废旧轮胎裂解炉废气治理措施分析

废旧轮胎裂解炉废气治理措施分析

方洲

杭州卓天科技有限公司  浙江杭州  314408

摘要：中国是VOC排放大国，工业排放是其主要来源，主要集中在石化、工业涂料、包装印刷行业。自实施《大气污染防治行动计划》以来，中国不断加强VOC环节污染防治工作，发布VOC污染防治工作计划，发布炼油厂排放标准，石油化工等行业发布排放标准，制定局部排放标准，在加强VOCs监测基本能力建设方面取得了一定进展。监测、报告和统计。但是，VOCs的处理仍然薄弱，主要表现在源头控制不足、排放异常无序、治理污染的设施简单、效率低下、运行管理不正常、监测控制不足等方面。基于此，本篇文章对废旧轮胎裂解炉废气治理措施进行研究，以供参考。

关键词：废旧轮胎；裂解炉；废气治理

引言

近年来，随着废旧轮胎热裂解回收企业的兴起，由此带来的废旧轮胎热裂解炉产生的烟气治理问题也日益凸显。废轮胎热裂解（≤500℃）环节废气中主要产生颗粒物、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、苯系物和非甲烷总烃等污染物，通常采用碱法喷淋+UV除臭、碱法喷淋+活性炭吸附等技术进行处理；高温热裂解（＞500℃）除了产生颗粒物、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、苯系物和非甲烷总烃外，还会产生二噁英，通常采用二燃室+急冷+碱法喷淋+UV除臭、二燃室+碱法喷淋+活性炭吸附等技术进行处理。

1橡胶生产废气概述

随着中国经济的快速发展，橡胶工业在工业领域占据了重要地位。改革开放以来，随着中国汽车产业的崛起，与它密切相关的橡胶产业也迅速发展。但是橡胶生产产生的废气会对动物和环境产生不利影响。橡胶生产工艺对废气影响很大。一般来说，苯乙烯-丁二烯橡胶、氯仿、顺式-丁二烯等原料橡胶在指定的贮存和使用条件下不会产生毒性效应。橡胶生产中使用的有机溶剂在加热时容易释放，造成空气污染。此外，原料橡胶在高温塑化和氧化过程中，在精炼、轧制、硫化等过程中也会释放有毒气体；由于沸点低，一些原料中的有机物质即使加热到空气中也会挥发，从而造成污染。橡胶工业产生的挥发性污染物主要有恶臭、工业结构等。由于各种污染物成分和生产设备的大量排放，会导致周围空气质量恶化，对人类健康构成威胁。

2橡胶轮胎制造产生的废气来源

混合过程是将各种天然橡胶、合成橡胶、炭黑、油等化学原料混合成内混合胶的过程。压实过程中产生的烟气主要含有细颗粒和非甲烷总碳。一般选择炭黑粉尘、非甲烷总碳氢和气味浓度作为污染物排放控制的特征因素。挤压过程中，从混合过程中输送的混合橡胶在带钢切割机上被切割成条带，然后进料挤出机不断地将橡胶输送到卡钳上。具有一定温度和塑性的橡胶在卡壳的作用下拉伸成形，经过冷却、轴承和中心存储后，轧制的薄膜。挤压过程由于温度和物理的影响而产生少量有机废气。板机布置在厂房内，胶条布置在板机上，因此很难有条不紊地收集这部分废气。硫化工艺是指用硫化剂固化和形成轮胎绿色的工艺。根据各种内部打印介质，可分为热水硫化、蒸汽硫化和混合气体(蒸汽+氮)气化。在硫化过程中，当充入轮胎腔的胶囊充满压力强或压力水时，胶囊的形状会发生变化，导致轮胎腔壁附近的整个区域扩大，吸出轮胎腔与胶囊之间的空气，输送压力和热能，使轮胎的所有部分与模型紧密相连并充满。从而完成轮胎硫化，实现了工程设计内外车轮的尺寸和物理力学性能。硫化过程中，不仅发生了交联，生产链和分子链也因热量等因素的作用而中断。硫化后，橡胶形成了三维网络结构，大大提高了其性能，特别是橡胶的恒定拉伸应力、弹性、硬度和抗拉强度等一系列物理力学性能。由于物理化学效应，该过程产生了大量有机废气、二氧化硫和一氧化氮。

