橡胶工业VOCs废气处理技术

2020-10-08 19:00:19 admin 943
橡胶广泛用于制造轮胎、软管、胶带和电缆,是我国国民经济重要的基础产业之一。然而,在胶料、干燥、压延和硫化等混胶过程中也会产生挥发性有机化合物,在配料和储存过程中也会产生树脂、溶剂和其他挥发性有机化合物产生的有机废气。橡胶工业产生大量废气排放,污染成分复杂,非甲烷总烃含量高,异味成分会对周围环境造成严重污染。大气环境改善迫在眉睫,减排势在必行。
橡胶工业VOCs治理技术
橡胶工业产生废气的主要来源有压实、硫化、压延等。不同工艺车间产生的废气的组成和浓度也有一定差异。
目前橡胶行业VOCs的处理方法有低温等离子技术、吸附-回收技术、冷凝-消泡-催化氧化法、热氧化技术、沸石轮吸附浓缩- rto协同技术、低温等离子-光催化协同技术等。
催化燃烧一体机吸附回收法
吸附回收方法是使用活性炭吸附有机物废气。其原理是当有机废气的吸附量达到饱和时,利用水蒸气进行解吸冷凝,以达到回收部分有机物的目的。目前常用的活性炭按其内部结构主要分为粒状活性炭和活性碳纤维。由于活性炭纤维具有很高的比表面积和孔隙率,所以活性炭纤维的吸附效果远远高于颗粒状活性炭。张俊祥发现,VOC分子在球形活性炭上的饱和吸附能力越高,吸附剂需要的解吸时间越长。不同挥发性有机化合物分子的气回收难度也与活性炭的内部结构、挥发性有机化合物分子本身的物理和化学性质有关。此外,吸附和回收过程中的温度、气体浓度和气体体积流量对回收效率影响较大,水蒸气解吸比热风解吸更有效。但由于橡胶VOCs环己烷沸点低,单次吸附回收法无法回收环己烷。因此,单一活性炭吸附法处理橡胶VOCs没有成功的案例。
催化燃烧设备热氧化法
根据燃烧温度和辅助介质的不同,热氧化法主要分为蓄热式燃烧法(RTO)和催化燃烧法(RCO)。其主要原理是通过直接燃烧或催化剂燃烧将有机废气分解为CO2和H2O。
催化燃烧装置蓄热式燃烧。
蓄热式燃烧方法(RTO)主要是有机废气加热到温度不低于760℃,氧化分解为二氧化碳和水,同时,将产生热量储存在蓄热器,蓄热器的温度“热”,和积累的热量可以用于后续有机废气预热,从而节省燃气供热过程的燃料消耗,废气中有机物的爆炸下限应控制在25%以内。RTO工艺基本上可以将非甲烷烃类全部转化为二氧化碳和水。但是,按照消防规范的要求,这种方法需要较大的安全间隙。在高温环境中,可能会出现二次污染,如氧化氮,所以需要严格控制反应条件。当废气浓度较低时,燃料消耗量较高,导致运行成本较高。
催化燃烧设备催化氧化燃烧。
催化氧化燃烧法主要应用于废气VOCs浓度变化较大且浓度较高的工况。主要利用催化剂(温度维持在250 ~ 500℃)使VOCs中的非甲烷总烃等有害物质氧化,产生水和二氧化碳等无害物质,并产生大量热量。这些热量可用于预热反应器进口的废气,从而实现热的再利用,降低能耗成本。当废气中含有硫和卤素有机化合物,可引起催化剂中毒时,不宜采用催化燃烧法。因此,是否要采用催化氧化燃烧法,人们需要考虑废气的主要成分。
工业废气处理设备冷凝-去雾和催化氧化
橡胶工业生产的VOCs具有排放大、污染物浓度高的特点。废气通常包含有机废气如环己烷、不能有效治疗由传统单一吸附复苏方法。赵磊等对橡胶生产过程中产生的废气采用冷凝去雾催化氧化法处理。冷凝技术是利用具有不同饱和蒸气压的气态污染物通过降低温度或增加压力将VOCs从气体中分离出来,实现不同冷凝温度下污染物的逐步分离。处理后非甲烷总烃的最高浓度仅为16.25mg/m3,甚至未检测到,远低于国家标准,总烃处理效率达到99.7%。该技术已在中国石化燕山石化公司成功推广应用,废气排放浓度均低于20mg/m3。
该方法可用于有机溶剂的回收和多种混合组分的有机废气处理,适用于高浓度废气的处理。该方法不适用于沸点较低的物质,在废气浓度较低时也不适用。

VOCS大气处理设备
VOCS大气处理设备
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