西安昱昌武志强：旋转式RTO在偏光片行业得以发
10月29日，西安昱昌市场总监 武志强受邀参加由TrendBank™势银™、明基材联合主办，四川龙华光电薄膜股份有限公司、深圳市君凌通科技有限公司协办的“2020（第二届）全球偏光片产业峰会”，并发表了题为《光学膜涂覆工艺末端废气治理新技术介绍》的主题演讲。
大家上午好，非常感谢势银提供这样一个宝贵的交流平台能和与会的行业大咖探讨交流。借这个机会由我代表西安昱昌向大家介绍一下我司在光学膜涂覆行业做出的成绩。本次汇报主要围绕“RTO原理、昱昌旋转式RTO优势技术、西安昱昌简介”三个方面展开介绍西安昱昌在偏光片行业得以立足、得以发展的优势。当前，环保形势日渐严峻，RTO在越来越多的涂布企业都得到了应用。下面简单为大家介绍一下RTO的原理，有机废气是混合了涂布浆料中挥发的溶剂，烤干浆料后从烘箱排出，经过废气管道送到RTO，通过RTO燃烧室高温，将VOCs氧化使之分解为水和二氧化碳，氧化产生的热量可以在RTO系统中重复利用。RTO技术最早在日韩、欧美得到应用，最早出现的技术叫做两床式RTO，主要结构是2个蓄热陶瓷填料床，燃烧室和4个废气切换阀。利用AB两个蓄热陶瓷填料床交替工作，加热废气促使其分解，然后把热量通过蓄热陶瓷积蓄在系统中待用。多余的热量再通过余热回收系统返回给生产设备或者其他用热装置。不过两床式RTO技术存在严重缺陷，就是没有吹扫功能，因此尾气排放无法满足现在的高标准环保要求。为了解决处理效率低的问题，在两床式RTO再加入一个用来吹扫的填料床床C床，吹扫功能的出现能够显著提高净化效率，随之出现的还有5床、9床等形式的RTO。随着RTO设备填料床增加，投入成本、占地面积和运营成本也越来越高。在这种趋势下，最早在日韩出现了旋转式RTO技术，旋转式RTO有12个陶瓷填料床，既能够做到超低排放浓度，同时也能够大幅减少占地面积和降低运营成本。以下，我们罗列了不同的阶段出现的RTO技术的参数对比，可以看到旋转式RTO在各项指标上具有明显的优势。尤其针对净化效率这一点来讲，目前国家标准是1996年颁布的大气污染综合排放标准，要求排放小于120mg/m³，现在天津的标准是80mg/m³，北京和上海的印刷行业标准是50mg/m³，已经远低于欧美、日韩的标准了。举个例子，一台光学膜涂布机正常的废气排量大概在20000m³/h，如果按照一小时消耗50-60公斤的溶剂的情况下，需要达到98%以上的净化效率，才可以做到50 mg/m³的排放标准。当前，国家环保形势越来越严格，不光是涂布企业面临考验，同时要求我们的设备精益求精。其实陶瓷填料床是不动的，只有一个旋转阀在旋转，它非常缓慢旋转，平均2-3分钟转一周，通过旋转阀改变气流方向，从而改变陶瓷填料床的蓄热、放热功能，实现进气、出气、吹扫3个功能轮流的切换。目前西安昱昌已经得到了市场的广泛认可，截至到10月底已签订可公开案例已达376套，今年截止到10月底产值已达3.15亿，创造了历史新高。西安昱昌环境能在竞争激烈的环保设备市场上立足，我总结了几个点，也是西安昱昌的核心优势技术。首先西安昱昌联合橡胶所研发了一种特殊配方橡胶，用来制作旋转阀的密封垫，具有耐高温、耐酸碱腐蚀的特性。化工行业尤其是制药行业的废气组分非常复杂，多数含硫含氯，容易对橡胶密封垫产生腐蚀，影响密封效果，而这种特殊橡胶能够有效的抗腐蚀。旋转阀的密封性能直接决定了旋转式RTO的处理效果。密封垫最高的使用使命设计在5年左右，可根据磨损情况来进行更换，西安昱昌同时设计了一套快换装置，可以减少更换时间。
第二点是保温性能。RTO作为一套能产生热量装置，如果说保温性能不好，直观的后果就是浪费能源，因此保温性能是RTO的一个非常关键的性能参数。西安昱昌的旋转式RTO采用了容重大于200kg的保温模块，能做到炉体表面不大于60度，也就是夏天的时候，也不会烫手的状态。我们也做了相关热力学的分析，设定表面有5米每秒的风吹过，可以看到在迎风面和背风面之间会有一个明显的温差，这个损耗大概是在1.4×104 W/㎡的热量损耗。如果外面加上鼎天保温罩壳的话，就能做到是0.5×104 W/㎡，有效降低热量散失达60%以上。西安昱昌在这几年的设备工程经验中逐步提高关键零部件的各项性能，在2019年推出的关于RTO的国家标准里要求，RTO热效率不得低于95%。