3废旧轮胎裂解炉废气治理措施

3.1活性炭吸附法治理有机废气工艺

活性炭吸附法处理有机废气的原理:活性炭是一种具有疏水性和有机质特性的非极性吸附剂。它可以吸附大多数有机气体，如苯、醛和酮、酒精、碳氢化合物和恶臭物质。活性炭通过其自然吸附能力吸附废气。活性炭吸附没有选择性，基本上可以吸附所有挥发性有机化合物。吸附饱和时，活性炭会被解吸再生，或交给专业的危险废物处理公司处理。从理论上讲，活性炭吸附装置的除污效率在90%以上，前期投资较低。但是，实际运行和维护成本很高，管理困难，技术适用性受到诸多因素的影响，因此难以实现可持续性和稳定性。不适用于无尘废气和含水汽废气或微粒。废气处理需要大量活性炭，活性炭吸附饱和后的后续处理困难。只是污染物的转移，容易造成无法形成净化和环境保护封闭循环的二次污染，存在着环境保护责任的危险。活性炭吸附法常用于橡胶工业中有机废气的处理，特别适用于含特别复杂成分的废气净化。但是橡胶工业的废气含有含油颗粒，部分湿度相对较高。同时，应用单活性炭吸附工艺时，活性炭在运行过程中迅速被油性颗粒堵塞，导致活性炭停用，严重影响吸附效率。活性炭吸附工艺可分为两种情况:第一，作为废气处理的最后一步，最终深化处理工艺。例如，如果原设备已经达到排放限值附近的废气排放，则添加一套活性炭吸附处理设备，以保证后续处理的整体效率。二是用作吸附、解吸和浓度的吸附材料。但活性炭吸附解吸的潜在安全风险和解吸效率是今后需要考虑的关键问题。

3.2氮氧化物治理措施

二燃室为将不凝气中的有机物充分燃烧，炉内燃烧温度较高（1100℃左右），热力型氮氧化物大量产生，经采用低氮燃烧器无法实现达标排放，必须采用SCR烟气脱硝装置。本项目SCR采用低粉尘布置方式，SCR反应器布置在布袋除尘器之后，该布置方式可防止烟气中的飞灰对催化剂的污染、磨损和堵塞，为防止烟气低温无法运行，二燃室设置气气换热器将90%烟气返回二燃室烟道气气换热器冷端换热后温度达到450℃，与剩余10%的烟气混合后温度达392℃，满足380℃~450℃高温脱硝反应温度区间。催化剂选用蜂窝式平行流道式催化剂，催化剂主要成分为V2O5/TiO2，还原剂采用氨水（质量分数为30%）。

3.3履带废气治理

废气主要来源于橡胶制品生产过程中纸浆潜水和干燥过程中产生的废气，其主要成分是非甲烷总碳、超细粉碎等。总风量设计为20，000 m3 / h，废气浓度约711 mg / m3。蒸汽加热系统分为外部换热器和RRCO内部换热器两部分。外部换热器主要用于在正常环境中预热废气，蒸汽为业主提供的160 ° C的萨塔蒸汽，可将10 ° C和20，000 m3 / h流量的有机废气温度提高到55 ° C，从而节省大量热能。经过换热器后，蒸汽凝结到100°C的热水中，可在工厂中作为废水供应。RRCO内部换热器用于RRCO预热，选用光滑不锈钢管。在预热过程中，蒸汽不会进入RCO，而只是通过管道流动。蒸汽换热后凝结的热水可用于送风预热。

3.4二氧化硫治理措施

根据双碱法脱硫的效率最高可达到90%，根据硫平衡计算该项目单纯使用双碱法脱硫装置无法实现达标排放，因此要求裂解炉产生的不凝气接入氧化铁脱硫装置进行脱硫处置，脱硫剂选用CT8-6系列氧化铁固体脱硫剂，比表面积为55m2/g，球磨强度为80%，粒度为3.5mm。脱硫剂饱和硫容为0.5kg/kg，按照吸附率50%更换考虑，脱硫剂装填量为12t，更换周期为45d。

结束语

大气污染防治的重点在于源头整治和后端处理。按照橡胶行业现有的污染物排放控制要求，仍需重点实施相关的后端处理控制技术。伴随着橡胶行业废气净化技术的不断创新，相关设备技术需要相应调整，以满足终端处理技术和设备的要求。从长远来看，组合技术的应用将在很长一段时间内占据主导地位。需要解决的主要问题包括系统拆卸效率、系统运行的稳定性和安全性以及减少系统投资。

参考文献

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