Le traitement des COV (Composés organiques volatilsDans l'industrie de l'impression offset, le traitement des COV a progressivement évolué, passant d'une simple collecte et d'un traitement à une approche privilégiant à la fois la purification poussée et les économies d'énergie. Comptant parmi les technologies les plus répandues et les plus performantes pour le contrôle des COV industriels,RTO (Oxydateur thermique régénératif) est devenue une solution clé pour atteindre des émissions ultra-faibles dans les industries de l'impression offset, de l'impression d'emballages et de l'impression de publications grâce à son efficacité d'élimination des COV supérieure à 99 %, son efficacité de récupération thermique supérieure à 95 % et ses performances de fonctionnement stables et fiables.

Pour les caractéristiques de l'industrie de l'impression offset grand volume d'air et faible concentration de COV gaz d'échappement, le processus combiné de Concentrateur rotatif + RTO rotatif permet d'augmenter efficacement la concentration en COV, de réduire la consommation de gaz naturel et de réaliser à la fois un traitement des COV à haute efficacité et des coûts d'exploitation optimisés.

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I. Solution technique globale pour le traitement des COV en impression offset

1. Choix de la voie technologique de traitement

À l'heure actuelle, les émissions de COV dans l'industrie de l'impression offset proviennent principalement de la volatilisation du vernis, du lavage des blanchets, de la solution de mouillage, des adhésifs thermofusibles utilisés dans la reliure et d'autres matériaux.

D'après les calculs de bilan matière et les données d'essais réels :

• Concentration de COV dans les gaz d'échappement des ateliers d'impression de papier : 80–120 mg/m³
• Volume d'air d'échappement de chaque ligne de production d'impression offset : 15 000 à 20 000 m³/h

Cette condition de fonctionnement appartient à un source d'émission de COV à grand volume d'air et à faible concentration.

Compte tenu à la fois du respect de l'environnement et de la réduction des coûts d'exploitation, la voie de traitement suivante est proposée :

Enceinte à cloisons → Filtration par sacs → Concentration rotative sur zéolite → Oxydation thermique rotative (RTO)

Ce procédé est conçu pour contrôler efficacement les émissions de COV issues des opérations d'impression offset.

Description spécifique du processus

1) Des cloisons de confinement entourent la ligne de production d'impression offset afin d'empêcher la dispersion incontrôlée des flux d'air dans l'atelier. Ceci permet d'atteindre des concentrations de COV plus élevées avec des volumes d'air extrait plus faibles et améliore l'efficacité de la collecte.

2) Les gaz d'échappement de l'atelier sont introduits dans un système de filtration à sacs équipé de Filtration secondaire profonde F7, en éliminant les grosses particules du flux d'échappement et en empêchant le blocage des modules de zéolite en aval.

3) Après filtration, les gaz d'échappement pénètrent dans le concentrateur rotatif à zéolite. Les COV sont adsorbés par la zéolite activée puis désorbés par de l'air chaud à haute température.

L'air purifié après adsorption est rejeté directement, conformément aux normes d'émission.

Après désorption avec un rapport de concentration de 1:10, le débit d'air d'échappement est réduit à un dixième du volume initial, tandis que la concentration de COV augmente jusqu'à 800–1 200 mg/m³.

4) Le flux de gaz concentré, caractérisé par un faible débit d'air et une concentration élevée de COV, est ensuite dirigé vers le RTO rotatif pour un traitement d'oxydation thermique et rejeté après avoir satisfait aux normes d'émission.

5) Une petite quantité de gaz d'échappement UV et de gaz d'échappement d'adhésif thermofusible contenant des polymères à point d'ébullition élevé est envoyée directement au RTO pour traitement de combustion et rejet conforme.

Schéma de flux de collecte et de traitement des gaz d'échappement COV

2. Facteurs de sélection du matériel de traitement

1) Sélection de l'équipement de filtration

Les particules de grande taille présentes dans les gaz d'échappement des ateliers d'imprimerie ont un impact significatif sur le rotor en zéolite.

