橡膠行業VOCs治理技術路線
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公司新聞

橡膠行業VOCs治理技術路線

1、 治理技術路線選擇;

橡膠製品基本工藝過程包括原料準備、混煉、壓延成型、硫化等四個工段;生產過程中,混煉、壓延成型、硫化三個工段產生大量廢氣,廢氣汙染程度高,且汙染物成分複雜,主要包含炭黑、硫磺粉、苯係物、胺類有機物、有機硫、酚類、非甲烷總烴等幾百種有機化合物。橡膠製品廢氣危害程度高,具有含塵、油粘性、風量大,濃度小(50~200mg/m³)等特點,處理難度極大。

針對以上情況,從處理達標和節約運行成本兩方麵綜合考慮,提出采用“袋式除塵+F7+F9深度過濾+沸石轉輪吸附濃縮+RTO”廢氣處理的技路線,治理橡膠生產線廢氣排放。具體情況如下:

布袋過濾:有機廢氣經過布袋除塵器,布袋預塗消石灰,在過濾的同時向廢氣中噴灑消石灰,保證在過濾過程中將油粘組分被充分包裹,並有利於脈衝抖灰且不粘袋;

轉輪濃縮:廢氣經過布袋過濾除塵後,再經過二級過濾器(F7、F9)深層過濾,保證沸石轉輪安全不堵孔,然後進入沸石轉輪,實現大風量低溫吸附,小風量高溫脫附,完成廢氣的減風濃縮,脫附熱源采取RTO高溫熱風;
旋轉RTO氧化分解:轉輪脫附的高濃度廢氣進入旋轉RTO,將有機廢氣加熱到800攝氏度以上,使廢氣中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水,從而淨化廢氣,並回收廢氣分解時所釋放出來的熱量。廢氣分解效率達到99%以上,熱回收效率達到95%以上。

2理設備的選擇因素;

1)吸附設備選擇;

由於橡膠生產排出的VOCs廢氣中含有油性物質、硫磺粉、炭黑等。油性物質容易對普通的初效過濾器、或者普通袋式過濾器造成堵塞,且硫磺粉、炭黑屬於顆粒物,如果直接進入沸石轉輪,會很快使得沸石轉輪分子篩堵塞順壞。布袋預塗消石灰,在過濾顆粒物的同時並向廢氣中噴灑消石灰,保證在過濾過程中將油粘組分被充分包裹,並有利於脈衝抖灰且不粘袋;所以采取布袋預塗消石灰這種布袋除塵方式。通過布袋的廢氣再經過F7、F9深度過濾,使得通入沸石轉輪的氣體完全滿足沸石轉輪前段進氣要求。

2)焚燒設備選擇;

後端焚燒處理目前主流技術為RCO(蓄熱式催化燃燒)及RTO(蓄熱式氧化燃燒)。RCO在處理有機廢氣的時候需要有催化劑來催化分解有機廢氣。但由於影響催化劑效率的因素太多,催化劑會隨著使用時間的推移慢慢的失去催化劑效率,最終出現處理不達標現象!且催化劑更換成本較高。一般每立方米的催化劑大概在20~30萬元人民幣,使用壽命大約在2年左右。


催化劑的使用量取決於空速,一般設計按照20000h-1的空速進行設計,即1立方米的催化劑大概每小時可以處理2萬風量的廢氣。

橡膠廢氣成分複雜,且含有少量易使催化劑中毒的廢氣成分,造成後期更換頻繁。因此,RCO不適用處理橡膠行業有機廢氣。

RTO廢氣淨化效率和熱效率較高,且設備維護簡單;脫附後VOCs廢氣濃度有1000-4000mg/m³,因此選用自運行熱能消耗更少的旋轉RTO。


3、 治理設備選型;

客戶現場目前有排氣筒9個,由於此項目廢氣風量較大,濃度相對較低,因此決定新增廢氣處理設備,處理工藝采用袋式除塵+F7+F9深度過濾+沸石轉輪吸附濃縮+RTO蓄熱式焚燒淨化處置。

根據客戶描述,五個排氣筒總共排氣量大約22m³/h;具體風量、濃度、主要成分見下表:


序號5 G22-FMIB煙囪排放廢氣NMHC已達標,隻需要經過除塵處理,風量40000m³/h;餘下大約18m³/h風量的廢氣,廢氣依次通過布袋除塵、兩級過濾、沸石轉輪濃縮裝置、和旋轉RTO焚燒爐,處理達標後統一從末端排氣筒排出。設計風量18m³/h,轉輪濃縮比按照120進行設計,淨化效率95%;旋轉式 RTO處理能力按9000Nm³/h進行設計,淨化效率99%

過濾裝置:1套;轉輪:180000m³/h風量 一台;RTO10000m³/h風量一台

4、排放治理目標:

處理後VOCs排放濃度: ≤10mg/m³,符合當地環保標準;

廢氣惡臭消除95%;

本項目煉膠廢氣排放執行《橡膠製品工業汙染物排放標準》(GB27632-2011)和《惡臭汙染物綜合排放標準》(GB14554-93)中的排放標準,詳見表12


5.能耗目標:

車間排放濃度按照200mg/m³計算,經過1:20濃縮比後濃度為3600mg/m³,濃縮後風量10000 m3/h。

在車間9個排氣筒同時生產時,濃縮後的廢氣氧化釋放的熱量可滿足RTO自運行,同時可回收的熱量為14.3萬大卡/h。沸石轉輪脫附熱量需求30.6萬大卡/h,則另需補充熱量16.3萬大卡/h。

三、關鍵設備投資;

依照本方9個排氣筒全部工作,經過計算選擇180000m³/h沸石轉輪濃縮設備,在經過1:20吸附濃縮後,應選用10000m3/h的RTO。18W轉輪係統投資成本大約在335萬左右,1W風量RTO係統大約投資預計140萬元;過濾裝置大約投資325萬元;控製係統大約投資預計56萬元。

廢氣處理係統投資:856萬元;

四、社會效益

利用沸石轉輪+旋轉式RTO設備處理橡膠生產中的廢氣可以達到以下效果:

1、VOCs排放量≤10mg/m³,達到國家和地方排放標準;

2、廢氣中惡臭可以有效去除;

3、采用沸石轉輪使企業的排廢總量大大降低。







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