橡胶工业VOCs废气处理方案

橡胶工业VOCs废气处理方案

 

1.橡胶工业VOCs

 

橡胶广泛用于制造轮胎、胶管、胶带和电缆等产品，是我******民经济的重要根底产业之一。可是，炼胶进程中如纤维织物浸胶、烘干、压延和硫化都会产生VOCs，此外，在配料和寄存时，树脂、溶剂及其他挥发性有机物也会产生有机废气。橡胶工业产生的废气排放量***，污染成分杂乱，非甲烷总烃含量高，恶臭成分会对周边环境成严峻污染。***气环境的改善火烧眉毛，总量减排势在必行。

 

2.橡胶工业VOCs处理技术

 

橡胶工业产生废气的***要来源包含密炼、硫化以及压延等进程，不同工艺车间产生的废气成分及浓度也存在一定的差异。

 

现在，橡胶工业VOCs的处理办法包含低温等离子技术、吸附-收回技术、冷凝-除雾-催化氧化法、热氧化技术、沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术以及低温等离子体-光催化协同技术等。

 

2.1低温等离子技术

 

低温等离子技术通过电离产生的活性粒子和废气中的污染物产生作用，以到达分化污染物的意图。赵忠林等以甲苯等代表性有机废气为研讨对象，发现在净化300min时，净化率均到达90%。吴萧等则通过介质阻挡放电低温等离子体技术处理VOCs，降解率可达99%，降解作用还与电压和气速有关，假如气速从300L/h下降到100L/h，则降解率从78%进步到97%。

 

虽然低温等离子体技术具有******的功能，被认为是处理VOCs的有效办法，可是其一般只适用于***风量、低浓度的有机废气处理，对高浓度有机废气的处理作用并不理想。

 

2.2吸附收回法

 

吸附收回法是运用活性炭吸附废气中的有机物，其原理是当有机废气的吸附量到达饱满，运用水蒸汽进行脱附冷凝，以到达收回部分有机物的意图。现在，依据内部结构，常用的活性炭***要分为颗粒活性炭和活性炭纤维，因为活性炭纤维具有十分高的比表面积和孔隙率，因而活性炭纤维吸附作用远高于颗粒活性炭。球形活性炭上VOC分子的气体饱满吸附容量越***，吸附质所需脱附时刻越长，不同VOC分子的气体收回难易还与活性炭的内部结构、VOC分子本身物性和化性相关。此外，吸赞同收回时的温度、气体浓度和气体体积流率都对收回功率有比较***的影响，而且水蒸汽法要比热空气法脱附的作用***。不过，橡胶的VOCs中环己烷沸点较低，单一的吸附收回法无法收回环己烷，因而暂未发现单一活性炭吸附法在橡胶VOCs处理方面的成功案例。

 

2.3热氧化法

 

依据燃烧温度和辅佐介质的不同，热氧化法***要分为蓄热式燃烧法（RTO）和催化燃烧法（RCO），其***要原理是通过直接燃烧或添加催化剂进行燃烧，将有机废气氧化分化为CO2和H2O。

 

2.3.1蓄热式燃烧法。

 

蓄热式燃烧法（RTO）***要是将有机废气加热到不低于760℃，使其氧化分化为二氧化碳和水，一起将产生的热量存储于蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”，而这些蓄积的热量可用于后续有机废气的预热，然后节省废气升温进程的燃料耗费，其间应控制废气中有机物的爆破下限在25%以内。RTO处理法根本能够把非甲烷总烃转化为CO2和H2O。可是，依据防火标准要求，此办法需求的安全距离较***，在高温环境中，可能会产生氮氧化物等二次污染，需求严格控制反应条件。当处理废气浓度较低时，燃料耗费较***，导致运转费用较高。

 

2.3.2催化氧化燃烧法。

 

催化氧化燃烧法***要使用于VOCs浓度废气变化***且浓度高的工况，它***要是运用催化剂（温度保持在250～500℃）使VOCs中的非甲烷总烃等有害物产生氧化反应，生成水和二氧化碳等无害物质，一起产生很多热量。这些热量能够用来预热反应器进口的废气，然后完成热量重复运用，下降能耗本钱。当废气含有能够引起催化剂中毒的硫、卤素有机化合物时，不宜选用催化燃烧法，因而是否运用催化氧化燃烧法，人们需求考虑废气***要成分。

 

2.4冷凝-除雾-催化氧化法

 

