg/m³, jednostepena adsorpcija koncentracije trkača više ne može garantovati zahtjev od 40 mg/m³ za VOC iz dimnjaka manji od ili jednak s. Dvostepeni -osigurač je dizajniran da izvrši sekundarnu adsorpciju gasa koji je adsorbovao prvi -stepeni klizač, povećavajući efikasnost adsorpcije točka na 98,5% i značajno smanjujući emisije VOC. Koristeći dizajn sa tri-rezervoara RTO (regenerativna oksidaciona peć), efikasnost uklanjanja VOC može premašiti 99%, uvelike poboljšavajući okoliš.
Ušteda energije sistema za tretman izduvnih gasova (VOC).
Kroz operativno upravljanje, poboljšanje opreme i energetsku reciklažu sistema za tretman izduvnih gasova (VOC), postižu se smanjenje VOC i uštede energije.
01/ Dvostepeni rotacioni koncentrat zeolita
Dvostepeni rotacioni uređaj za koncentriranje zeolita-konstruiran je sa dva prva-voda (A1 i B1) i dva drugog-okretača (A2 i B2). Desorpcijski zrak iz prvog-vodača stupnja direktno ulazi u RTO sistem, dok adsorpcijski zrak iz prvog-vodača prve faze-ulazi u drugi-vodač za sekundarnu adsorpciju (A1 adsorpcijski zrak ulazi u A2, B1 adsorpcijski zrak ulazi u B2). Zrak za adsorpciju iz drugog-stepenog voda ispušta se direktno u izduvni dimnjak, a desorpcioni zrak iz drugog-vodača drugog stupnja se uvodi u ulaz prvog-stepenog voda kako bi se pomiješao s originalnim procesnim otpadnim plinom. (Slika 1. Dvostepena -šema rotacione koncentracije zeolita), ključne tačke za operacije-uštede energije su sljedeće:
Slika 1 Šematski dijagram dvostepenog principa koncentratora zeolita na kotačima
(1) Podešavanje brzine kotača: Prilikom pokretanja, općenito se postavlja oko 30Hz. Tokom rada, može se podesiti na osnovu protoka vazduha. Na primjer, kada je protok zraka nizak, a koncentracija niska, podesite frekvenciju motora rotacije kotača da smanjite brzinu rotacije, povećate koncentraciju, postignete samo-uravnoteženje RTO sagorijevanja i uštedite prirodni plin; obrnuto, povećajte brzinu rotacije kako biste poboljšali učinak adsorpcije kotača i osigurali da emisija izduvnih plinova zadovoljava standard.
(2) Redovna zamjena ulaznog filtera kotača (filter vrećice): Razlika tlaka na ulazu kotača ne bi trebala prelaziti 75 mmAQ. Redovnim čišćenjem ili zamjenom, razliku tlaka treba kontrolisati na 25 mmAQ ili ispod što je više moguće, što može uštedjeti opterećenje ventilatora sistema.
(3) Podešavanje temperature kotača: Ulazna temperatura kotača za desorpciju je postavljena na 180 stepeni. Ovu temperaturu kontrolira vrh komore za sagorijevanje RTO, koristeći proporcionalni ventil i kutiju za miješanje kako bi se stabilizirala ulazna temperatura desorpcije kotača. Ako je ulazna temperatura desorpcije ispod 115 stepeni, to će rezultirati niskom efikasnošću desorpcije; ako pređe 225 stepeni, predstavlja opasnost po sigurnost. U tom slučaju, oprema mora biti nasilno zaustavljena, a sistem visokog{7}}CO2 visokog pritiska se automatski pokreće da ohladi točak kako bi se osigurala sigurnost.
02/ Trokomorni RTO (regenerativni termalni oksidator)
RTO (regenerativni termalni oksidator) uključuje tri glavne funkcije: skladištenje topline, termičku oksidaciju i sagorijevanje. "Akumulacija toplote" dolazi iz regenerativnih medija u RTO. U domaćim keramičkim regenerativnim sistemima, efikasnost iskorišćenja toplote je već iznad 97%. Princip rada je zagrijavanje organskih ispušnih plinova na temperaturu iznad 790 stupnjeva, uzrokujući da hlapljiva organska jedinjenja (VOC) u izduvnom gasu oksidiraju i razlažu se na ugljični dioksid i vodu. Toplina nastala tokom oksidacije pohranjuje se u keramičkom regenerativnom mediju, uzrokujući zagrijavanje medija i skladištenje topline. Toplina pohranjena u keramičkom regenerativnom mediju koristi se za predgrijavanje naknadno dolaznog organskog ispušnog plina, što je proces "oslobađanja topline" keramičkog regenerativnog medija, čime se štedi potrošnja goriva u procesu zagrijavanja ispušnih plinova.
