凹面印刷排気ガスの問題を解決する方法は？ソースから最終処理までの完全な戦略がここにあります！
グラビア印刷には、成熟した技術、高い生産効率、印刷製品の完全かつ豊富な層、元のドキュメントの高い再現性の利点があり、柔軟な包装業界で広く使用されています。当社は、国内外で7つの高度なグラビア印刷生産ラインがあり、年間約26000トンのパッケージフィルムがあります。この記事では、著者は、Graver Printing Waste Gasの生成、生産プロセス制御、機器の改善、廃棄ガス（VOC）処理、熱源利用、および-廃棄ガスの削減とエネルギー-貯蓄技術の排出ガス削減とエネルギーに関する-深さ研究で実施するその他の側面を組み合わせて、重要な経済的および社会的利益を達成します。
グラビア排気ガスの供給源
グラビア印刷生産プロセスで使用される溶媒ベースのインクのVOC含有量は、75％以下です。印刷パフォーマンスを改善するには、さまざまな溶媒（酢酸エチル、n -ブタノール、イソプロパノール、n -アセテートなど）をインクに加えて混合と希釈する必要があります。 VOCは、インクの混合および乾燥プロセス中に蒸発し、放出されます。
VOCの生成を減らすために、印刷業界は近年、水-ベースのインク（15％以下、非吸収性基質以下、30％以下の吸収性基質以下）を使用して排気ガスの供給源を制御するという点で急速に発展しています。ただし、接着、耐水性、光沢、および水のその他の側面-ベースのインクの不完全な技術的困難により、現在のアプリケーションはまだ制限されています。この記事は、Gravure Printingで広く使用されている溶媒ベースのインクに基づいており、VOCの排出削減とエネルギー-保存技術に関する研究を調査します。
グラビアインクのプロセス制御
01/ストレージ
インクや溶媒などのVOCは、密閉容器に保管する必要があります。密閉容器は、気密性を維持するために覆い、密閉する必要があります。危険な化学倉庫の温度は、0度Cから28度Cの間で制御する必要があります。倉庫には、屋根に貯水屋根や冷却水道管を装備することもできます。屋外温度が30度C以上の場合、水を冷却し、倉庫内の温度を28度以下に保つために水を噴霧する必要があります。条件付き危険な化学倉庫には、爆発-証明空気調整または爆発-夏の0度以下の温度を制御するための爆発-証明空気供給装置を装備する必要があります。
02/割り当て
インクと溶媒を混合するプロセスは、自動インク混合装置を使用して実行し、閉じたスペースで動作して、曝露によって引き起こされるインクと溶媒の蒸発を減らす必要があります。条件が満たされていない場合、地元のガス収集措置を隔離室で採取する必要があり、排気ガスは爆発-プルーフファンと密封されたパイプラインを介してVOCS排気ガス処理システムに入力する必要があります。
03/インクの供給
インクの混合後、閉じたパイプラインを使用してインクを印刷機ユニットに輸送することをお勧めします（できれば自己流動タイプを使用してください）。需要ユニットは、使用量に応じて集中粘度制御を使用し、空気圧バルブを使用してインクトレイにインクを自動的に追加する必要があります。
非パイプライン輸送方法を使用してインクと溶媒を転送するには、閉じた容器を使用する必要があります。インクまたは溶剤をインクタンクに追加する場合、ユニットタイプのインク粘度コントローラーを使用して、溶媒をユニット内の密閉状態に保つことをお勧めします。インクを追加した後、インク供給プロセス中にVOCの放出を減らすために、インクタンクを速やかに覆う必要があります。
04/印刷
-排気ガスのサイトの揮発を減らすには、カバープレートをインクトレイ、インクドラム、溶媒ドラムに追加する必要があります。グラビア印刷スクレーパーの場合、閉じたスクレーパーを好む必要があります。または、インクタンクカバープレートなどの測定値とインクタンクの開口部の形状を変更するために、インク供給システムの開放領域を減らす必要があります。印刷プロセスは、インク粘度の自動制御を採用して、インクの粘度と自動溶媒添加のオンライン監視を実現し、インクキャップの手動開口頻度を減らし、VOCの揮発を最小限に抑える必要があります。
印刷ユニットは、地元のガス収集措置を採用し、印刷ユニットの下部と伝送側に吸引ポートが設定されている必要があります。排気ガスが収集された後、密閉されたパイプラインを介してVOCS排気ガス処理システムに排出されます。
05/オーブン加熱