热效率是通过进气口和排气口和燃烧室的温度计算得到，不得低于95%也就要求进出口温差小于60度，西安昱昌的旋转式RTO能够做到的是进出口温差小于30度。第三点是余热回收。VOC在RTO中分解产生大量的燃烧热，除了部分用于蓄热陶瓷热量补充外，还可通过余热回收系统给涂布设备供热。可使用不同的供热方式与现有的涂布设备加热方式配合。常见的余热回收方式有热水、热风、导热油、蒸汽等。第四是防硅型RTO的设计，一些涂布企业生产用硅胶体系胶水或者硅油，这两类物质主要成分是硅氧烷及其聚合物，经过涂布烘箱烘烤，会有少量硅氧烷挥发，进入RTO焚烧后会产生硅粉堵塞的现象。我们也设计了特殊结构，保障RTO可以使用水冲的办法清理硅粉，便捷可靠，减少停机时间，降低劳动强度。第五是管道风压波动。针对于光学膜涂布，部分企业使用气浮式风箱，要求上下吹嘴之间的风压一致，风压波动会使料膜在烘箱内上下抖动，产生划伤瑕疵、影响产品质量。我们针对这些特殊要求，为每台涂布机做独立排风，在RTO旁边设计缓冲罐，尽量减少压力波动，可以做到管道内风压波动在正负15Pa范围。第六是关于减风增浓的技术。西安昱昌核心人员具有常年的涂布机、印刷机设计制造经验，能够针对市场上常见的进口机、国产机的结构进行减风改造。涂布机排风量越大则RTO越大，运营成本和投入成本也会相应提高。所以需要我们尽量把排风减少，进行减风改造。第一种办法是调节涂布机二次回风风门的方法，提高热风循环量，减少排风。这种办法的好处是结构简单、容易实现，坏处是减风不彻底。第二种办法是将高浓度和低浓度废气分开处理，一般涂布机前三节到前四节已经完成90%以上溶剂的挥发，剩下的高温固化区和低温区几乎已经没有VOC的排放了，可以把前4节烘箱排放的高浓度废气进入RTO处理，后几节烘箱的低浓度废气进入余热换热器加热后，当做新风接入每一个烘箱。这种办法的优势是减风彻底，RTO设备选型减小，运营和投入成本减少，劣势是只适用于电加热或者热风炉加热的涂布机。
第三种减风的办法是串风，就是把后段烘箱要排掉的废气直接进入前一节烘箱，这样做的好处是利用了后段烘箱废气的热量，能够减少涂布机能耗，弊端是管道和阀门一旦调好，改动的工程量非常大，也对于操作人员的专业性和经验要求非常高。第六是关于无组织废气的收集。根据最新颁布的无组织废气排放标准，要求配胶房和涂布头的废气必须经过处理才可以排放，要求非常严格。我们推荐在配胶房尽量把每台分散机隔离开，尽量用小风量的换风或者高频次的换风减少混胶房内的异味。如果所有的分散机在一个非常大的配胶房，按照一个小时10次到15次的换风次数，整个配胶房排风量达到1到2万风量，要处理到达标排放的成本非常高。因此，把每个分散机做一个单独的小房间隔离开，能够有效减少无组织风量。涂布头废气也是很难收集，建议将涂头做成单独的隔间，独立换风，不要跟净化车间的中央空调一起循环。由于VOC的比重比空气大，因此需要上、下同时吸风减少气味，一定要注意上吸风口不能太靠近料膜，否则容易表干。
昱昌环境公司简介
西安昱昌目前有260多名员工，其中研发人员60余人，博士硕士占比37%，在职设计人员具有多年的涂布机、印刷机、压力容器从业经验。西安昱昌目前已经申报的专利有48项，其中已授权的发明专利2项、实用新型专利24项、外观专利5项、软件著作权4项。西安昱昌获得了一系列相关资质，比如说ISO质量管理体系认证，安全生产许可证和高新技术企业认证。另外，西安昱昌还得到了政府层面上的认可，比如西安昱昌公司及相关技术列入《2018年重点环境保护实用技术名录》；入选国家工信部颁发的符合《 环保装备制造行业（大气治理）规范条件》企业名单；入选国家环保部颁布的《 2020年绿色一带一路技术储备库入选技术》名单。另外，西安昱昌也跟西安交大联合成立了挥发性有机物污染控制材料与技术国家工程实验室。目前西安昱昌在鄠邑区拥有15000平米的生产基地，新建的杨凌生产基地预计12月底能投入使用，新工厂投入使用后，西安昱昌最大月产能达25台（套）。目前西安昱昌的旋转式RTO的应用领域主要分布在塑料印刷、薄膜涂布、汽车涂装、精细化工、橡胶制品、防水卷材等相关行业，截止到2020年10月底，可公开案例达到376台，已运行案例超过300台。
来源：势银膜链