CN108528027A - 一种印刷油墨干燥与废气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷油墨干燥与废气处理系统，应用于印刷烘道，其包括除湿单元及催化燃烧单元，除湿单元的出口连通印刷烘道的进气口，印刷烘道的排气口连通催化燃烧单元的进气口，除湿单元包括除湿装置及热交换器，除湿装置的进口与外界连通，除湿装置的出口与热交换器的第一进口连通，热交换器的第一出口连通除湿单元的出口，催化燃烧单元包括催化床，催化燃烧单元的进气口进入的空气依次经过催化床、热交换器的第二进口、热交换器的第二出口与外界连通。该印刷油墨干燥与废气处理系统，除湿单元提供的干燥空气，可以增加稀释剂的用水量，减少酒精用量，节约成本；废气处理系统产生的热量，用于烘干，减少了烘干能耗，降低了排气污染。

Description

一种印刷油墨干燥与废气处理系统
技术领域
本发明涉及印刷节能与环保技术领域，具体而言，涉及一种印刷油墨干燥与废气处理系统，尤其是一种凹版印刷中针对水性油墨的干燥与废气处理系统。
背景技术
凹版印刷是使整个印版表面涂满油墨，然后用特制的刮墨机构，把空白部分的油墨去除干净，使油墨只存留在图文部分的网穴之中，再在较大的压力作用下，将油墨转移到承印物表面，获得印刷品。传统的凹版印刷通常采取溶剂型油墨，溶剂型油墨含乙酸乙酯、异丙醇、乙酸正丙酯、乙酸丁酯等可以挥发性有机溶剂(volatile organic compounds，简称VOCs)，另外，溶剂型油在使用过程还需要添加一定数量的VOCs稀释油墨，在印刷过程中，这些VOCs会排放到大气中。在中国凹版印刷每年向大气排放了数百万吨VOCs。
大量的研究表明VOCs是造成空气污染的重要元凶，因此，各国采取措施限制VOCs的排放，推广使用水性油墨是解决凹版印刷VOCS的重要手段之一。印刷用水性油墨的特征在于：第一，油墨中VOCs含量低，第二，油墨稀释剂尽量采取水。
由于水的沸点与汽化潜热远高于凹版印刷经常使用的VOCs的沸点与汽化潜热，所以水性油墨的印刷存在干燥困难的问题。同时，凹版印刷水性油墨干燥必须解决以下几个问题。
(1)油墨印刷到塑料薄膜上后，必须可以干燥彻底，干燥后每平方米印刷面积上的水分残留量小于5mg.目前为了保证水性油墨干燥，通常利用部分酒精作为稀释剂，减少酒精用量是水性油墨必须解决的问题。
(2)干燥速度必须快。
(3)由于水的表面张力大，为了增加油墨对版辊及印刷基材的润湿性能，水性油墨中通常需要添加一定数量的酒精。所以，水性油墨干燥废气中存在一定数量的酒精，为了实现减少环境污染，必须解决酒精污染问题。
鉴于水性油墨印刷的现状，开发一种可以提高水性油墨干燥速度的低成本除湿干燥系统，同时解决水性油墨干燥废气中酒精污染的问题，并将其资源化，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种印刷油墨干燥与废气处理系统，以减少油墨干燥过程中酒精的用量，并在保证环保前提下，减低凹版印刷能源消耗，至少其中之一。
本发明提出的一种印刷油墨干燥与废气处理系统，应用于印刷烘道，其包括除湿单元及催化燃烧单元，所述除湿单元的出口连通所述印刷烘道的进气口，所述印刷烘道的排气口连通所述催化燃烧单元的进气口，所述除湿单元包括除湿装置及热交换器，所述除湿装置的进口与外界连通，所述除湿装置的出口与所述热交换器的第一进口连通，所述热交换器的第一出口连通所述除湿单元的出口，所述催化燃烧单元包括催化床，所述催化燃烧单元的进气口进入的空气依次经过所述催化床、所述热交换器的第二进口、所述热交换器的第二出口与外界连通。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，所述除湿装置包括冷冻除湿器和除湿转轮，所述冷冻除湿器的进口与外界连通，所述冷冻除湿器的出口与所述除湿转轮的进口连接，所述除湿转轮的干燥气出口通过送风风机与所述热交换器的第一进口连通。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，所述除湿单元还包括辅助加热器和再生风机，所述辅助加热器的进口与所述催化燃烧单元出口连通，所述辅助加热器的出口连通所述除湿转轮的再生区进口，所述除湿转轮的再生区出口与所述再生风机的进口连通。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，所述催化燃烧单元还包括第一换热器、第二换热器及加热器，所述催化燃烧单元的进气口依次通过所述第一换热器的第一进口、第一换热器的第一出口、第二换热器的第一进口、第二换热器的第二出口、加热器的进口、加热器的出口与所述催化床的进口连通，所述催化床的出口经过所述第二换热器的第二进口、第二换热器的第二出口、第一换热器的第二进口、第一换热器的第二出口连通所述热交换器的第二进口。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，还包括排气风机，所述热交换器的第二出口通过所述排气风机与外界连通。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，还包括印刷机排风风机，所述印刷机排风风机的进口与所述印刷烘道的排气口连通，所述印刷机排风风机的出口与所述催化燃烧单元的进气口连通。