グラビア印刷オーブンの暖房は、燃料と電力コストの約70％を占めており、省エネと排出削減の重要な焦点です。新しいハイ-効率ガスサスペンションまたはセミサスペンションオーブンは、優れた乾燥とエネルギー-節約効果を備えています。条件付き加熱方法は、エアヒートポンプまたは水電気（蒸気）混合モードに優先順位を付ける必要があります。インレットおよびリターンエアダクトは、内部循環機能またはLEL自動制御を使用する必要があります。オーブンは、空気の漏れによって引き起こされる排気ガスと熱損失を減らすために十分に密閉する必要があります。操作中、オーブン内のわずかな負の圧力を維持するために、空気量を調整する必要があります。
06/バージョンはクリーニングを変更します
グラビア印刷では、製品の注文または交換が完了すると、印刷プレートの洗浄が必要です。掃除するときは、より少ない溶媒を使用して、操作中にプレートローラーをすばやく掃除してください。さらなる洗浄が必要な場合は、自動クリーニングのために閉じたスペースで超音波クリーニングマシンを使用することをお勧めします。生産される廃棄ガスは、局所的に収集され、密閉されたパイプラインを介してVOCS廃棄ガス処理システムに排出する必要があります。
印刷インクトレイ、インクタンク、カバープレートなどは、テフロンを噴霧することにより、洗浄プロセス中に溶媒を使用することによって引き起こされるVOCの揮発を大幅に減らすことができます。科学的に生産注文を配置し、同じ仕様と品種の製品を集中生産用に使用することにより、プレートローラー置換の頻度が減少し、VOCS廃棄ガスの生成が最小限に抑えられます。
07/生産環境
グラビア印刷用の生産環境は、18〜28度の温度と45％〜65％の湿度で制御する必要があります。屋内および屋外の環境は、VOCのオーバーフローを減らすために、わずかに負の圧力状態（屋内陰圧）に保つ必要があります。
印刷機の排気システムの改善
乾燥装置は、オーブン、ファン、空気バルブ、空気ダクト、エアノズルなどで構成されています。熱気はノズルを介して基板に直接吹き付けられ、基板の表面の溶媒膜層は熱気ジェットによって破壊されます。インクの溶媒は、中空の中穴を介してインク層の外側に蒸発し、熱の一部は潜熱の形で伝達されます。熱の別の部分は、熱伝導を介して基板内で移動し、残りの熱は最終的に空気によってオーブンから運ばれます。
グラビア印刷機器の熱気乾燥プロセスは、複雑な質量と熱伝達プロセスです。印刷の品質は、熱気速度、温度、インクの厚さ、排気システム、環境温度、湿度に関連するだけでなく、基質の特性、インクの組成と特性、乾燥オーブンの構造などの要因にも大きな影響を受けます。
オーブンの包括的な利用率を改善するために、次の改善策を講じました。
（1）断熱されたオーブンを採用すると、セラミック繊維フェルト絶縁層がボックスの壁に使用され、乾燥システムの熱損失を減らすために断熱効果を反射する熱があります。
（2）オーブンノズルは、印刷機の合金ガイドローラーに対応し、金属ガイドローラーを介して熱を吸収および転送し、オーバープリント材料で接触領域を増加させ、エネルギー利用効率を向上させます。
（3）排気空気と暖房オーブンの入口空気との間の熱を交換するために、帰還の空気交換器を取り付け、排気から熱い空気を回収し、入口空気の溶媒含有量を減らしながら熱気の二次循環を達成します。この方法では、熱気の約65％を回収し、廃棄物の排出量を約30％削減できます。
（4）低濃度の底部排気と高濃度の上部排気を活用すると、上部排気モードに底部排気ダクトが導入され、上部排気の屋内排気が減少します。テスト後、各印刷機は排気排出量を時速約12000立方メートル減少させます。
（5）ユニットまたはローカルLELテクノロジーを利用することにより、上部排気システムは濃度に基づいて循環空気量を自動的に調整し、廃棄物の排出量を減らすことができます。この計画により、安定した操作条件下での排気排出量の40％が削減されます。
VOCS処理施設の設計
グラビア印刷のVOCS排気ガスは、低濃度と高い空気体積の特性を持っています。さまざまなスキームを比較した後、2つの-ステージゼオライトロータリーホイール濃度+3つのスロットRTO（再生酸化炉）排気ガス処理システムを選択しました。 2つの-ステージロータリーホイール濃度を利用して、RTOの自己-維持動作を達成し、天然ガス消費を削減するために、プロセスガスのVOCの濃度を増加させます。
