印刷行業是揮發性有機化合物（VOCs）排放的重要來源之一。其廢氣產生具有典型性，而“活性炭吸附脫附+蓄熱式催化燃燒”組合工藝是處理這類廢氣的一種高效、成熟且應用廣泛的技術方案。

一、印刷廢氣具體生成場景

印刷過程中廢氣（主要是VOCs）主要產生于以下環節：

1.油墨使用與轉移：

*溶劑型油墨： 這是最主要的VOCs來源。油墨中含有大量易揮發的有機溶劑（如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮等），在印刷機墨槽、傳墨輥、印版、承印物表面等環節都會揮發出來。

*清洗油墨： 更換顏色、停機或日常維護時，需要使用溶劑（如洗車水、專用清洗劑）清洗墨輥、印版、橡皮布、墨槽等，這些清洗溶劑揮發產生大量高濃度VOCs廢氣。

*油墨干燥/固化： 無論是自然干燥、熱風干燥、紅外干燥還是UV固化（UV固化本身VOCs少，但配套的清洗劑和少量未反應單體可能產生），都會加速油墨中溶劑的揮發釋放。

2.潤版液使用：

*傳統膠印中，潤版液通常含有異丙醇（IPA）或其他醇類作為潤濕劑和降低表面張力。這些醇類在印刷過程中會持續揮發到空氣中。

*雖然“無醇潤版液”逐漸推廣，但仍可能含有其他易揮發有機物。

3.光油/上光涂層：

*印刷品表面常需涂布光油（水性或溶劑型）以增加光澤度、耐磨性等。溶劑型光油的使用和干燥過程會產生VOCs廢氣，其成分與溶劑型油墨類似。

4.膠粘劑使用：

*在書刊裝訂、紙盒成型等印后加工環節，使用的溶劑型膠粘劑（如白乳膠、熱熔膠中的溶劑成分）在涂布和干燥過程中也會釋放VOCs。

5.承印物本身：

*某些特殊紙張、塑料薄膜等承印物本身可能含有或殘留少量可揮發性物質。

印刷廢氣特點

*成分復雜： 包含多種烷烴、芳烴（苯系物）、醇類、酯類、酮類等。

*濃度波動大： 不同工序、不同時段（如清洗時濃度極高）、不同產品使用的材料差異導致廢氣濃度變化范圍大（通常從幾十mg/m3到幾千mg/m3）。

*風量大： 為保證車間環境和安全，印刷設備（尤其是大型印刷機）需要較大的排風量，導致廢氣總體積流量大。

*含顆粒物/氣溶膠： 可能夾帶油墨飛濺產生的微小液滴或粉塵。

*含水分： 潤版液蒸發、干燥過程可能使廢氣濕度較高。

二、活性炭吸脫附+蓄熱式催化燃燒設備在印刷廢氣處理中的應用

針對印刷廢氣風量大、濃度中低（通常低于2000-3000mg/m3）、成分復雜的特點，“活性炭吸附濃縮+蓄熱式催化燃燒”組合工藝是非常適合且高效的解決方案。

工藝流程

1.預處理：

*過濾除塵： 廢氣首先經過初效、中效甚至高效過濾器（如布袋除塵、靜電除塵），去除油墨顆粒、紙毛、粉塵等固體雜質，防止堵塞活性炭孔隙和磨損后續設備。

*除濕/降溫（可選）： 如果廢氣濕度過高或溫度過高（影響活性炭吸附效率），可能需要進行冷凝除水或降溫處理。

2.活性炭吸附（濃縮）：

*預處理后的廢氣進入活性炭吸附床（通常是多個固定床并聯或轉輪）。

*廢氣中的VOCs分子被活性炭巨大的比表面積和孔隙結構物理吸附截留。

*關鍵作用： 將大風量、低濃度的印刷廢氣中的VOCs富集在活性炭上，使出口廢氣達標排放（通常設計效率>90%）。同時，大大減少了需要進入后續高能耗燃燒單元的廢氣體積（濃縮倍數通常可達10-30倍）。

3.活性炭脫附（再生）：

*當某個吸附床（或吸附區）的活性炭吸附接近飽和時，系統自動切換到脫附模式。

*熱氣流脫附： 利用熱空氣（通常約100-120℃）或熱氮氣反向吹掃吸附飽和的活性炭床層。

*脫附氣產生： 熱氣流將吸附在活性炭上的VOCs分子解吸下來，形成小風量、高濃度（通常是吸附濃度的10-30倍）的脫附廢氣（也稱為濃縮氣）。

4.蓄熱式催化燃燒：

*高濃度脫附廢氣被送入蓄熱式催化燃燒爐。

*預熱： 廢氣首先經過蓄熱陶瓷填料床（RTO的改進版，增加了催化劑）。陶瓷填料儲存了上一周期燃燒產生的熱量。

*催化燃燒： 預熱后的廢氣（通常預熱到250-400℃）進入催化燃燒室。在催化劑（通常是貴金屬Pt、Pd或過渡金屬氧化物）作用下，VOCs在相對較低的溫度（通常300-400℃）下與氧氣發生深度氧化反應，生成無害的二氧化碳（CO?）和水（H?O），并釋放大量熱量。