本发明提出的一种印刷油墨干燥与废气处理系统，应用于印刷烘道，其包括除湿单元及催化燃烧单元，除湿单元的出口连通印刷烘道的进气口，印刷烘道的排气口连通催化燃烧单元的进气口，除湿单元包括除湿装置及热交换器，除湿装置的进口与外界连通，除湿装置的出口与热交换器的第一进口连通，热交换器的第一出口连通除湿单元的出口，催化燃烧单元包括催化床，催化燃烧单元的进气口进入的空气依次经过催化床、热交换器的第二进口、热交换器的第二出口与外界连通。该印刷油墨干燥与废气处理系统，通过除湿装置先对空气进行除湿，通过热交换器对除湿后的空气进行加热，经除湿后的空气用于干燥可以降低干燥温度。由于干燥后从印刷烘道的排气口排出的气体含有一定浓度的酒精，直接排气会污染环境，同时也是资源的浪费，通过设置在催化燃烧单元的催化床将印刷烘道中排出的酒精用催化燃烧+高效换热的形式，将酒精氧化为水和二氧化碳，氧化放出的热量经过热交换器，把热量用于印刷烘道的烘干气体加热，达到环保要求的同时，降低了印刷过程的能耗。同时，经过除湿单元除湿后形成干燥空气，有利于干燥过程水分挥发，因而印刷中的稀释剂可以增加用水量，减少酒精用量。酒精挥发后进入催化燃烧单元的催化床氧化放热，热量用于加热印刷烘道的烘干气体。因而，整套系统节约了酒精用量，降低了烘干温度，减少了烘干能耗，降低了排气污染。
附图说明
图1为本发明具体实施例提出的印刷油墨干燥与废气处理系统的示意图。
图中：
10印刷烘道；11印刷机排风风机；20除湿单元；21热交换器；22冷冻除湿器；23除湿转轮；24送风风机；25辅助加热器；26再生风机；30催化燃烧单元；31催化床；32第一换热器；33第二换热器；34加热器；40排气风机
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明中出现的“第一”、“第二”仅用于区分不同结构和部件，无先后之分，更不作为结构或部件本身的限定；同时，本发明中的“和/或”，指既可以同时具备，也可以选择其中之一，如方案A和/或方案B，包括方案A、方案B、方案A且方案B此三种情况。
如图1所示，本发明具体实施例提出的印刷油墨干燥与废气处理系统，应用于印刷烘道10，对于一台印刷机，可能具有多个印刷烘道10，该系统可以应用于一个印刷烘道10，也可以应用于一个印刷机的每一个印刷烘道10，当然，对于具有多个印刷机的情况下，该系统还可以应用于多个印刷机的印刷烘道10。具体地，该系统包括除湿单元20及催化燃烧单元30，除湿单元20的出口连通印刷烘道10的进气口，印刷烘道10的排气口连通催化燃烧单元30的进气口，除湿单元20包括除湿装置及热交换器21，除湿装置的进口与外界连通，除湿装置的出口与热交换器21的第一进口连通，热交换器21的第一出口连通除湿单元20的出口，催化燃烧单元30包括催化床31，催化床31填充有催化燃烧催化剂，催化燃烧单元30的进气口进入的空气依次经过催化床31、热交换器21的第二进口、热交换器21的第二出口与外界连通。该印刷油墨干燥与废气处理系统，通过除湿装置先对空气进行除湿，通过热交换器21对除湿后的空气进行加热，经除湿后的空气用于干燥可以降低干燥温度。由于干燥后从印刷烘道10的排气口排出的气体含有一定浓度的酒精，直接排气会污染环境，同时也是资源的浪费，通过设置在催化燃烧单元30的催化床31将印刷烘道10中排出的酒精用催化燃烧+高效换热的形式，将酒精氧化为水和二氧化碳，氧化放出的热量经过热交换器21，把热量用于印刷烘道的烘干气体加热，达到环保要求的同时，降低了印刷过程的能耗。同时，经过除湿单元20除湿后形成干燥空气，有利于干燥过程水分挥发，因而印刷中的稀释剂可以增加用水量，减少酒精用量，节约成本。酒精挥发后进入催化燃烧单元30的催化床31氧化放热，热量用于加热印刷烘道10的烘干气体。因而，整套系统节约了酒精用量，降低了烘干温度，减少了烘干能耗，降低了排气污染。该系统尤其适用于印刷机针对水性油墨的干燥与废气处理。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，除湿装置包括冷冻除湿器22和除湿转轮23，冷冻除湿器22的进口与外界连通，冷冻除湿器22的出口与除湿转轮23的进口连接，除湿转轮23的干燥气出口通过送风风机24与热交换器21的第一进口连通。通过该方案，外界的新鲜空气经过冷冻除湿器22冷冻除湿，再经过除湿转轮23转轮吸附除湿后变成干燥空气，送入热交换器21与催化燃烧单元30排出的热空气进行换热升温，然后送入印刷烘道10(现有印刷机每个印刷烘道都有电辅助加热进一步调节温度达到每个印刷烘道10的要求)。