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橡胶行业废气治理解决方案

Release time:2016-11-25

1、废气的成份:
       由于橡胶在生产过程中会产生大量的烟气,橡胶废气的臭气成分复杂多变。大致可分成H2S、SO2、硫醇类、硫醚类;碳黑;酰胺、吲哚类;烃类:如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃;醇、酚、醛、酮、有机酸等。其中无机物有H2S、SO2、碳黑等,绝大多数恶臭气体产生的原生物质为有机物质。这些物质对人体健康危害较大。其化学组成国内尚未见报道,根据EPA/NIH提供的数据,主要有26个污染化合物,其中主要的有如下几种

2-1:主要污染物表


2、废气性质:
      废气产生的主要成分有,主要有焦油、苯、甲苯、二甲苯、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、非甲烷总烃、醋酸乙酯和氯苯(某些品牌粘合剂) 等有毒有害的气体。
      为了保护人们的身体健康,国家制定了橡胶制品生产废气排放的控制标准(mg/ m3):
      其中主要的有:苯和甲苯< 4 0 、二甲苯<1 0 0 、焦油和汽油<350。
      另外,许多配合剂含铅、铬、镍、砷等重金属,以及毒性尚未完全清楚的炼胶、硫化、塑化的烟气等,均对人体有不同程度的毒害。

3、恶臭物质对人体的危害:

      挥发性有机异味气体是有害人体健康的污染物质,常常伴随着异味、恶臭散发在空气中,对工厂工人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用,对心、肺、肝等内脏及神经系统产生有害影响,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突变。如含苯、甲苯、二甲苯的异味气体,因其毒性大、长期接触后通过吸入或皮肤吸收到体内,将引起肝脏的损伤、造血器官以及神经系统的损害,晚期可发展成为再生障碍性贫血,甚至转变为白血病。

4、臭气处理的难度:

      臭味浓度与其给人的感觉,根据韦伯-费希纳(Weber-Fecher)定律,当空气污染物浓度成等比变化时,对人体和生态环境产生的危害程度成等差变化,恶臭给人的感官量(臭味强度)与恶臭物质对人嗅觉的刺激量的对数成正比,当恶臭物质浓度降低97%,臭味强度只减少50%,也就是说臭味物质去除只剩3%但给人的好像减少了一半,非常少量的臭味物质可以给人强烈的恶臭感。
      由对照表,例如二甲二硫,人的嗅觉所感觉的臭气浓度减少3个单位时(由5级降到2级),需要去除的比例是(1-0.0026/7.902)×100%=99.967%。
      即使仅降低一级(由5级降到4级)也需要去除(1-0.5267/7.902)×100%=93.33% 因此,治理恶臭是一个非常有挑战性的工作。
      如果由5级降到一级,则需要去除(1-0.0003/7.902)×100%=99.996%,这是非常难以实现的。
臭气指数:
      定义:N=10×lg(X) (欧达)
      式中:N-臭气指数。
               X-臭气浓度
      日本规定,只要臭气强度达到3级,就属于必须治理的范围。
5、恶臭气体污染图解:

6、恶臭治理技术现状及选择

      针对高浓度的恶臭气体,行业内除臭技术主要有以下几类,均存在一定缺陷性。
      掩蔽法通过另一类香气物质和臭气混合以掩蔽臭味的方法,可达到暂时除臭的效果。但该技术并未真正将臭气去除,而是欺骗嗅觉的方式,同时香液会增加VOC的含量;吸附法通过吸附物吸附臭气(如活性炭),但吸附物容易饱和失效,同时产生二次污染;生物法对于此类臭气不能处理,生物法无法保证微生物长期稳定的存活;紫外光解技术在此行业运用时所需设备体积太大、灯管数量太多,同时由于灯管使用寿命短的原因导致一次投入和运行成本都很高;等离子法需要臭气和放电介质直接接触,导致放电介质容易被腐蚀或中毒失效,该类设备在结构上并不适用于此行业。

7、处理工艺的选择:

      由于橡胶废气成份含量比较复杂臭气浓度较高,采用单一的处理工艺无法达到废气除臭的目的,要使处理后的废气达到国家要求的恶臭气体排放标准,必须采用多种工艺组合在一起进行处理。因此,在充分考虑污染物理化性质及处理效果的前提下,结合一次投入和运行成本,方案使用性价比高的复合催化氧化法技术进行净化处理。
      复合催化氧化法工艺原理:采用相应的催化氧化剂对其中的有害气体进行化学降解,混合接触反映,然后与氧化剂进行碰撞,使其转化为无害的物质,最后通过除雾器除雾达标排放。废气首先经吸收口收集后,经流量调节阀调节到最佳流量,调整好的废气经输送管道由支管汇聚到主管后进入废气净化机组内进行催化氧化,在催化剂的作用下进行高效氧化。其反应原理是在常温常压下,与氧化剂进行电子耦合,从而生成较为稳定的羟基自由基团或过氧化物自由基团。这些自由基团具有非常强的氧化性能,可以和废气中的有机物发生反应,反应生成的有机自由基可以继续参加链式反应。将无法被化学吸收液吸收的有机废气中的不饱和烃进行分解,让碳氢化合物中的不饱和烃迅速氧化成H2O 和CO2,从而达到对废气净化的目的。此工艺运行成本低,无堵塞,长期运行稳定,安全可靠。

8、工艺流程

      橡胶制品硫化生产过程中产生的废气先进入总管道后送入废气净化机组,在废气净化机组内进行废气吸收净化,先将废气中的颗粒物出去,吸收液和废气中的有害成分进行高压碰撞充分反应后并得到净化,去除其中的有害物质,之后进入氧化装置,分解废气中的综合性臭气成分,然后经除雾器除雾,最后通过风机经排气筒排放。
      废气净化机组内部采用特殊结构,同时内置多层旋流装置,吸收液和废气充分接触,并被催化氧化剂分解去除其中不能被吸收的物质。
废气收集处理工艺流程方框图如下:

9、处理要求:


表1:《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)



                                《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)


10、优势:

      1、能高效去除VOCs挥发性有机物无机物、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、非甲烷总烃、氨气、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、丙酮、丁酮、吲哚、硝基、硫醚、硫醇、类酚类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率可达99%,脱臭效果达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93)及《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011) 。    

     2、运行成本低,处理药剂运行费用低,长期运行不会出现堵塞现象,不反弹。
     3、适应性强:适应各种高浓度,大气量,不同工业废气VOCs挥发性有机物无机物物质及恶臭气体、净化效率高,可连续24小时运行,运行安全可靠。
    4、自动化程度高:整个废气处理系统采用PLC全自动控制实现远程控制和监控。

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