Application de l'oxydant thermique régénératif dans l'industrie de l'imprimerie
Application d'un oxydant thermique régénératif au traitement des gaz résiduaires dans l'industrie de l'imprimerie
1. Caractéristiques des gaz industriels et résiduaires
L'industrie de l'impression d'emballages souples est l'une des principales sources d'émissions de COV (gaz résiduaires) dans l'industrie légère. Lors du processus de production, une grande quantité de solvants organiques est utilisée, notamment lors de l'étape de séchage, où des gaz résiduaires contenant ces composés sont produits. Composés organiques volatils Elle est générée en continu. Face à des réglementations environnementales de plus en plus strictes, ce secteur exige des technologies de traitement des gaz résiduaires efficaces et stables.
Caractéristiques de l'industrie :
(1) L'industrie de l'imprimerie se caractérise par un volume d'air important et une forte concentration d'émissions de COV, ce qui exige que l'efficacité de purification RTO atteigne plus de 99,5 % ;
(2) Il existe une demande généralisée de récupération de chaleur résiduelle, et le «Oxydateur thermique régénératif + la technologie de récupération de chaleur résiduelle (eau chaude, air chaud, vapeur, huile thermique, etc.) a été largement adoptée ;
(3) Sources de gaz résiduaires : émissions organisées provenant des fours d’impression et des fours de machines à laminer, ainsi que des émissions non organisées provenant des ateliers d’impression et des salles de mélange d’encre ;
(4) Composants des gaz résiduaires : acétate d'éthyle, acétate de n-propyle, butanone (MEK), isopropanol, éthanol, acétate d'éther méthylique de propylène glycol (PGMEA) ;
(5) Parcours de traitement : collecte de gaz non organisée + concentrateurs rotatifs + réduction et concentration organisées du volume d'air + vanne rotative RTO + récupération de chaleur résiduelle.
2. Voie de traitement efficace
1) Technologie de contrôle et de collecte des gaz résiduaires non organisés
Le contrôle des gaz résiduaires non organisés repose essentiellement sur une collecte efficace, obtenue grâce à une conception appropriée de l'organisation des flux d'air :
① S’assurer que le volume d’air fourni est ≤ le volume d’air extrait non organisé (maintenir une légère pression négative dans l’atelier) ;
② Assurez-vous que l'alimentation en air du côté de fonctionnement de la machine d'impression ≤ volume d'échappement de chaque machine (maintenez une légère pression négative au niveau de l'équipement) ;
③ Installer des enceintes pour chaque machine d'impression et des cloisons magnétiques entre les unités de couleur ;
④ Installez des systèmes d’évacuation supérieurs et latéraux pour capturer les gaz résiduaires non organisés aux points clés tels que les sorties de décharge du four.
2) Technologie de réduction du volume d'air, de concentration et d'économie d'énergie
Le dispositif de réduction et de concentration du volume d'air parallèle LEL à circulation interne de type caisson est un système à air chaud conçu pour les machines d'impression d'emballages souples. Il permet de réduire significativement le volume d'air d'échappement et d'augmenter la concentration des gaz résiduaires.
Principales caractéristiques techniques :
① Tous les composants à air chaud sont disposés dans une boîte isolée (épaisseur d'isolation de 50 mm), avec des canaux de retour d'air intégrés pour réduire les pertes de chaleur ;
② Circulation interne d'air de retour secondaire avec des trajets d'écoulement courts pour réduire considérablement la résistance à l'écoulement de l'air ;
③ Deux ventilateurs pour l'alimentation et l'évacuation actives de l'air, avec contrôle de fréquence variable, permettant un réglage linéaire du rapport de réduction et de concentration ;
④ Système d'aspiration au sol de grand diamètre pour réduire les émissions non organisées dans l'atelier ;
⑤ Technologie brevetée avec réduction et concentration d'air parallèles indépendantes pour chaque unité de couleur, sans interférence mutuelle ;
⑥ Surveillance en temps réel de la LIE pour garantir un fonctionnement sûr et fiable.