Trokomorni RTO koristi prebacivanje ventila i radi ciklički u tri faze. U prvoj fazi, izduvni gas se prethodno zagreva kroz regenerativnu komoru 1, a zatim ulazi u komoru za sagorevanje radi sagorevanja. Ispušni plinovi u komori za sagorijevanje (uglavnom održavani na 800-850 stepeni) podliježu oksidaciji i razgradnji, a sav preostali neobrađeni plin u regenerativnoj komori 2 se vraća nazad-nakon prečišćavanja u komoru za sagorijevanje radi spaljivanja (funkcija pročišćavanja). Raspadnuti izduvni gas se ispušta kroz regenerativnu komoru 3, dok se regenerativna komora 3 zagrijava (kao što je prikazano na slici 2, trokomorni RTO šematski dijagram).
Slika 2: Šematski dijagram RTO sa tri-rezervoara (regenerativna oksidaciona peć).
Glavna radna potrošnja energije RTO (Regenerative Regenerative Oxidation Furnace) je električna energija i prirodni plin. Pod istim uslovima rada, naučno operativno upravljanje i poboljšanja mogu postići uštedu energije i smanjenje emisije:
(1) Podešavanje vremena preklopnog ventila RTO: Kada postoji velika temperaturna razlika ili previsoka temperatura (npr. preko 1000 stepeni) između RTO regenerativnog sloja i zone hlađenja, podesite i skratite ciklus preklopnog ventila RTO (obično se postavlja između 1,5 i 2 minute) kako biste osigurali ravnomjernu distribuciju topline u komori za sagorijevanje, postigli RTO kontrolu temperature i kontrolu temperature peći.
(2) Podesite pritisak usisnog vazduha: Kada je temperaturna razlika između srednjeg i gornjeg sloja RTO mala ili je temperatura srednjeg sloja relativno visoka (750 stepeni), vrednost pritiska na ulazu vazduha u sistem se može povećati da bi se povećala frekvencija ventilatora, povećala temperaturna razlika, smanjila temperatura u srednjem sloju i poboljšala efikasnost tretmana VOC; Kada postoji velika temperaturna razlika između donjeg i srednjeg sloja RTO-a, pritisak na ulazu vazduha se može podesiti kako bi se smanjila frekvencija ventilatora sistema i uštedela električna energija.
(3) Modifikacija otvora za svježi zrak: RTO sigurnosni dizajn. Kada temperatura komore za sagorijevanje RTO poraste iznad zadate vrijednosti, automatski se otvara klapna svježeg zraka, snižavajući temperaturu komore za sagorijevanje uvođenjem nisko-temperaturnog vanjskog zraka uz povećanje volumena zraka za tretman izduvnih gasova. Kroz-dubinsko istraživanje, usvojili smo modificirani dizajn kanala za odzračivanje svježeg zraka, koristeći ispuh sa dna jedinice štamparske mašine (na sobnoj temperaturi). Na ovaj način, uz ispunjenje cilja hlađenja, nismo povećali tretman ispušnih plinova i smanjili potrošnju električne energije.
(4) Operacija gašenja: Kada se sistem za obradu izduvnih gasova isključi i isključi, RTO temperatura ostaje na 400 stepeni. Zahvaljujući izolacionom efektu unutrašnjeg sloja za skladištenje toplote, potrošnja prirodnog gasa se smanjuje kada se jedinica ponovo pokrene.
03/ Toplotna cirkulacija
Tokom rada sistema za obradu ispušnih gasova VOC, temperatura izduvnih gasova iz dimnjaka je oko 200 stepeni. Da bi se maksimalno iskoristila energija, izmjenjivač topline je instaliran na cijevima koje ulaze u dimnjak radi povrata izduvne topline.
