魏風(fēng)軍+孫宗長+張瑩瑩

近幾年，多地的PM2.5數(shù)值瀕臨爆表，作為VOCs（揮發(fā)性有機物）的重點排放者之一，軟包裝印刷行業(yè)開始進(jìn)入各地環(huán)保部門的重點關(guān)注視野。環(huán)境保護(hù)部、發(fā)展改革委、財政部三部委2013年12月份發(fā)布的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，這是我國第一部綜合性大氣污染防治的規(guī)劃，標(biāo)志著我國大氣污染防治工作逐步由污染物總量控制為目標(biāo)導(dǎo)向向以改善環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變，由主要防治一次污染向既防治一次污染又注重二次污染轉(zhuǎn)變。該規(guī)劃中多處提到包裝印刷，其中針對大氣污染防治的重點工程項目中，87家包裝印刷企業(yè)“榜上有名”。本文試對軟包裝VOCs及其污染防治的溶劑回收系統(tǒng)進(jìn)行闡述，希望為關(guān)注這方面技術(shù)進(jìn)展的朋友們解惑。

軟包裝VOCs的涵蓋范圍

最普遍的共識是，VOCs是指在101325Pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，初沸點小于或等于260℃，以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中的所有有機化合物。軟包裝VOCs一般常見的有：乙酸乙酯、丁酮、丁酯、異丙醇、正丙醇、丙酮、正丁醇、乙醇、醋酸正丙酯、甲醇、甲苯、二甲苯、丙二醇甲醚、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、無水乙醇、正丙酯、乙酸丁酯等。軟包裝的溶劑殘留一般來源于于油墨、溶劑及其生產(chǎn)工藝的具體過程，由于現(xiàn)在國內(nèi)復(fù)合包裝印刷以凹版輪轉(zhuǎn)印刷機印刷為主，油墨使用以含苯、酮類、醇類方式而設(shè)計，以溶劑揮發(fā)為干燥方式，油墨中一般會含不等量的甲苯、丁酮、乙酯等各種溶劑，同時各溶劑的分子量、沸點都不同，其揮發(fā)速度亦不同，這就形成了各種溶劑殘留量數(shù)值不一的原因，同時加大了溶劑回收的難度。如表1為軟包裝各種溶劑在不同室溫、敞開面積、風(fēng)速下的揮發(fā)速率對照表。

軟包裝VOCs回收技術(shù)現(xiàn)狀與機理

近幾年來，軟包裝行業(yè)引起的空氣污染已經(jīng)引起了很多地方政府的高度重視，成為了有機廢氣排放的重點監(jiān)控行業(yè)之一。由此，各地陸續(xù)出臺了相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)，限制有機廢氣的排放，并擬收費。如廣州市環(huán)保局?jǐn)M于2015年初向建筑、石油等行業(yè)征收排污費，對象為建筑施工揚塵和揮發(fā)性有機化合物（VOCs）兩類污染物，VOCs排污費的征收對象為油氣（油品儲運業(yè)、油品銷售業(yè)）、汽車制造業(yè)表面涂裝、造（修）船業(yè)表面涂裝、石油煉制業(yè)等幾部分。20kg苯、5.56kg甲苯、3.7kg二甲苯為1污染當(dāng)量，每一污染當(dāng)量征收標(biāo)準(zhǔn)為0.6元。因此，如何治理軟包裝VOCs就成為了很多軟包裝印刷企業(yè)關(guān)注的重點問題。