*反應式示例：`CxHyOz + (x + y/4 - z/2) O? → x CO? + (y/2) H?O + 熱量`

*蓄熱換熱： 反應后的高溫潔凈氣體通過另一個蓄熱陶瓷床。高溫氣體將大部分熱量傳遞給該床層的陶瓷填料儲存起來。被冷卻后的潔凈氣體（通常僅比進氣溫度高幾十度）經煙囪達標排放。

*切換閥： 通過切換閥的周期性改變氣流方向，使各個蓄熱床依次經歷“放熱-冷卻”和“吸熱-預熱”的過程，實現熱量的高效回收（熱回收效率通常>95%）。

5.熱量利用（可選）：

*催化燃燒產生的多余熱量可用于加熱脫附用的熱空氣，或為印刷車間的烘干工序提供熱源，進一步降低系統運行能耗。

該組合工藝在印刷廢氣處理中的優勢

1.高效凈化： 吸附階段去除大部分VOCs，催化燃燒階段對高濃度VOCs實現近乎完全銷毀（去除率通常>95%，甚至>99%），組合后總去除效率極高（通常>95%），滿足嚴格排放標準。

2.適應性強： 特別適合處理大風量、中低濃度的廢氣（如印刷廢氣）。吸附過程能有效應對濃度波動。

3.處理復雜組分： 活性炭對大多數有機溶劑都有良好的吸附能力，催化燃燒能處理多種VOCs混合物。

4.節能顯著： RCO的核心優勢在于極高的熱回收效率（>95%）。處理高濃度脫附氣時，催化燃燒本身溫度要求比直接燃燒（>760℃）低得多，再加上蓄熱回收，使得系統在正常運行后（尤其是VOCs濃度達到一定水平時）僅需很少的輔助燃料（甚至可能自持運行），運行成本大大降低。

5.二次污染少： 催化燃燒產物主要是CO?和H?O，基本不產生NOx（燃燒溫度低）、二噁英（完全氧化）等二次污染物。

6.自動化程度高： 整個系統可實現PLC/DCS自動控制，包括吸附/脫附切換、閥門切換、溫度控制、安全聯鎖等。

應用注意事項

1.預處理至關重要： 必須有效去除顆粒物、氣溶膠和高濕度，否則會堵塞活性炭、使其失活，或毒害催化劑。

2.活性炭管理： 活性炭有使用壽命，需定期更換或再生（廠外再生）。吸附高沸點物質或聚合物可能導致活性炭“劣化”或“中毒”，需注意。

3.催化劑保護： 避免廢氣中含有使催化劑中毒的物質（如含P、S、Si、Pb、Hg、As等的化合物、高濃度粉塵、油霧）。催化劑也有使用壽命，需定期檢測和更換。

4.脫附溫度控制： 過高的脫附溫度可能導致活性炭自燃風險（需有嚴格的安全措施如氮氣保護、溫度監控、消防設施）或脫附出難處理的物質。

5.系統設計： 需根據具體廢氣參數（風量、濃度、成分、溫度、濕度）精確設計吸附床大小、脫附風量、濃縮倍數、RCO規模等。

6.投資成本： 相對于單一技術（如單純活性炭吸附或單純RTO），該組合工藝初期設備投資較高，但其高效的凈化率和低運行成本（尤其在長期運行中）通常能帶來良好的經濟效益和環境效益。

印刷廢氣產生于油墨、清洗劑、潤版液、光油、膠粘劑的使用、轉移和干燥過程，具有風量大、濃度中低、成分復雜、波動性大的特點。“活性炭吸附脫附+蓄熱式催化燃燒”組合工藝通過活性炭吸附有效濃縮大風量低濃度廢氣，再通過蓄熱式催化燃燒高效、低能耗地銷毀高濃度VOCs，并回收利用燃燒熱量，是一種非常適合處理印刷廢氣的先進、高效、節能的末端治理技術，在印刷行業得到了廣泛應用。其成功應用的關鍵在于嚴格的預處理、精心的系統設計和規范的運行維護。

山東世一環境科技有限公司專注于 活性炭吸附脫附+蓄熱式催化燃燒 (RCO) 廢氣處理設備的研發、設計與制造。作為該領域的專業生產廠家，公司提供高效解決方案，尤其擅長處理大風量、中低濃度的復雜有機廢氣（如印刷行業VOCs）。其技術通過活性炭吸附濃縮廢氣，再經RCO系統高效凈化并回收熱能，實現達標排放與節能運行，是工業廢氣治理的可靠選擇。