Prilikom projektovanja izmjenjivača topline, moraju se uzeti u obzir mjere zaštite od suhog gorenja i niske{0}}temperature. Na primjer, temperatura na izlazu dimnih plinova iz izmjenjivača topline s rebrastim cijevima kontinuirano se prati pomoću termičkog otpornika. Ako je temperatura ispod zadate temperature, izmjenjivač topline se premoštava. Temperatura na izlazu cirkulirajuće vode kontinuirano se prati i kontrolira pomoću otpornika; ako temperatura premašuje podešenu temperaturu, izmjenjivač topline se zaobilazi. Slika 3 prikazuje shemu povrata topline VOC.
Slika 3 Šema povrata topline VOC
Kontrolom pumpe i rezervoara za skladištenje cirkulišućom vodom, obnovljena topla voda se zatim ponovo koristi u štampariji i dodaje u pećnicu, smanjujući potrošnju energije za štampanje. Zimi se topla voda koristi i za grijanje proizvodnih i kancelarijskih prostora, omogućavajući recikliranje energije.
Održavanje i servisiranje
Sistemi za obradu ispušnih gasova VOC-a imaju složene strukture, visok nivo automatizacije i višestruke sigurnosne blokade. U toku rada svaka dva sata treba obaviti sveobuhvatnu inspekciju, uz detaljnu evidenciju pregleda. Svaku abnormalnu buku, porast temperature ili brzinu emisije treba odmah riješiti. Pored operativnih patrola, za profesionalne inspekcije treba koristiti specijaliziranu opremu za inspekciju kao što su infracrveni termoviziji, vibracioni testeri, ampermetri itd., kako bi se rano otkrili znakovi abnormalnosti i omogućile pravovremene i efikasne mjere, osiguravajući kontinuiran i stabilan rad sistema za obradu izduvnih plinova VCO. Ključne tačke za svakodnevno održavanje su sljedeće:
(1) Ventilatori i motori za prijenos: važna oprema može koristiti mjerenje temperature na mreži, dok druga mogu mjeriti temperaturu sedmično; Ulje za podmazivanje treba dopuniti svaka tri mjeseca; Ležajevi se mijenjaju svakih 5 godina.
(2) Automatski (pneumatski) ventili: filteri i odvodni ventili se ugrađuju u cevovod komprimovanog vazduha; Vazdušni krug koristi namensko ulje za podmazivanje komprimovanog vazduha; Ventili i filteri regulatora tlaka instrumenta se jednom sedmično pregledavaju za ispuštanje kanalizacije.
(3) Ventilator: Na rotor ventilatora utiče prianjanje uzrokovano česticama prašine i drugim faktorima, tako da se-inspekcija i čišćenje na licu mjesta vrše svakih šest mjeseci.
(4) Tijelo ROT peći: Spoljni zid RTO se pregledava i ponovo nanosi godišnje sa premazom otpornim na toplinu{1}}; Unutrašnjost se otvara svake dvije godine radi pregleda stanja regenerativnih cigli, a po potrebi se vrše popravke ili zamjene.
(5) Zaptivanje: Pregledajte zeolitne zaptivne prstenove rotacionih točkova, lance pogona rotacionog motora od zeolita i zaptivke automatskih kontrolnih ventila svakih šest meseci.
(6) Visoko{1}}komponente za visoke temperature: Nakon otprilike 2 godine rada, unutrašnja sonda za visoke{3}}temperature RTO-a treba biti zamijenjena; Izvršite zaptivanje i kalibraciju nulte-položaja visoko-proporcionalnih ventila i izvršite održavanje ili zamjenu sistema prekidača za paljenje na vrućem vremenu.
(7) LEL kalibracija: LEL izlaznog vazduha VOC-a se kalibrira kvartalno kako bi se izbjegla odstupanja koja bi mogla utjecati na tačnost kontrole sistema.
(8) Cirkulirajuća voda: Cirkulirajuća voda za povrat topline treba biti omekšana ili pročišćena, potpuno drenirana i zamijenjena tokom godišnjeg isključenja.
(9) Manometri prirodnog gasa, sigurnosni ventili, alarmi za zapaljivi gas, manometri za komprimovani vazduh, itd., moraju biti kalibrisani i označeni striktno u skladu sa zakonima i propisima.