薄膜涂布VOCs废气治理工艺

常用薄膜涂布VOCs废气排放情况

1薄膜涂布工艺常用溶剂

2.薄膜涂布工艺含硅废气的特征

在生产硅胶离型膜、离型纸、硅胶保护膜等产品时废气中会含有机硅，做这些产品的胶水中都会含有硅氧烷和硅树脂作为胶层；通常用120#溶剂油、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯作为溶剂；生产离型膜、离型纸、硅胶保护膜的过程中，在高温区烘箱会有少量的（约占胶层质量的0.7%）硅氧烷和硅树脂挥发出来随烘箱废气排放出去。这些含有机硅的废气通入RTO中处理，在高温条件下被氧化成二氧化硅（也就是常说的硅粉），选择环保设备时，应综合考虑硅粉对环保设备的影响。

3.VOCs废气的安全浓度

在薄膜涂布生产过程中,要确保烘箱排出的VOC废气浓度要小于25%LEL以保证安全，废气浓度大于25%LEL会有爆炸风险。因此要在涂布烘箱、废气管道总排口安装LEL浓度检测仪，设置安全连锁，并定期标定，保障安全。

薄膜涂布厂VOCs废气处理设备的选择

一、烘箱排出的有组织VOCs废气设备的选型

在众多VOCs治理工艺中，焚烧法是目前可靠的治理技术，包括直接燃烧法（TO）、蓄热式热力燃烧法（RTO）、催化燃烧法（CO）和蓄热式催化燃烧法（RCO）。该方案中，选择RTO作为核心处理设备。

RTO处理有机废气具有如下优点：

（1） 几乎可以处理所有种类有机物的废气；

（2） 可以适应有机废气中VOCs的组成和浓度变化、波动；

（3） 对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感；

（4）在所有热力燃烧净化法中的热效率高；

（5） 在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作；

（6） 净化效率高达99.5%；

（7） 维护工作量少，操作安全可靠，有机沉淀物可周期性的清除，蓄热体可更换，整个装置的压力损失较少，压力波动小，装置使用寿命长。

（8） RTO一次性投资费用相对较高，但废气余热回收效益可观，3-5年可回收投资成本。

RTO的工作原理是把有机废气加热到760℃以上，使废气中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温的燃料消耗。每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序，周而复始，连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入部分已处理合格的洁净排气对该蓄热室进行吹扫，只有待吹扫完成后才能进入“蓄热”程序。

RTO可分为阀门切换式（固定床式）和旋转式。阀门切换式RTO包括代技术2室和第二代技术3室或多室RTO，其由2个或多个陶瓷填充蓄热室，通过阀门切换，改变气流方向，从而达到预热VOC废气的目的。一般来讲，蓄热室越多净化效率越好、越高，旋转阀式RTO有12个室，RTO外形为圆筒式，由一个旋转阀替代多个切换阀实现废气的切换，属于第三代技术，是目前先进的RTO。

旋转阀式RTO原理：

旋转阀式RTO，也称旋转阀式蓄热氧化炉。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，热回收效率达到95%以上。

旋转阀式RTO结构：

旋转阀式RTO主要由燃烧室、陶瓷填料床和旋转阀等组成。炉体分成12个室，5个室进废气，5个室出净化气，1个室清扫，1个室起隔离作用。废气分配阀由电机带着连续、匀速转动，在分配阀的作用下，废气缓慢在12个室之间连续切换。旋转阀式RTO的密封结构采用接触式密封，具有耐磨、耐高温、耐腐蚀的特点。

旋转阀式RTO先进性：

旋转阀式RTO是第三代RTO，在各方面性能及后期维护费用上都全面优于床式RTO，其对比如下：

（1）净化效率对比：

传统床式RTO：采用切换阀，其需要在极短时间内（0.5S）循环地改变气体的流动方向，因此直接影响废气净化效果和装置的正常运行；以两床式RTO为例，当切换气体流动方向时，本来进入废气的蓄热室立即变为排出净化气的蓄热室，这样在切换阀和反应空间之间的气体空间（即死区）存在未经氧化反应的原料废气，它也与净化气一起排出；其次，入口阀和出口阀在极短时间内同时启动，有可能使进入的废气直接与净化气一起排入环境，造成排放口废气浓度突增现象。

旋转RTO：采用旋转式气体分配阀代替切换阀，废气从底部经过气体分配器进入预热区，使气体温度预热到接近650℃后进入到顶部燃烧室，并完全氧化，反应后的净化气进入冷却区，将热量传给蓄热体而气体被冷却，并通过气体分配器排出；通过旋转式分配器连续地控制气流流动的方向，从而可取代复杂的切换阀门机构，大量减少了废气的泄露，并可消除在阀门切换时产生的压力波动和脉冲。