印刷烘道10的排气含有一定浓度的酒精，排气送入催化燃烧单元30的催化床31。催化床31将含酒精的废气氧化成对环境无害的水和二氧化碳，同时放出热量。催化燃烧单元30的催化床31的排气还是一定温度，通过热交换器21给进入印刷烘道10的烘干空气加热，能量循环利用，能耗低。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，除湿单元20还包括辅助加热器25和再生风机26，辅助加热器25的进口与催化燃烧单元30出口连通(将催化床31的排气引入辅助加热器25的进口)，辅助加热器25的出口连通除湿转轮23的再生区进口，除湿转轮23的再生区出口与再生风机26的进口连通。通过设置辅助加热器25和再生风机26，可以进行保证除湿转轮23的除湿能力。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，催化燃烧单元30还包括第一换热器32、第二换热器33及加热器34，催化燃烧单元30的进气口依次通过第一换热器32的第一进口、第一换热器32的第一出口、第二换热器33的第一进口、第二换热器33的第二出口、加热器34的进口、加热器34的出口与催化床31的进口连通，催化床31的出口经过第二换热器33的第二进口、第二换热器33的第二出口、第一换热器32的第二进口、第一换热器32的第二出口连通热交换器21的第二进口。通过设计第一换热器32、第二换热器33，可以充分回收经过催化床31释放的热量，减少加热器34的能量消耗，催化燃烧单元30排出气体的剩余热量用于热交换器21，以对烘干气体进行加热。
上述的印刷油墨干燥与废气处理系统，优选地，还包括排气风机40及印刷机排风风机11，热交换器21的第二出口通过排气风机40与外界连通，印刷机排风风机11的进口与印刷烘道10的排气口连通，印刷机排风风机11的出口与催化燃烧单元30的进气口连通。排气风机40及印刷机排风风机11可以确保印刷烘道10排气顺畅，干燥效率高，提高印刷效率和质量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种印刷油墨干燥与废气处理系统，应用于印刷烘道(10)，其特征在于，包括除湿单元(20)及催化燃烧单元(30)，所述除湿单元(20)的出口连通所述印刷烘道(10)的进气口，所述印刷烘道(10)的排气口连通所述催化燃烧单元(30)的进气口，所述除湿单元(20)包括除湿装置及热交换器(21)，所述除湿装置的进口与外界连通，所述除湿装置的出口与所述热交换器(21)的第一进口连通，所述热交换器(21)的第一出口连通所述除湿单元(20)的出口，所述催化燃烧单元(30)包括催化床(31)，所述催化燃烧单元(30)的进气口进入的空气依次经过所述催化床(31)、所述热交换器(21)的第二进口、所述热交换器(21)的第二出口与外界连通。
2.根据权利要求1所述的印刷油墨干燥与废气处理系统，其特征在于，所述除湿装置包括冷冻除湿器(22)和除湿转轮(23)，所述冷冻除湿器(22)的进口与外界连通，所述冷冻除湿器(22)的出口与所述除湿转轮(23)的进口连接，所述除湿转轮(23)的干燥气出口通过送风风机(24)与所述热交换器(21)的第一进口连通。
3.根据权利要求2所述的印刷油墨干燥与废气处理系统，其特征在于，所述除湿单元(20)还包括辅助加热器(25)和再生风机(26)，所述辅助加热器(25)的进口与所述催化燃烧单元(30)出口连通，所述辅助加热器(25)的出口连通所述除湿转轮(23)的再生区进口，所述除湿转轮(23)的再生区出口与所述再生风机(26)的进口连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的印刷油墨干燥与废气处理系统，其特征在于，所述催化燃烧单元(30)还包括第一换热器(32)、第二换热器(33)及加热器(34)，所述催化燃烧单元(30)的进气口依次通过所述第一换热器(32)的第一进口、第一换热器(32)的第一出口、第二换热器(33)的第一进口、第二换热器(33)的第二出口、加热器(34)的进口、加热器(34)的出口与所述催化床(31)的进口连通，所述催化床(31)的出口经过所述第二换热器(33)的第二进口、第二换热器(33)的第二出口、第一换热器(32)的第二进口、第一换热器(32)的第二出口连通所述热交换器(21)的第二进口。
5.根据权利要求4所述的印刷油墨干燥与废气处理系统，其特征在于，还包括排气风机(40)，所述热交换器(21)的第二出口通过所述排气风机(40)与外界连通。
6.根据权利要求1-3任一项所述的印刷油墨干燥与废气处理系统，其特征在于，还包括印刷机排风风机(11)，所述印刷机排风风机(11)的进口与所述印刷烘道(10)的排气口连通，所述印刷机排风风机(11)的出口与所述催化燃烧单元(30)的进气口连通。
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