3) Concentrateurs rotatifs
Les gaz résiduaires faiblement concentrés peuvent être concentrés d'un facteur 8 à 30 à l'aide d'un concentrateur rotatif, tout en réduisant le volume d'air de 1/8 à 1/30, puis envoyés à l'unité de traitement rotatif (RTO) pour traitement. Lors de leur passage dans les concentrateurs rotatifs, les COV sont adsorbés par ces derniers, et l'air purifié est évacué par la cheminée. Un faible volume d'air à haute température est ensuite utilisé pour désorber les COV du rotor, qui sont alors envoyés à l'unité de traitement rotatif (RTO) pour traitement final.
Plage de couverture :
- Débit : 10 000 à 200 000 m³/h
- Température : ≤35°C
- Humidité relative : ≤ 80 % HR
- Concentration :
- (Efficacité du traitement : 95 %)
4) Méthodes de récupération de la chaleur résiduelle
Le RTO n'est pas seulement un dispositif de purification efficace, mais aussi une importante unité de récupération d'énergie. Lorsque la concentration des gaz résiduaires atteint ≥ 1,5–2 g/m³, le système peut assurer une combustion auto-entretenue et générer un surplus de chaleur récupérable.
Les méthodes courantes de récupération de la chaleur résiduelle comprennent :
- réutilisation de l'air chaud
- Systèmes d'eau chaude
- systèmes à huile thermique
- Systèmes à vapeur
Les entreprises peuvent sélectionner les méthodes de récupération appropriées en fonction des besoins de chauffage des équipements d'impression, permettant une utilisation en cascade de l'énergie et réduisant considérablement la consommation énergétique globale.
3. Sélection et comparaison des équipements RTO de base
Dans l'industrie de l'imprimerie, la technologie RTO a évolué des systèmes à deux et trois plateaux vers les systèmes rotatifs. La comparaison suivante est basée sur une capacité de traitement de 30 000 Nm³/h :
| Performance | Indicateur | RTO à 2 chambres | RTO à 3 chambres | Rotatif RTO | Remarques |
|---|---|---|---|---|---|
| Avancé | Génération technologique | 1ère génération | 2e génération | 3e génération | |
| Nombre de chambres | 2 | 3 | 12 | ||
| Fiabilité | Nombre de vannes | 4 | 9 | 1 | |
| Temps de commutation annuels des vannes | 350 000 | 520 000 | / | La vanne rotative fonctionne en continu sans commutation. | |
| fluctuations de pression dans les pipelines | ±500Pa | ±250 Pa | ±25 Pa | ||
| Conformité | efficacité de purification globale | 95% | 99% | 99,5% | |
| Plage de concentration maximale | norme d'émission de 50 mg/m³ | ||||
| efficacité énergétique | zone de transfert de chaleur | 100 m² | 145 m² | 95 m² | |
| efficacité thermique | 90% | 95% | 96% | ||
| Temps de préchauffage | 2,5 h | 3 h | 2 h | démarrage à froid | |
| Concentration auto-entretenue | 2,5 g/m³ | 2,2 g/m³ | 1,8 g/m³ | acétate d'éthyle | |
| Économie | volume des médias céramiques | 18 m³ | 26 m³ | 17 m³ | |
| Poids | 65 t | 102 t | 62 t | ||
| aspect pratique | Empreinte | L12×l7 | L16×l7 | L12×l7 | m |
L'unité de traitement rotatif (RTO) de troisième génération démontre des performances globales supérieures en termes d'efficacité de traitement, d'efficacité thermique et de fiabilité opérationnelle, et est devenue le choix privilégié de nombreuses entreprises.
4. Résumé
Pour l'industrie de l'impression d'emballages souples, caractérisée par un volume d'air important, une concentration élevée et des COV résiduels sensibles à l'énergie, la solution intégrée de « collecte précise non organisée + réduction et concentration du volume d'air + concentration par rotor de zéolite + RTO + récupération de la chaleur résiduelle » est devenue l'approche dominante.
Cette solution garantit non seulement une conformité stable aux normes d'émission, mais réduit également considérablement les coûts d'exploitation grâce à la récupération d'énergie et à l'optimisation du système, offrant ainsi des avantages à la fois environnementaux et économiques.
Dans un contexte de réglementations environnementales de plus en plus strictes, le choix d'une technologie RTO plus efficace, fiable et économe en énergie sera un facteur clé de la transformation écologique des entreprises d'imprimerie.