橡膠工業VOCs廢氣處理方案

 

1.橡膠工業VOCs

 

橡膠廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶和電纜等產品，是我******民經濟的重要根底產業之一。可是，煉膠進程中如纖維織物浸膠、烘干、壓延和硫化都會產生VOCs，此外，在配料和寄存時，樹脂、溶劑及其他揮發性有機物也會產生有機廢氣。橡膠工業產生的廢氣排放量***，污染成分雜亂，非甲烷總烴含量高，惡臭成分會對周邊環境成嚴峻污染。***氣環境的改善火燒眉毛，總量減排勢在必行。

 

2.橡膠工業VOCs處理技術

 

橡膠工業產生廢氣的***要來源包含密煉、硫化以及壓延等進程，不同工藝車間產生的廢氣成分及濃度也存在一定的差異。

 

現在，橡膠工業VOCs的處理辦法包含低溫等離子技術、吸附-收回技術、冷凝-除霧-催化氧化法、熱氧化技術、沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術以及低溫等離子體-光催化協同技術等。

 

2.1低溫等離子技術

 

低溫等離子技術通過電離產生的活性粒子和廢氣中的污染物產生作用，以到達分化污染物的意圖。趙忠林等以甲苯等代表性有機廢氣為研討對象，發現在凈化300min時，凈化率均到達90%。吳蕭等則通過介質阻擋放電低溫等離子體技術處理VOCs，降解率可達99%，降解作用還與電壓和氣速有關，假如氣速從300L/h下降到100L/h，則降解率從78%進步到97%。

 

雖然低溫等離子體技術具有******的功能，被認為是處理VOCs的有效辦法，可是其一般只適用于***風量、低濃度的有機廢氣處理，對高濃度有機廢氣的處理作用并不理想。

 

2.2吸附收回法

 

吸附收回法是運用活性炭吸附廢氣中的有機物，其原理是當有機廢氣的吸附量到達飽滿，運用水蒸汽進行脫附冷凝，以到達收回部分有機物的意圖。現在，依據內部結構，常用的活性炭***要分為顆粒活性炭和活性炭纖維，因為活性炭纖維具有十分高的比表面積和孔隙率，因而活性炭纖維吸附作用遠高于顆粒活性炭。球形活性炭上VOC分子的氣體飽滿吸附容量越***，吸附質所需脫附時刻越長，不同VOC分子的氣體收回難易還與活性炭的內部結構、VOC分子本身物性和化性相關。此外，吸贊同收回時的溫度、氣體濃度和氣體體積流率都對收回功率有比較***的影響，而且水蒸汽法要比熱空氣法脫附的作用***。不過，橡膠的VOCs中環己烷沸點較低，單一的吸附收回法無法收回環己烷，因而暫未發現單一活性炭吸附法在橡膠VOCs處理方面的成功案例。

 

2.3熱氧化法

 

依據燃燒溫度和輔佐介質的不同，熱氧化法***要分為蓄熱式燃燒法（RTO）和催化燃燒法（RCO），其***要原理是通過直接燃燒或添加催化劑進行燃燒，將有機廢氣氧化分化為CO2和H2O。

 

2.3.1蓄熱式燃燒法。

 

蓄熱式燃燒法（RTO）***要是將有機廢氣加熱到不低于760℃，使其氧化分化為二氧化碳和水，一起將產生的熱量存儲于蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”，而這些蓄積的熱量可用于后續有機廢氣的預熱，然后節省廢氣升溫進程的燃料耗費，其間應控制廢氣中有機物的爆破下限在25%以內。RTO處理法根本能夠把非甲烷總烴轉化為CO2和H2O。可是，依據防火標準要求，此辦法需求的安全距離較***，在高溫環境中，可能會產生氮氧化物等二次污染，需求嚴格控制反應條件。當處理廢氣濃度較低時，燃料耗費較***，導致運轉費用較高。

 

2.3.2催化氧化燃燒法。

 

催化氧化燃燒法***要使用于VOCs濃度廢氣變化***且濃度高的工況，它***要是運用催化劑（溫度保持在250～500℃）使VOCs中的非甲烷總烴等有害物產生氧化反應，生成水和二氧化碳等無害物質，一起產生很多熱量。這些熱量能夠用來預熱反應器進口的廢氣，然后完成熱量重復運用，下降能耗本錢。當廢氣含有能夠引起催化劑中毒的硫、鹵素有機化合物時，不宜選用催化燃燒法，因而是否運用催化氧化燃燒法，人們需求考慮廢氣***要成分。

 

2.4冷凝-除霧-催化氧化法

 