Donc, Filtres à sac F5 + F9 sont sélectionnés. Après filtration, l'efficacité de purification pour Les particules de poussière de 1 μm atteignent 99 %.

2) Sélection de l'équipement d'adsorption

Étant donné que les principaux composants COV des gaz d'échappement des imprimantes offset sont des alcools et des esters, un concentrateur rotatif de zéolite On sélectionne un dispositif capable de désorption à haute température et présentant une efficacité de désorption élevée.

3) Sélection de l'équipement d'oxydation thermique

UN RTO rotatif est adopté pour le processus d'oxydation thermique en aval.

L'appareil RTO rotatif présente les caractéristiques suivantes :

• structure compacte
• empreinte réduite
• Efficacité de destruction des COV supérieure à 99 %

De plus, de l'air à haute température est extrait de la chambre de combustion supérieure et envoyé à travers un échangeur de chaleur pour chauffer l'air ambiant, fournissant ainsi la chaleur de désorption requise par le rotor de zéolite.

3. Dimensionnement et sélection des équipements

Les émissions de COV générées lors de l'impression offset proviennent principalement de :

• Encres d'impression
• Vernis
• Lavage de couverture
• Solution de fontaine
• Adhésifs thermofusibles

Prise trois presses offset à quatre couleurs par exemple :

• Débit d'air d'échappement par unité d'impression : environ 2 000 m³/h
• Débit d'air total par pression : 8 000 m³/h
• Flux d'air fugitif issu des gaz d'échappement en espace clos : 8 000 m³/h

Donc:

• Débit d'air total par presse à imprimer : 16 000 m³/h
• Débit d'air total pour trois presses : 48 000 m³/h

Système de filtration à sac sélectionné

• Capacité: 50 000 m³/h
• Degré de filtration : F5 + F9

Dimensions : 2500 mm × 2500 mm × 2500 mm

Concentrateur rotatif sélectionné

• Capacité: 50 000 m³/h
• Rapport de concentration : 1:10
• Efficacité de purification : 90%

Dimensions : 4000 mm × 3000 mm × 3480 mm

Système RTO sélectionné

• Capacité: 5 000 m³/h
• Configuration: RTO rotatif à 8 chambres

Dimensions : 6800 mm × 2200 mm × 15000 mm

Dimensions globales du système :16400 mm × 5300 mm × 15000 mm

4. Objectifs de contrôle des émissions

Concentration d'émissions de COV après traitement

Efficacité d'élimination des odeurs : 95 %

Aucune odeur perceptible ne doit être détectée dans les gaz d'échappement traités.

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5. Objectifs de consommation d'énergie

En supposant que la concentration des gaz d'échappement de l'atelier soit 100 mg/m³, après un rapport de concentration de 1:10, la concentration de COV devient 1 g/m³, et le flux d'air concentré est 5 000 m³/h.

Lorsque les trois lignes de production fonctionnent simultanément, la consommation de gaz naturel n'est que de 1,02 m³/h.

En supposant un prix du gaz naturel de 3 RMB/m³, le coût d'exploitation est d'environ 3 RMB par heure, permettant une oxydation complète des COV.

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Démarrage à froid RTO (2 heures)

Coût total : 92 RMB par start-up

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Démarrage à chaud RTO (1 heure)

Coût total : 46 RMB par start-up

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Fonctionnement normal du système (pleine charge)

Coût total d'exploitation : 84 RMB par heure

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III. Avantages sociaux

L'application de la technologie RTO rotative au traitement des gaz d'échappement générés lors de la production d'impression offset peut apporter les avantages suivants :

1. émissions de COV inférieures à 30 mg/m³, en respectant les normes d'émission nationales et locales ;
2. Élimination complète des odeurs de gaz d'échappement;
3. Pas de pollution secondaire, comme la production d'eaux usées ou de déchets solides, est générée par ce procédé.