橡胶工业产生的VOCs具有排放量***、污染物浓度的***色，废气中一般含环己烷等有机废气，运用传统单一的吸附收回法无法高效处理环己烷。选用冷凝-除雾-催化氧化法处理橡胶生产进程中产生的尾气，冷凝技术运用气态污染物具有不同的饱满蒸气压，通过下降温度或加***压力，使VOCs冷凝从气体中分离出来，再借助不同的冷凝温度完成污染物的逐步分离。通过处理排放的废气，其非甲烷总烃浓度***也仅有16.25mg/m3，甚至未检出，远低于***家规定的标准，总烃处理功率到达99.7%。

 

该办法可完成有机溶剂的收回，一起可处理多种混合成分的有机废气，适用于高浓度的废气处理。沸点较低的物质不适用这种办法，当废气浓度较低时，处理作用不***。

 

2.5沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术

 

橡胶工业VOCs废气成分杂乱，在实践工况使用中，仅靠单一的处理技术往往难以到达有机废气处理的要求。现在，越来越多的VOCs处理计划开端采纳多技术协同处理工艺，不仅能够满意废气处理排放要求，还能够下降废气处理设备的运转费用。

 

例如，当处理***风量、低浓度、低温度的有机废气时，直接燃烧会耗费很多燃料，将***幅添加设备运转本钱，这时可选用沸石转轮吸附浓缩+RTO协同技术。橡胶有机废气先通过沸石浓缩转轮的吸附区被吸附，转轮每小时持续以一定的转速旋转，一起将吸附的VOCs传送至脱附区，脱附后的沸石转轮旋转至吸附区，持续吸附VOCs，脱附后的高浓度小风量有机废气送至RTO燃烧炉中，燃烧后转化成二氧化碳及水蒸气排放至***气中。这样******减少了后续燃烧的气流量和RTO设备的体积，添加了单位时刻内VOCs本身的燃烧热量。与相同条件下运用的单一蓄热式燃烧体系比较，沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术具有占地少、易操作、能耗低一级***色，极***地下降了设备出资和运转费用。

 

选用沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术处理家具行业VOCs，发现去除功率可到达93%。研讨发现，在汽车工业中，假如沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术合作安装余热收回体系，该技术的使用本钱将会******下降。

 

这些办法对VOCs的削减作用较***，可是臭气处理功率不高，净化进程中耗能很高，碳排放量较***，许多企业反映不实用。

 

2.6低温等离子体-光催化协同技术

 

低温等离子体-光催化协同技术运用放电反应产生的活性粒子（如高能电子等）与目标分子产生一系列的裂解、激化，使有害的VOCs在臭氧和氧等离子体协同催化剂的催化作用下转化成CO2、H2O等无害物质。选用Ag/γ-Al2O3催化剂协同低温等离子技术催化降解苯，在参加一定量的Ag/γ-Al2O3催化剂后，苯的降解率由单一等离子技术降解时的65%进步到95%，协同作用明显。将纳米TiO2负载于γ-Al2O3载体，研讨低温等离子协同催化剂降解甲苯的功率，发现负载光催化剂能够进步甲苯的降解率。

 

某橡胶轮胎厂硫化车间废气处理工程选用“前置预处理+低温等离子+超微净化+光化学反应”工艺。废气处理量为60000m3/h，进气浓度波动范围为15～200mg/m3。经处理后，废气排放浓度小于10mg/m3，彻底满意《工业企业挥发性有机物排放控制标准》（DB12/524—2014）的当地标准排放要求。

 

因为橡胶工业废气本身的***色，低温等离子-光催化协同技术在处理橡胶废气方面具有很强的归纳***势。可是，鉴于***家尚未出台相关技术标准，企业在选用此工艺时需求结合本身现状，以实践工况为根底制定适宜的处理计划。

 

3.结论

 

随着新材料、新工艺、新技术的逐步使用，新型VOCs处理技术将愈加老练。但是，我***VOCs处理起步较晚，***内尚未构成老练、统一的相关标准和标准，各个企业的处理设备存在规划不合理、不标准的问题，即使挑选了高效的处理技术，也未获得预期的处理作用。

 

橡胶工业产生的废气种类杂乱，不同生产工艺产生的废气组分及浓度差异较***。针对不同性质的废气，企业需求选用不同的废气处理工艺。鉴于单一技术均存在一定的局限性，***立运用无法到达较***的处理作用，企业应选用两种或多种处理技术协同处理的办法，这是橡胶工业VOCs处理的未来发展趋势。例如，橡胶工业硫化车间废气可选用低温等离子体-光催化协同技术进行处理，而橡胶工业密炼车间废气浓度相对较高，可选用沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术进行处理。只需依据实践工况，合理标准规划，企业均能获得较***的处理作用。因而，新建或改造VOCs处理设备时，企业还应依据VOCs废气排放工况和生产工况等，挑选合理的处理技术。