ゼオライト回転式ホイール濃度の除去効率は90％から95％です。排気ガスのVOC濃度が500mg/m³を超えると、単一の-段階の回転輪濃度吸着は、煙突排気VOC濃度の要件を40mg/m³以下に達成できなくなります。 2つの-ステージインペラーを設計して、第1段階のインペラによって吸着されたガスに二次吸着を実行し、インペラの吸着効率を98.5％に増やし、VOCの排出量を大幅に削減します。 3スロットRTO（再生酸化炉）の設計を採用すると、VOCS除去効率は99％を超えて環境を大幅に改善できます。
VOCS処理システムの省エネ
VOCS処理システムの運用と管理、機器の改善、エネルギーリサイクルを通じて、VOCの排出削減と省エネを達成できます。
01/ダブルステージゼオライトホイール濃度
2つの-ステージゼオライトホイール濃度デバイスの設計には、2つの第1段階のホイール（A1＆B1）と2つのセカンドステージホイール（A2＆B2）が含まれます。最初のステージホイールからの脱着空気はRTOシステムに直接入り、第1段階のホイールからの吸着空気が再び第2段階のホイールに入り、二次吸着を完了します（A1吸着空気はA2、B1吸着空気がB2に入ります）。第2段階のホイールからの吸着空気は排気管に直接放出され、第2段階のホイールからの脱着空気が第1ステージホイールの入口に導入され、元のプロセス廃棄ガスと混合されます。 （2つの-ステージゼオライトホイール濃度の図1概略図）、エネルギーの重要なポイント-保存操作は次のとおりです。
図1 2つの-ステージゼオライトホイール濃度の概略図
（1）ホイール速度調整：起動時に、通常は約30Hzに設定されます。操作中、空気量に従って調整されます。たとえば、空気体積が低いか濃度が低い場合、ホイール回転モーターの周波数設定が調整され、回転速度が低下し、濃度が増加し、RTO燃焼の自己バランスを達成し、天然ガスを節約します。それどころか、回転速度を上げてホイールの吸着効果を高め、排気排出が基準を満たしていることを確認します。
（2）インペラーインレットフィルターバッグの定期的な交換：インペラーの入口での圧力差は75MMAQを超えてはなりません。定期的にクリーニングまたは交換することにより、圧力差は25mmaqをできるだけ下回る必要があります。これにより、システムファンの電力負荷を節約できます。
（3）ホイール温度調整：ホイールの剥離の入口温度は180度に設定され、温度はこの場所で制御されます。 RTO燃焼室の上部から入り、比例バルブとミキシングボックスを使用して、ホイールデタッチメントインレットの温度制御を安定させます。ホイールの脱着の入口温度が115度を下回ると、脱着効率が低くなります。 225度を超えると、安全上の危険が発生する可能性があります。この場合、機器を強制的にシャットダウンする必要があり、ローターを冷却して安全を確保するために、高-圧力CO2デバイスを自動的にインターロックする必要があります。
02/3タンクRTO（再生酸化炉）
RTO（再生酸化炉）には、熱貯蔵、熱酸化、燃焼の3つの主要な機能が含まれます。 「熱貯蔵」はRTOの熱貯蔵局に由来し、国内のセラミック熱貯蔵システムの熱利用効率は97％を超えています。作業原則は、有機廃棄物ガスを790度以上に加熱し、廃棄ガスの揮発性有機化合物（VOC）を酸化して二酸化炭素と水に分解することです。酸化プロセス中に発生した熱は、セラミック熱貯蔵体に保存され、熱が加熱され、熱が保存されます。セラミックサーマルストレージボディに保存されている熱は、後で入る有機廃棄物ガスを予熱するために使用されます。これは、セラミックサーマルストレージボディの「熱放出」プロセスであるため、廃棄ガス加熱プロセス中に燃料消費量を節約します。
3つのスロットRTOは、バルブスイッチングを採用しています。幸運な時期には、3つの段階に分かれて定期的に動作します。たとえば、ステージ1では、排気ガスが熱貯蔵タンク1から予熱され、燃焼のために燃焼室に入ります。排気ガスは酸化され、燃焼室で分解され（通常は摂氏800〜850度に維持されています）、熱貯蔵タンク2の残留未処理の排気ガスは、焼却処理のために燃焼室に吹き返されます（爆発機能）。分解された排気ガスは、熱貯蔵タンク3を介して排出され、同時に熱貯蔵タンク3が加熱されます（図2の3つのスロットRTOの概略図に示されています）。
図2 3つのスロットRTOの概略図（再生酸化炉）
RTO（再生酸化炉）の動作エネルギー消費量は、主に電気と天然ガスです。同じ労働条件下では、科学的運用管理と改善は省エネと排出の削減を達成できます。
（1）RTOスイッチングバルブ時間調整：RTO熱貯蔵層と冷却ゾーンとの間に大きな温度差または高温（1000度を超えるなど）がある場合、RTOスイッチングバルブのサイクル（通常は1.5分から2分間設定）を調整して短くします。
