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再生胶生产废气治理技术路线

文章来源:本站   发布时间:2020-03-31   点击数:28

一、再生胶行业背景

随着我国橡胶行业的迅猛发展,废旧橡胶综合利用行业也以惊人的速度在发展。尤其是再生橡胶的生产与应用,其已经成为废橡胶综合利用的生力军。而再生胶作为废旧橡胶利用的主体,占我国废旧橡胶利用总量超过80%。 

二、再生胶行业前景

再生胶是橡胶制造业的主要原料之一,属于回收再利用的循环资源,来源广泛、价格低廉,因此自再生胶工业发展起来之后一直备受追捧。再生胶可以代替生胶、降低原料成本,可塑性好、易于加工、省工省电,生产出来的橡胶制品耐老化、耐酸碱、耐热、耐寒、耐油,可以说优势多多。

再生胶行业的迅猛发展,不仅解决了废旧橡胶回收利用的难题,也解决了我国橡胶资源严重不足的问题。

再生胶行业的发展为解决污染及发展橡胶工业循环经济做出了很大的贡献。因此,大力发展再生胶行业是绿色环保的选择,也是国家战略发展的必然。

三、再生胶生产工艺及主要工序

再生胶需经过多道工序才能生产出来,主要工序包括:废橡胶→整理分类→切胶→洗胶→粉碎→筛选→磁选→风选→称量(称量胶粉及再生剂)→混合拌油→脱硫→捏炼→滤胶→精炼→再生胶成品。

这些工序大致可以分为四个阶段:

1、粉碎

废橡胶粉碎是再生胶生产过程中的第一阶段,包括将废旧橡胶制品进行分类、然后切块、清洗,最后使用废旧轮胎粉碎设备将废胶料粉碎成粉状。

2、滤选分离

这个阶段是控制再生胶产品质量的一个步骤,根据不同的性能指标,选择不同直径的网筛将粉碎好的胶粉过网筛选,分离出不合格的胶粉以及各类杂质。

3、脱硫

脱硫可以说是整个再生胶生产工艺中的重中之重,属于最关键、最核心的工序阶段。再生胶脱硫一般都是利用热能、机械能和化学能破坏橡胶分子网状结构,使硫化后的橡胶恢复可塑性,重新具有加工性能。再生胶的脱硫方法有很多种,目前主要有两种脱硫方法:

(1)动态脱硫罐法:通常将软化剂、活化剂按一定比例与胶粉均匀混合,装入动态脱硫罐中加热脱硫。

(2)常压断硫塑化法:将硫化橡胶粉与软化剂、活化剂均匀混合后,通过上料绞龙将物料送入主机中 ,在控制胶粉温度的情况下,经热氧和催化剂作用,使胶键S-C-S-S-C键迅速切断,从而使硫化的橡胶粉的网状结构还原成长键的塑状结构,制成断硫橡胶粉,达到橡胶再生的目的。

脱硫过程中将产生小风量、超高浓度的恶臭废气。

4、精炼下片

精炼是再生胶生产工艺的最后一个阶段,将脱硫胶粉送入捏炼机,反复进行捏炼、返炼,混合均匀之后再置入精炼机过薄,以提高塑性及均匀度。捏炼后的薄胶片涂以隔离剂后,就可以得到再生胶成品。

精炼过程中将产生大风量、低浓度的恶臭废气。

四、废气中主要污染物成分

经专业机构实测,脱硫及精炼废气中的主要污染物成分为:羰基硫、甲硫醇、二硫化碳、噻吩、二甲基三硫、α-蒎烯、柠檬烯、甲醇、乙醇、丙醛、异丁醛、异戊醛、苯甲醛、丙烯、丙酮、2-丁酮、正己烷、苯、环己烷、正庚烷、甲基异丁酮、甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯、1,2,4-三甲基苯、异丁烷、正丁烷、2-甲基丁烷、正戊烷、2-甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、甲基环己烷、2-甲基庚烷、辛烷、异丙苯、丙苯、间乙基甲苯、邻-乙基甲苯、癸烷等。

上述污染物质大多为低沸点物质。

其中,精炼废气中的非甲烷总烃含量约20-50mg/m3,臭气浓度约4000左右(无量纲)。

动态脱硫废气中的非甲烷总烃含量约为9500-10000mg/m3,TVOCs的含量约为10000-12000mg/m3,臭气浓度约140000左右(无量纲);

塑化机废气中的非甲烷总烃含量约为900-1000mg/m3,TVOCs的含量约为1300-1500mg/m3,臭气浓度5500左右(无量纲)。

以上数据与收集系统关系密切,此处仅做参考。

动态脱硫及塑化机废气经600-700℃焚烧后,废气中的氮氧化物及二氧化硫含量约2000mg/m3,TVOCs去除效率约90-93%,臭气浓度去除效率约90-95%。

五、再生胶行业标准(以山西省地标为例)

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六、常见再生胶废气治理技术及弊端

根据以上标准分析,精炼废气中现有的非甲烷总烃与排放值之间差距不大,臭气浓度的差距较大,故主要针对对象为臭气浓度的削减,非甲烷总烃削减率在60%左右即可达标。

动态脱硫罐的放空废气中现有的非甲烷总烃与排放值之间差距巨大,臭气浓度的差距巨大,故主要针对对象为臭气浓度与非甲烷总烃的削减,其中非甲烷总烃削减率需达到99.3%以上,臭气浓度的削减率需达到99.3%,才能达标排放。

塑化机废气中现有的非甲烷总烃与排放值之间差距巨大,臭气浓度的差距巨大,故主要针对对象为臭气浓度与非甲烷总烃的削减,其中非甲烷总烃削减率需达到96.7%以上,臭气浓度的削减率需达到90%,才能达标排放。

七、目前常规再生胶废气净化方法与流程

精炼废气净化:水喷淋+UV法;

动态脱硫罐放空废气净化:冷凝+电加热焚烧法;

塑化机废气净化:水下瀑气冷凝+电加热焚烧法;

常规净化方法存在的问题:

(1)精炼废气净化中的“水喷淋+UV法”无法达到60%左右的非甲烷总烃的削减,故为需淘汰工艺;

(2)动态脱硫罐放空废气净化中的“冷凝+电加热焚烧法”无法达到非甲烷总烃削减率99.3%以上、臭气浓度削减率99.3%以上,故为需淘汰工艺;

(3)塑化机废气净化废气净化中的“水下曝气冷凝+电加热焚烧法”无法达到非甲烷总烃削减率96.7%以上、臭气浓度削减率90%以上,故为需淘汰工艺。

八、长效、经济的再生胶废气治理工艺

低浓度废气治理工艺:

精炼废气→湿电吸附预处理→机械过滤→转轮吸附浓缩→RTO→达标排放

动态脱硫高浓度废气治理工艺:

动态脱硫高浓度废气→冷凝→混风→湿电吸附预处理→RTO→风机→碱喷淋吸收装置→达标排放

塑化机高浓度废气治理工艺:

塑化机高浓度废气→水下冷凝→RTO→风机→碱喷淋吸收装置→达标排放。

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