橡膠工業產生的VOCs具有排放量***、污染物濃度的***色，廢氣中一般含環己烷等有機廢氣，運用傳統單一的吸附收回法無法高效處理環己烷。選用冷凝-除霧-催化氧化法處理橡膠生產進程中產生的尾氣，冷凝技術運用氣態污染物具有不同的飽滿蒸氣壓，通過下降溫度或加***壓力，使VOCs冷凝從氣體中分離出來，再借助不同的冷凝溫度完成污染物的逐步分離。通過處理排放的廢氣，其非甲烷總烴濃度***也僅有16.25mg/m3，甚至未檢出，遠低于***家規定的標準，總烴處理功率到達99.7%。

 

該辦法可完成有機溶劑的收回，一起可處理多種混合成分的有機廢氣，適用于高濃度的廢氣處理。沸點較低的物質不適用這種辦法，當廢氣濃度較低時，處理作用不***。

 

2.5沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術

 

橡膠工業VOCs廢氣成分雜亂，在實踐工況使用中，僅靠單一的處理技術往往難以到達有機廢氣處理的要求。現在，越來越多的VOCs處理計劃開端采納多技術協同處理工藝，不僅能夠滿意廢氣處理排放要求，還能夠下降廢氣處理設備的運轉費用。

 

例如，當處理***風量、低濃度、低溫度的有機廢氣時，直接燃燒會耗費很多燃料，將***幅添加設備運轉本錢，這時可選用沸石轉輪吸附濃縮+RTO協同技術。橡膠有機廢氣先通過沸石濃縮轉輪的吸附區被吸附，轉輪每小時持續以一定的轉速旋轉，一起將吸附的VOCs傳送至脫附區，脫附后的沸石轉輪旋轉至吸附區，持續吸附VOCs，脫附后的高濃度小風量有機廢氣送至RTO燃燒爐中，燃燒后轉化成二氧化碳及水蒸氣排放至***氣中。這樣******減少了后續燃燒的氣流量和RTO設備的體積，添加了單位時刻內VOCs本身的燃燒熱量。與相同條件下運用的單一蓄熱式燃燒體系比較，沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術具有占地少、易操作、能耗低一級***色，極***地下降了設備出資和運轉費用。

 

選用沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術處理家具行業VOCs，發現去除功率可到達93%。研討發現，在汽車工業中，假如沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術合作安裝余熱收回體系，該技術的使用本錢將會******下降。

 

這些辦法對VOCs的削減作用較***，可是臭氣處理功率不高，凈化進程中耗能很高，碳排放量較***，許多企業反映不實用。

 

2.6低溫等離子體-光催化協同技術

 

低溫等離子體-光催化協同技術運用放電反應產生的活性粒子（如高能電子等）與目標分子產生一系列的裂解、激化，使有害的VOCs在臭氧和氧等離子體協同催化劑的催化作用下轉化成CO2、H2O等無害物質。選用Ag/γ-Al2O3催化劑協同低溫等離子技術催化降解苯，在參加一定量的Ag/γ-Al2O3催化劑后，苯的降解率由單一等離子技術降解時的65%進步到95%，協同作用明顯。將納米TiO2負載于γ-Al2O3載體，研討低溫等離子協同催化劑降解甲苯的功率，發現負載光催化劑能夠進步甲苯的降解率。

 

某橡膠輪胎廠硫化車間廢氣處理工程選用“前置預處理+低溫等離子+超微凈化+光化學反應”工藝。廢氣處理量為60000m3/h，進氣濃度波動范圍為15～200mg/m3。經處理后，廢氣排放濃度小于10mg/m3，徹底滿意《工業企業揮發性有機物排放控制標準》（DB12/524—2014）的當地標準排放要求。

 

因為橡膠工業廢氣本身的***色，低溫等離子-光催化協同技術在處理橡膠廢氣方面具有很強的歸納***勢。可是，鑒于***家尚未出臺相關技術標準，企業在選用此工藝時需求結合本身現狀，以實踐工況為根底制定適宜的處理計劃。

 

3.結論

 

隨著新材料、新工藝、新技術的逐步使用，新型VOCs處理技術將愈加老練。但是，我***VOCs處理起步較晚，***內尚未構成老練、統一的相關標準和標準，各個企業的處理設備存在規劃不合理、不標準的問題，即使挑選了高效的處理技術，也未獲得預期的處理作用。

 

橡膠工業產生的廢氣種類雜亂，不同生產工藝產生的廢氣組分及濃度差異較***。針對不同性質的廢氣，企業需求選用不同的廢氣處理工藝。鑒于單一技術均存在一定的局限性，***立運用無法到達較***的處理作用，企業應選用兩種或多種處理技術協同處理的辦法，這是橡膠工業VOCs處理的未來發展趨勢。例如，橡膠工業硫化車間廢氣可選用低溫等離子體-光催化協同技術進行處理，而橡膠工業密煉車間廢氣濃度相對較高，可選用沸石轉輪吸附濃縮-RTO協同技術進行處理。只需依據實踐工況，合理標準規劃，企業均能獲得較***的處理作用。因而，新建或改造VOCs處理設備時，企業還應依據VOCs廢氣排放工況和生產工況等，挑選合理的處理技術。