（2）入口圧力を調整する：RTOの中層と上層の間に小さな温度差がある場合、または中層の高温（750度）の場合、システムインレットの圧力値を調整して、システムファンの頻度を上げ、温度差を増加させ、中層温度を下げ、VOCS治療の効率を改善できます。 RTOの下層と中間層の間に大きな温度差がある場合、空気入口の圧力値を調整して、システムファンの頻度を減らし、電力消費を節約できます。
（3）新鮮な空気ドアの改修：RTO安全設計、RTO燃焼室の温度が設定値を上回ると、新鮮な空気ドアが自動的に開き、低-温度屋外空気を入力することで燃焼室の温度が低下しますが、排気ガス処理空気量が増加します。 -深度調査を通じて、新鮮なエアダクトを変更し、印刷機ユニット（室温で）から底部排気を使用する設計を採用しました。これは、冷却要件を満たすだけでなく、排気ガス処理の量を増やすことなく電力消費を減らすこともできます。
（4）シャットダウン操作：排気ガス処理システムが閉鎖されると、RTO温度は400度に維持されます。内部熱貯蔵層の断熱効果により、再起動中の天然ガス消費は減少します。
03/サーマルサイクル利用
VOCS排気ガス処理システムの操作中、煙突の排気ガス温度は約200度です。エネルギーの完全な利用を実現するために、煙突に入るパイプに熱交換が設置され、廃棄物の放電から熱を回収します。
熱交換器を設計するときは、乾燥した燃焼と低-温度保護対策を考慮する必要があります。たとえば、細かいチューブ熱交換器の煙道ガス出口温度は、熱抵抗器によって継続的に監視されます。温度が設定された温度よりも低い場合、熱交換器がバイパスされ、フィンしたチューブ熱交換器の循環水出口温度が継続的に監視され、熱抵抗によって制御されます。温度が設定された温度よりも高い場合、熱交換器はバイパスされます。図3は、VOCS熱回収の原理図を示しています。
図3 VOCS熱回収の概略図
循環水を通してポンプと貯水タンクを制御することにより、回収されたお湯を印刷機で再利用してオーブンに追加して、印刷エネルギー消費を減らします。冬には、温水は生産とオフィスエリアの暖房にも使用され、エネルギーリサイクルを達成します。
メンテナンス
VOCS廃棄ガス処理システムには、複雑な構造、高度な自動化、複数の安全インターロックがあります。操作中は、包括的な検査を2時間ごとに実施し、検査記録を保持する必要があります。異常なノイズ、温度上昇、排出速度などは、迅速に配置して対処する必要があります。運用検査に加えて、赤外線サーモグラフィ、振動試験機器、両装書などの専門的な検査機器も専門的な検査に使用して、事前に異常な兆候を検出し、タイムリーかつ効果的な対策を促進し、VCOS排気ガス治療システムの継続的かつ安定した動作を確保する必要があります。毎日のメンテナンスポイントは次のとおりです。
（1）ファン、ギアボックスモーター：重要な機器はオンラインで測定できますが、その他は毎週測定されます。潤滑油は3か月に1回追加する必要があります。ベアリングは5年ごとに交換する必要があります。
（2）自動（空気圧）バルブ：圧縮されたエアパイプラインには、フィルターと排水バルブが装備されています。空気回路は、特殊な圧縮空気潤滑油を使用しています。毎週、バルブフィルターを調整する機器圧力の排出を確認してください。
（3）ファン：ファンのインペラーは、煙粒子やその他の要因によって引き起こされる接着により、6か月ごとに現場で検査および清掃されます。
（4）腐った炉の本体：RTOの外壁は熱-耐性塗料でコーティングされ、毎年検査され、塗り直されます。内部的には、2年ごとに開いて、熱貯蔵レンガの状態を確認し、状況に応じてそれらを修理または交換します。
（5）シーリング：ゼオライトホイールのシーリングリング、ゼオライト回転モーターの伝送チェーン、および6か月ごとに自動調整バルブのシーリング成分を確認します。
（6）高温成分：約2年間の動作後、RTO内部高-温度プローブが交換されます。高-温度比例バルブでシーリングとゼロの位置キャリブレーションを実行し、暑い気候点火スイッチシステムを維持または交換します。
（7）LEL検証：VOCS廃棄物空気インレットLELは、システム制御の精度に影響する可能性のある逸脱を避けるために四半期ごとに1回検証されます。
（8）循環水：熱回収循環水は、水または純水を柔らかくする必要があり、年次シャットダウン中に完全に排出されて交換する必要があります。
（9）天然ガス圧力計、安全バルブ、可燃性ガスアラーム、圧縮空気圧ゲージなどは、法的および規制要件に従って較正およびラベル付けする必要があります。