橡膠廣泛用于制造輪胎、軟管、膠帶和電纜，是我國國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。然而，在膠料、干燥、壓延和硫化等混膠過程中也會產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物，在配料和儲存過程中也會產(chǎn)生樹脂、溶劑和其他揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。橡膠工業(yè)產(chǎn)生大量廢氣排放，污染成分復(fù)雜，非甲烷總烴含量高，異味成分會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。大氣環(huán)境改善迫在眉睫，減排勢在必行。

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橡膠工業(yè)VOCs治理技術(shù)

橡膠工業(yè)產(chǎn)生廢氣的主要來源有壓實、硫化、壓延等。不同工藝車間產(chǎn)生的廢氣的組成和濃度也有一定差異。

目前橡膠行業(yè)VOCs的處理方法有低溫等離子技術(shù)、吸附-回收技術(shù)、冷凝-消泡-催化氧化法、熱氧化技術(shù)、沸石輪吸附濃縮- rto協(xié)同技術(shù)、低溫等離子-光催化協(xié)同技術(shù)等。

催化燃燒一體機(jī)吸附回收法

吸附回收方法是使用活性炭吸附有機(jī)物廢氣。其原理是當(dāng)有機(jī)廢氣的吸附量達(dá)到飽和時，利用水蒸氣進(jìn)行解吸冷凝，以達(dá)到回收部分有機(jī)物的目的。目前常用的活性炭按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要分為粒狀活性炭和活性碳纖維。由于活性炭纖維具有很高的比表面積和孔隙率，所以活性炭纖維的吸附效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顆粒狀活性炭。張俊祥發(fā)現(xiàn)，VOC分子在球形活性炭上的飽和吸附能力越高，吸附劑需要的解吸時間越長。不同揮發(fā)性有機(jī)化合物分子的氣回收難度也與活性炭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、揮發(fā)性有機(jī)化合物分子本身的物理和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。此外，吸附和回收過程中的溫度、氣體濃度和氣體體積流量對回收效率影響較大，水蒸氣解吸比熱風(fēng)解吸更有效。但由于橡膠VOCs環(huán)己烷沸點低，單次吸附回收法無法回收環(huán)己烷。因此，單一活性炭吸附法處理橡膠VOCs沒有成功的案例。

催化燃燒設(shè)備熱氧化法

根據(jù)燃燒溫度和輔助介質(zhì)的不同，熱氧化法主要分為蓄熱式燃燒法(RTO)和催化燃燒法(RCO)。其主要原理是通過直接燃燒或催化劑燃燒將有機(jī)廢氣分解為CO2和H2O。

催化燃燒裝置蓄熱式燃燒。

蓄熱式燃燒方法(RTO)主要是有機(jī)廢氣加熱到溫度不低于760℃,氧化分解為二氧化碳和水,同時,將產(chǎn)生熱量儲存在蓄熱器,蓄熱器的溫度“熱”,和積累的熱量可以用于后續(xù)有機(jī)廢氣預(yù)熱,從而節(jié)省燃?xì)夤徇^程的燃料消耗,廢氣中有機(jī)物的爆炸下限應(yīng)控制在25%以內(nèi)。RTO工藝基本上可以將非甲烷烴類全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。但是，按照消防規(guī)范的要求，這種方法需要較大的安全間隙。在高溫環(huán)境中,可能會出現(xiàn)二次污染,如氧化氮,所以需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件。當(dāng)廢氣濃度較低時，燃料消耗量較高，導(dǎo)致運行成本較高。

催化燃燒設(shè)備催化氧化燃燒。

催化氧化燃燒法主要應(yīng)用于廢氣VOCs濃度變化較大且濃度較高的工況。主要利用催化劑(溫度維持在250 ~ 500℃)使VOCs中的非甲烷總烴等有害物質(zhì)氧化，產(chǎn)生水和二氧化碳等無害物質(zhì)，并產(chǎn)生大量熱量。這些熱量可用于預(yù)熱反應(yīng)器進(jìn)口的廢氣，從而實現(xiàn)熱的再利用，降低能耗成本。當(dāng)廢氣中含有硫和鹵素有機(jī)化合物，可引起催化劑中毒時，不宜采用催化燃燒法。因此，是否要采用催化氧化燃燒法，人們需要考慮廢氣的主要成分。

工業(yè)廢氣處理設(shè)備冷凝-去霧和催化氧化

橡膠工業(yè)生產(chǎn)的VOCs具有排放大、污染物濃度高的特點。廢氣通常包含有機(jī)廢氣如環(huán)己烷、不能有效治療由傳統(tǒng)單一吸附復(fù)蘇方法。趙磊等對橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣采用冷凝去霧催化氧化法處理。冷凝技術(shù)是利用具有不同飽和蒸氣壓的氣態(tài)污染物通過降低溫度或增加壓力將VOCs從氣體中分離出來，實現(xiàn)不同冷凝溫度下污染物的逐步分離。處理后非甲烷總烴的濃度僅為16.25mg/m3，甚至未檢測到，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，總烴處理效率達(dá)到99.7%。該技術(shù)已在中國石化燕山石化公司成功推廣應(yīng)用，廢氣排放濃度均低于20mg/m3。

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該方法可用于有機(jī)溶劑的回收和多種混合組分的有機(jī)廢氣處理，適用于高濃度廢氣的處理。該方法不適用于沸點較低的物質(zhì)，在廢氣濃度較低時也不適用。