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软包装印刷VOCs治理与旋转式RTO技术

作者：李承祖

李承祖，西安昱昌环境科技有限公司

李承祖，西安昱昌环境科技有限公司副总工程师，高级工程师，印刷机技术专家，1982年西安理工大学印刷机械专业本科毕业，中国卫星式柔版印刷机技术创始人。

现状

据广东省环境保护部门进行的摸底调查发现，使用活性炭吸附加光解方法处理的企业实际使用如形同虚设，企业选择吸附光解技术是看中其建设成本低。由于活性炭价格比较高，很多企业为了节省成本，常年累月都不更换，处理效果大打折扣，到最后为零。也有公司投入200多万元，引入吸附+脱附直接燃烧技术，结果发现该技术并不够成熟。有公司投入1000多万元治理VOCs，其采用的治理技术成熟与否还需要时间检验。虽然大多数企业已有处理装置在运行中，但是随着国家环保政策持续加码，企业很难找到合适的VOCs治理技术。

目标

要做好印刷业VOCs治理，首先应制定一个目标，目标明确了，才能找到解决的办法。经过多年来行业专家的讨论研究，认为印刷业有机废气(VOCs)处理技术的评价应当从下面几个方面考虑：（一）经过处理后，排放达标。各地要求不同，有30mg/m3、50mg/m3、80mg/m3、100mg/m3、120mg/m3。对净化率的要求在99%以上。达标与否由第三方检测公司出具检测结果。（二）要持续达标。不能仅保持几天几十天达标，不能随着时间的持续排放不断地增加而出现超标。经得起第三方在线监测。（三）利用能源回收技术，为印刷涂布设备提供热能，使企业产品成本降低。同时几年内收回投资成本。（四）运行费用要低。如果经常更换介质，如活性炭、紫外光管、催化剂、设备关键件就会使企业投入无限的费用。（五）解决无组织废气对环境的危害。

方法

下面分析一下行业内常见的处理技术。

一是收集法，利用VOCs的物理性质通过吸附或冷凝技术将废气抓取收集，此种方法的净化率较低，只有30%-90%。随着设备运行时间的延长，处理效率快速下降，回收的VOCs更是转变成危险品，处理难度大、处理费用高。早期上马的在推出，也有企业还在继续上马。

二是分解法，利用紫外线、微生物或等离子等方式将VOCs进行催化分解，60%-90%的分解效率仍然是此种方法的瓶颈，随着时间的推移，分解效率每天都在下降。由于印刷行业中废气成分复杂，针对不同类型的废气其分解要求不一，造成了单一的分解法无法满足目前VOCs治理的要求。

三是燃烧法，燃烧法是国际通用的最可靠方法。煤与生物质直接燃烧法因排放问题已经被叫停。而RTO氧化燃烧法作为欧美、日韩是在软包装行业、涂布覆合行业通用的方法，净化率高，热效率高。RTO氧化燃烧法净化率达到97%以上。其中旋转式RTO净化率高达99%-99.5%，是燃烧法中效率最高的一种的处理方式。

共识

早在2016年，中国印刷及装备器材工业协会环保及VOCs治理分会在了解国内现状和国际发展情况后，明确指出“凹印VOCs末端治理如果短期内没有新技术出现，RTO将成为主流。”2017年12月该分会成员在芜湖相聚，肯定了两年来推广使用RTO技术的成果。一、RTO燃烧法处理达到国家和地方排放标准。二、废气经过减风增浓后，经RTO分解产生的热能回收给企业带来可观的经济回报。RTO（有机废气氧化焚烧系统）包含传统的三床式RTO和旋转式RTO.

旋转式RTO特点

旋转式RTO对设备的风压波动小于25Pa，彻底解决了设备运行过程中料膜的张力波动。

旋转式RTO废气连续导入燃烧室，消除了床式RTO开关动作出现的1%废气泄漏问题，净化率达到99%以上；

旋转式RTO由于体积小，散热少，热效率明显提高。能有更多的热能提供给印刷涂布设备。

旋转阀阀体的寿命在二十年以上。

三重安全防爆设计。出现溶剂总量过量时，首先补加新风；出现温度飙升时安全阀自动打开；还有是金属安全膜自动爆裂。这是昱昌公司防止RTO产生爆炸保证设备安全运行关键技术。

旋转式RTO结构

旋转式RTO的结构分为驱动区、分配区、蓄热区、燃烧区和排放区几大部分。其中分配区的废气旋转分配阀是RTO设备的核心部件，通过分配阀平稳旋转将废气均匀的输送到蓄热区不同的扇区中，保证废气管道中气体压力的平稳，不会对上游生产设备的各项工艺指标造成任何影响。作为关键部件的分配阀，对精度、密封性及寿命都有严格的要求。

热能回收利用

旋转式RTO工作时，首先利用天然气预热加热区，达到800°C时，再利用溶剂分解氧化产生的热量维持运转。排出的大量热能经热交换器输送到印刷涂布

为了阻止印刷单元挥发，一般采用油墨槽遮盖密封的方法。如果使用一次性镀膜电雕浅版，就可以使用密封双刮刀，使油墨在密封的回路中循环，减少挥发和溶剂用量。

烘箱热风外溢问题，在原理设计上一般排风量会稍大于进风量，使烘箱形成微负压。同时改变进出料口的风刀的方