（2）热效率对比：目前床式RTO热效率都按95%设计，而影响热效率的因素有切换时间，床层高度，废气质量流速等，所以在床层高度和废气质量流速合适情况下，切换时间是影响热效率的关键因素。切换时间短，可获得较高的热效率，延长切换时间，热效率就降低。在实际应用中循环持续时间都很短，RTO的热效率均在85%-92%左右。但是，阀门频繁、快速切换会引起气体压力波动而造成装置的不稳定操作。所以从操作、维护来讲，宁可选择较长但比较合理的的切换时间。而旋转阀式RTO能够完全避免这个缺点，其无时无刻不在“切换”，终热效率高达95%。

（3）占地面积对比：床式RTO至少需要两个炉体或者三个炉体的空间，并且均采用方形的蓄热室，旋转阀式RTO只需一个炉体的空间，设备自身体积小，热量散失少，也间接地提高了热效率；

（4）压力波动对比：传统床式RTO因为气流切换采用切换阀，在开关动作过程中会对切换阀前后造成较大的压力波动，在压力波动较大情况下，不仅会导致废气进入后端炉体的处理效率降低，严重情况下会造成前端生产波动，影响生产质量；而旋转阀式RTO废气进入炉体属于连续式，不存在通断现象，废气压力波动小，不会对前端生产设施造成影响；

（5）后期维护对比：传统床式RTO采用的切换阀，属于核心部件，拿两床RTO为例，其具有四个切换阀，属于易损件，故障率高，由于切换阀年百万次频繁动作容易造成磨损而影响使用寿命，并且影响密封性，造成废气泄漏，所以每隔一段时间就需对其进行更换。而旋转阀式RTO用旋转阀取代了床式RTO的切换阀，且阀体使用寿命长，故障率低，后期维护频率及费用低。同样，传统床式RTO和旋转阀式RTO相比炉体体积大，保温棉使用量大，在使用同等质量保温棉情况下，传统床式RTO后期投资更高。

二、涂布头、配胶房大风量低浓度VOCs废气处理设备的选型

通常情况下，涂布头、配胶房、原胶仓库的废气大风量低浓度VOC废气，废气浓度＜500mg/m³，直接采用RTO处理此废气运行能耗会非常高，RTO的风量选型也会很大，投资成本、运行成本都非常高。通常采用“吸附—脱附浓缩法”将涂布头、配胶房的废气大风量低浓度VOC废气进行浓缩，废气浓缩10—12倍后，再送入RTO中进行焚烧处理。

沸石转轮选型注意事项：

薄膜涂布厂VOCs废气治理方案

1VOCs废气处理工艺：

将涂布头、配胶房、原胶仓库的大风量低浓度VOC废气进行浓缩，废气浓缩10—12倍后，再送入RTO中进行焚烧处理。将涂布机烘箱排出的高浓度有组织废气直接通入RTO进行处理，废气在800℃高温下将可燃废气氧化成二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，回收的热量供给涂布机用热。

2.余热回收方式及选择：

旋转RTO作为废气VOCs有效的处理设备，不仅能完全分解有机成分达标排放，在废气浓度超过1.5~2 g/m³时，还有多余热量可供利用。通过配置余热回收装置，利用系统节能技术对高温烟气进行余热回收，从而提高系统运行经济效益。目前涂布行业RTO余热回收利用方式主要有热风、导热油和蒸汽，可根据涂布机的加热方式适配余热回收方式。

针对涂布行业的特定需求，选择适合的余热回收方式至关重要。若涂布机采用热风加热系统，那么将RTO处理过程中回收的高温烟气直接转换为热风，通过热交换器预热进入涂布机的空气，将是高效且经济的选择。这种方式不仅减少了能源消耗，还缩短了涂布机达到工作温度的时间，提高了生产效率。

对于采用导热油加热的涂布生产线，余热回收可通过热油循环实现。将高温烟气中的热量传递给导热油，再由导热油将热量传递至涂布机的加热系统，形成闭环热交换。这种方式能有效避免热量损失，并确保涂布过程中温度控制的**性，提升产品质量。

而对于蒸汽加热的涂布机，则可以探索将RTO余热转化为蒸汽的技术路线。通过余热锅炉等设备，将高温烟气中的热能转化为蒸汽，供涂布生产线或其他需要蒸汽的工艺环节使用。这不仅能够实现废热的资源化利用，还能进一步降低企业的蒸汽生产成本，提升整体经济效益。