目前，國內(nèi)軟包裝市場上針對 VOCs回收的技術(shù)主要有：催化燃燒法有機廢氣處理技術(shù)、吸附回收技術(shù)兩種。前者是將有機廢氣通過吸附集中催化燃燒，使廢氣中的有機物變成二氧化碳和水之后排放，燃燒后的熱能可以加以利用。國內(nèi)江蘇、山東等地一些彩印企業(yè)已經(jīng)在應(yīng)用，而且其熱能再利用效果還不錯。但是這種技術(shù)有一定弊端，燃燒后產(chǎn)生的大量二氧化碳會加劇“溫室效應(yīng)”，同時高溫氮氧化合物等危險氣體也容易對環(huán)境產(chǎn)生二次污染；后者通過對軟包裝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢氣進(jìn)行吸附、還原、提純、回收，不但解決了有機廢氣排放污染環(huán)境的問題，同時還能對回收的有機溶劑進(jìn)行循環(huán)使用，為軟包裝企業(yè)節(jié)省大量的有機溶劑采購資金，真正實現(xiàn)了社會效益和經(jīng)濟效益的雙贏。當(dāng)前有機廢氣各種凈化方法的主要優(yōu)缺點及其適用范圍如表2。

目前吸附回收技術(shù)逐步興起，包括日本東洋、洛陽天寶環(huán)保裝備有限公司、河北天龍環(huán)保、廣州恒晨環(huán)?？萍嫉裙局饾u嶄露頭角。其中洛陽天寶環(huán)保裝備有限公司的TBS軟包裝VOCs回收設(shè)備在技術(shù)上較為領(lǐng)先，已經(jīng)歷了6代技術(shù)演變，在國內(nèi)如上海紫江彩印、河南銀金達(dá)、安姆科等多家大型彩印公司進(jìn)行了實施，回收效果較為顯著，給彩印企業(yè)帶來了極大效益。洛陽天寶環(huán)保裝備有限公司的TBS軟包裝VOCs回收設(shè)備技術(shù)進(jìn)展如表3。

目前，洛陽天寶的軟包裝VOCs回收設(shè)備技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第六代，其兩級脫附常溫溶劑回收設(shè)備工藝原理圖如圖1。

該設(shè)備具有自動控制減風(fēng)節(jié)能技術(shù)、兩級吸附—氮氣保護(hù)—常溫回收、回收精制回用三大核心技術(shù)，可使軟包裝凹印、干復(fù)、涂布機節(jié)約45%～70%的蒸汽能耗和電耗，可以大大減低了回收設(shè)備的投入，解決了蒸汽脫附產(chǎn)生大量廢水和二次污染的難題，也使設(shè)備運行更加安全。

洛陽天寶在其第六代產(chǎn)品中于業(yè)內(nèi)最新提出了回收溶劑經(jīng)四脫一提，完全可以達(dá)到溶劑的使用標(biāo)準(zhǔn)，使得溶劑回收后全部可返回車間使用，既解決了回收溶劑的再生利用問題，也為企業(yè)節(jié)省了大量的溶劑費用，體現(xiàn)了回收溶劑的最高經(jīng)濟價值，且無廢水產(chǎn)生，無危險廢棄物排放，清潔生產(chǎn)。洛陽天寶軟包裝VOCs回收設(shè)備配置一覽如表4。

從成本上看，上述設(shè)備回收一噸溶劑成本1000～1500元，精餾提純一噸溶劑成品600元左右，從廢氣回收到溶劑成品，可一人值守，全程自動化；如按進(jìn)入回收系統(tǒng)的溶劑量計算，回收率在95%以上，總體經(jīng)濟效益較為客觀。

綜上所述，溶劑回收和重復(fù)利用是軟包裝企業(yè)貫徹實施節(jié)能減排和資源回用的一條科學(xué)途徑，值得深入研究和大力推廣。軟包裝行業(yè)企業(yè)的溶劑回收勢在必行。依據(jù)未來國家對軟包裝VOCs殘留的收費機制來看，慢慢會逐步向各地推廣。筆者認(rèn)為，除了在行業(yè)內(nèi)強制性執(zhí)行國家和各省市的關(guān)于VOCs的相關(guān)法規(guī)，各級還應(yīng)針對溶劑回收設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和使用設(shè)備的包裝企業(yè)，由政府給予最大的經(jīng)費和技術(shù)扶持，因為環(huán)保事業(yè)不是盈利事業(yè)，但卻是關(guān)系到子孫后代生計的大事業(yè)。

作者單位：河南科技大學(xué)、洛陽天寶環(huán)保裝備有限公司