凯凌生态科技发布印刷线路板行业废气处理吸收净化技术的研究论文
本文以单层PCB为例,分析了PCB行业的生产工艺港程、产排污环节,有机房年源强及验征对环境效益的影响为PCB行业有机成气的防治和生态环境发展提供理论依据。
线路板厂
PCB 行业有机废气吸收净化技术的研究
文/华南理工大学化学与化工学院涂伟萍;广东凯凌生态环境科技有限公司罗帅;广东省中山生态环境监测站黄海荣
0前言
环境保护是我国的一项基本国策,随着经济改革发展的深入,特别是我国加入世界贸易组织后,环境保护工作越来越引起人们的关注和重视,近年来我国提出了许多环境保护的法规。印制电路制造行业对于周边大气环境的污染虽然没有汽车尾气、化工、电镀等行业那样严重,但对其局部环境所造成的空气污染也是不可忽视的,因此印制电路制造行业的空气污染和环境保护问题必须引起我们的重视。
印制电路板(Printed circuit boards),又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者,同时,网版制作、印刷和烘干工序是产生 VOCs的重要污染源之一。本文以单层PCB为例,分析了PCB行业生产工艺流程及有机废气产排污环节、废气源强、有机废气的特征,论述了印刷有机废气具有排放量大,污染物种类多,有异味、烘干废气中含有针絮状颗粒物,且PCB废气含活性单体易堵塞的特点。通过分析有机废气不同防治措施,最终选择采用吸收净化技术处理,将VOCs由气相转为液相,相对于采用喷淋水洗+沸石转轮+RTO技术而言,吸收净化技术不仅减少了焚烧所产生的二氧化碳及氮氧化物,还解决了PCB废气含活性单体易堵塞的问题,同时吸收净化技术的安全性高,投资运行费用低,操作简单。
1 PCB 行业工程分析
1.1PCB行业生产工艺流程及有机废气产排污环节
随着通讯、电子、汽车、医疗等行业的蓬勃发展,大力推进了PCB产业的发展,在PCB生产过程中会产生大量的废气,需要进行有效的处理,否则会对大气环境造成严重的污染[2]。单层PCB生产工艺流程图见图1。
线路版生产工艺
如图1所示,PCB 生产工艺复杂,在各生产阶段产生的废气量差异较大,需要分质分流处理。根据 PCB制造工艺流程的特点,其废气来源于PCB在网版制作、阻焊印刷、线路丝印、助焊丝印、烘烧等工序产生有机废气。
网版制作:网版制作工序首先需要对网版进行脱脂处理,其过程中使用洗网水(有机溶剂)去除双版本身附着的污泥等杂质,再利用感光油墨进行烘干。
阻焊印刷:PCB生产过程中使用感光湿膜,其主要成分为环氧树脂,其中溶剂(丁酮、乙二醇等)占比为10%左右,约 70%以上油墨溶剂在印刷和后续烘烤过程中挥发,废气收集率为 95%。
1.2有机废气源强分析
有机废气排放
由表1可见,PCB VOCs总排放量约为5.75t/a,受操作方式、温度、时间等的影响,网版制作、印刷和烘干等工序挥发的VOCs占比不同。网版制作、印刷等工序产生的VOCs量占比相对较小,烘干工序产生 VOCs 量占比相对较高,占VOCs总排放量的80%以上。印刷机建立密闭隔间,在隔间上部均匀设置抽风口捕集废气;烘干箱密闭,顶部设有若干抽风口捕集废气,在顶部均设置抽风口捕集废气。本研究共设计多套有机废气治理设施,VOCs排放浓度介于0.16~0.50mg/m。
综上,PCB 废气不同环节产生的VOCs 浓度具有明显的差异,可以划分为低浓度有机废气和高浓度有机废气,其中网版制作、印刷等工序产生的有机废气属于低浓度有机废气,烘千废气属于高浓度有机废气。
2 PCB 行业印刷有机废气特征分析
2.1排放量大,有机污染物种类多,有异味PCB行业生产过程中有机溶剂使用量较大,而这些有机溶剂中 VOCs 含量较高,导致该行业成为 VOCs排放量较大的污染源之一。
PCB行业使用的有机溶剂多达十几种,其中 VOCs 物质种类繁多,主要成分为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚;丁醇、异丁醇等,在阻焊丝印时并含有活性已烯基单体,活性单体不溶于水、易固化结晶,极易造成治理设施堵塞失效,这些物质的嗅阈值较低,往往产生较大“异味”,影响周边居民正常生活。