橡膠行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理工藝綜述

孔佑通

摘要：在橡膠行業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣，而橡膠廢氣中富含有惡臭物質(zhì)，將會(huì)在空氣中停留較長的時(shí)間，會(huì)造成各種不良的影響，還會(huì)對居民和企業(yè)員工身體健康造成很大的危險(xiǎn)?；诖?，本文就橡膠行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理工藝進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：橡膠行業(yè);揮發(fā)性;有機(jī)廢氣處理工藝

一、橡膠行業(yè)有機(jī)廢氣的概述

橡膠工業(yè)在橡膠生產(chǎn)的整個(gè)過程中包括四個(gè)階段：聚合、回收、硫化和后處理。后處理的主要任務(wù)是對前部的橡膠顆粒進(jìn)行脫水干燥，該過程產(chǎn)生四種廢氣，進(jìn)料口和從螺桿擠出機(jī)排出的閃蒸氣體，干固體顆粒和干固體顆粒產(chǎn)生的廢氣產(chǎn)生成分相似的廢氣。它主要含有乙烷和水蒸氣、油霧和揮發(fā)性固體顆粒。在橡膠制品的生產(chǎn)加工過程中，會(huì)產(chǎn)生大量含有硫化氫、粉塵和有機(jī)溶劑的廢氣。這種有機(jī)廢氣很容易燃燒，并與空氣混合形成爆炸性混合物。這種情況的發(fā)生，環(huán)境部是不會(huì)批準(zhǔn)運(yùn)行的，只有找到符合EIA標(biāo)準(zhǔn)的方法才能實(shí)現(xiàn)加工和純化。硫化氫廢氣的排放會(huì)給廠區(qū)周邊的居民帶來諸多不便，尤其是在夏季，強(qiáng)烈的氣味對公司員工和居民造成極大的傷害。同時(shí)，對周邊空氣環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的污染。因此，針對橡膠行業(yè)的有機(jī)廢氣處理方案也迫在眉睫。廢氣處理時(shí)，廢氣洗滌器首先通過引風(fēng)機(jī)吸入，廢氣洗滌器過濾后的廢氣由引風(fēng)機(jī)吸入低溫等離子設(shè)備，低溫等離子體輔助尾氣凈化器從尾氣中去除頑固的有機(jī)分子鏈長的尾氣，風(fēng)機(jī)保證整個(gè)凈化狀態(tài)通過光氧化尾氣凈化器，保證凈化過程。等離子技術(shù)對硫化氫氣體有很好的凈化效果，凈化后的氣體達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

二、橡膠行業(yè)廢氣特點(diǎn)

2.1煉膠廢氣

以炭黑為主要顆粒的煉膠過程中需要添加大量的化學(xué)品，炭黑粒徑小、重量輕，因此靜電除塵和旋風(fēng)除塵效果較差，通常使用百百除塵和過濾除塵。橡膠混合工藝通常使用高溫混合，這會(huì)產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)化合物和大量顆粒。輔助系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)除塵，但仍有少量殘留，增加了后續(xù)VOC處理難度。這部分廢氣通常以封閉或半封閉的方式捕集，廢氣濃度高、溫度高、油性混合物和小風(fēng)量。

2.2硫化廢氣

硫化過程由熱蒸汽加熱，加熱過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣。當(dāng)硫化機(jī)開啟時(shí)，廢氣容易溢出，同時(shí)高溫會(huì)揮發(fā)一些油性物質(zhì)和一些顆粒，由于設(shè)備是開放式的，需要大量空氣才能完全收集產(chǎn)生的有機(jī)物，硫酸化廢氣的濃度通常較低。硫化產(chǎn)品在散熱和冷卻過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)物和一些顆粒物，經(jīng)常出現(xiàn)漂浮的黑煙。這兩部分有機(jī)廢氣必須通過氣罩或密閉空間系統(tǒng)地收集。為了達(dá)到良好的捕集效果，必須使用大的捕集風(fēng)量，具有風(fēng)量大、成分復(fù)雜、濃度低、油水蒸氣和特征氣味等特點(diǎn)。

三、橡膠行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理工藝分析

3.1活性炭吸附法

活性炭吸附法處理有機(jī)廢氣的原理：活性炭是一種具有疏水性和有機(jī)親和性的非極性吸附劑，能吸附苯、醛類、酮類、醇類和有氣味的物質(zhì)等大部分有機(jī)氣體。廢氣被活性炭的自然吸附所吸附，活性炭的吸附?jīng)]有選擇性，基本上可以吸附所有揮發(fā)性有機(jī)物。當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，將活性炭交給專業(yè)的危廢企業(yè)進(jìn)行解吸、再生或處置。理論上，活性炭吸附裝置的凈化效率達(dá)到90%以上，初期投資成本低，但實(shí)際運(yùn)行維護(hù)成本高，管理難度大，技術(shù)適用性受多種因素影響，可持續(xù)性和穩(wěn)定性難以實(shí)現(xiàn)。不適用于含有灰塵的廢氣和含有水蒸氣或顆粒的廢氣，廢氣處理需要大量活性炭，活性炭吸附飽和后，后續(xù)處理困難。只是污染物的運(yùn)動(dòng)，污染物沒有被消化，容易造成二次污染，不形成去污和環(huán)保閉環(huán)，存在環(huán)境責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。

活性炭吸附法在橡膠工業(yè)中廣泛用于有機(jī)廢氣的處理，特別是含有復(fù)雜成分的廢氣。然而，橡膠工業(yè)的廢氣含有油性顆粒，其中一些濕度很高。同時(shí)，采用單一的活性炭吸附處理工藝，活性炭在運(yùn)行過程中很快會(huì)被油性顆粒堵塞，使活性炭失活，嚴(yán)重影響吸附效率。

活性炭吸附過程可以考慮一下情況：在廢氣處理的最后階段以及處理過程的最后深化階段。例如，當(dāng)其他原有設(shè)備的廢氣排放接近排放限值時(shí)，應(yīng)增設(shè)一套活性炭吸附處理設(shè)備，以保證整體處理效率。將解吸效率與活性炭吸附解吸的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)協(xié)調(diào)起來，是未來該應(yīng)用需要考慮的關(guān)鍵問題。

3.2塔式吸收法

該方法不是傳統(tǒng)的塔吸收法，集氣系統(tǒng)收集的廢氣先送至基礎(chǔ)吸收塔，廢氣自下而上輸入，堿液通過噴淋從上到下噴射廢氣，經(jīng)吸收塔處理后的氣體經(jīng)一層水幕除塵后進(jìn)入燃燒塔。該工藝可去除廢氣中的部分酸性氣體和灰塵，廢氣仍自下而上進(jìn)入燃燒塔，并在燃燒塔中燃燒后，廢氣中的有機(jī)物被去除。最后，經(jīng)過一層水幕除塵過程后，氣體中燃燒產(chǎn)生的粉塵被清除，燃燒的二氧化碳和水被排放到大氣中。

3.3等離子法

該方法將收集到的橡膠廢氣在噴淋塔內(nèi)進(jìn)行噴淋冷卻、凈化、除塵，噴淋后的橡膠有機(jī)廢氣通過感應(yīng)風(fēng)機(jī)與核心等離子廢氣處理裝置相連，最終達(dá)標(biāo)煙囪。公司可根據(jù)廠房的具體工況，通過對廢氣成分、廢氣濃度、風(fēng)量等進(jìn)行測算，選擇噴淋塔和等離子廢氣處理設(shè)備，使業(yè)主達(dá)到理想的場所，制定最低價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)。與前一種方法相比，該方法處理效果更大，設(shè)備運(yùn)行成本更低，操作簡單。廢氣收集罩（收集工作場所各種廢氣源的廢氣并與總管相連）噴霧吸收塔（吸附無機(jī)廢氣、粉塵和水溶性顆粒以降低廢氣溫度（等離子環(huán)境下））I類低溫等離子處理設(shè)備（破壞廢氣分子結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為無污染物質(zhì)）高壓風(fēng)機(jī)（通過高壓抽吸將工作場所的空氣抽出）凈化吸收器（除吸附灰塵、顆粒外）和一些無機(jī)氣體），以幫助檢測和遵守來自煙囪的小分子碎片清潔規(guī)定（包括低空排放）。

3.4噴淋吸收工藝

噴霧吸附尾氣處理技術(shù)是將溶解在水中的尾氣成分通過噴霧塔吸收到噴霧塔的水中，達(dá)到尾氣處理的目的。事實(shí)上，橡膠工業(yè)產(chǎn)生的廢氣中含有油類和其他疏水成分。很少有單一的技術(shù)可以達(dá)到廢氣處理的目的，而是通過多種技術(shù)的組合來實(shí)現(xiàn)廢氣處理。

結(jié)語：

總之，在橡膠行業(yè)中煉膠、壓延擠出、硫化等熱處理過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)，需要運(yùn)用活性炭吸附法、塔式吸附法、等離子吸附法、噴淋吸附法等諸多工藝來處理橡膠行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)廢氣。

參考文獻(xiàn)：

[1]欒志強(qiáng)，王喜芹，郝鄭平.有機(jī)廢氣治理行業(yè)2017年發(fā)展綜述[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2018，（6）.13-24.

[2]張本鑌，劉運(yùn)權(quán)，葉躍元.活性炭制備及其活化機(jī)理研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2014（3）.34-39.