北京橡膠車間硫化廢氣處理設(shè)備 voc催化燃燒設(shè)備廠家
硫化廢氣治理工藝方案
首先，對每條硫化溝四周做圍擋處理，圍擋模式為：上部彩鋼瓦+
下部PVC軟簾布。設(shè)計軟簾布底部據(jù)車間地面高3m。
設(shè)計在每臺硫化機的正上方設(shè)置集氣罩，用于收集硫化機“開模
”時逸散的煙氣，同時兼顧硫化機“斜坡”段揮發(fā)的煙氣。本案
收集口主要考慮“開模”和“斜坡”點位的揮發(fā)煙氣同步收集；
考慮開模次數(shù)較少。而排風(fēng)具有相對連續(xù)性，所以傳送帶的廢氣
不再采用點位收集。
優(yōu)化收集方式：由于單條硫化線的硫化機不會同時開缸，硫化機
組的熱煙氣排放不會到達值，同時兼顧到滿負荷運行成本過
高的問題。本案設(shè)計對煙氣收集系統(tǒng)做出優(yōu)化方案：
①在每個集氣罩收集支管道上安裝電動閥門，調(diào)節(jié)煙氣量；
②電動閥與硫化機組聯(lián)動，所有閥門開啟1/3-1/2，開模時，對應(yīng)
閥門開啟，實現(xiàn)開模瞬間抽風(fēng)量8000-11000m3/h，
限度防止開模時硫化煙氣的散逸
④系統(tǒng)收集管道連接至處理設(shè)備，系統(tǒng)進風(fēng)管道設(shè)置旁路支管，
保障系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不影響正常生產(chǎn)。風(fēng)機變頻使用,有效降低平
時的運行功率，降低運行成本。
硫化廢氣治理工藝結(jié)構(gòu)
收集管道與集氣罩：經(jīng)圍擋后，單條硫化線為一個獨立的空間，
本案設(shè)計在硫化溝的正上方布置煙氣收集主管道，兩側(cè)伸出支管
道連接集氣罩。
在硫化線區(qū)域每臺硫化機的正上方布置集氣罩，每個集氣罩連接
集氣支管并與布置在正上方的主吸風(fēng)管連接，主吸風(fēng)管道采用
0.8-1.2mm厚度鍍鋅鐵管道作為煙氣輸送管路，煙氣總管道采用
500*500到1200*1200變徑管路，集氣罩連接支管，
支管道與主管道法蘭連接，集氣罩的安裝高度為距地面6m左右
管道與設(shè)備采用法蘭連接，管道加強型。該種新型風(fēng)管具有重量
輕，強度高，安裝簡單等優(yōu)勢。
硫化廢氣治理工藝簡介
橡膠輪胎生產(chǎn)中的硫化工序需要添加硫化劑。橡膠硫化劑包括元
素硫、硒、碲，含硫化合物，過氧化物，醌類化合物，樹脂類化
合物，金屬氧化物以及異氰酸酯等。用的普遍的是硫和含硫化
合物，產(chǎn)生的煙氣主要成分為含硫化合物，含氧化合物，烴類等
。產(chǎn)生的煙氣中含有油類混合物，包括乳化油和乳油。其中乳化
油的油珠粒徑小于10um，一般為0.1-2.0um。使油珠成為穩(wěn)定的乳
化油，長期積累的油狀物直接排向大氣就會使周圍物體表面積附
油垢。
硫化車間硫化線正常生產(chǎn)工作時，硫化機每次開釜的過程中，瞬
時揮發(fā)出平均溫度相對較高的有機揮發(fā)性煙氣，是硫化車間非甲
烷總烴的主要來源；其次，成品輪胎經(jīng)過硫化后，在硫化溝中傳
送；車間內(nèi)冷卻線自然冷卻的過程中，由于剛經(jīng)過硫化的輪胎自
身有一定的溫度，會揮發(fā)出少量的熱煙氣。硫化車間煙氣相對濃
度較低，但氣量非常大，煙氣的氣量與濃度相對比較穩(wěn)定。
1硫化廢氣特點
橡膠硫化一般在150～160℃下進行，此條件下膠料會釋放出大量
揮發(fā)性物質(zhì)，產(chǎn)生排放量大、污染物濃度低的硫化廢氣。某橡膠
生產(chǎn)企業(yè)是一家全國大型輪胎生產(chǎn)企業(yè)，#500車間為其硫化車間
，該車間硫化廢氣的外排量為540000m3/h，主要成分為非甲烷烴
(NMHC)(質(zhì)量濃度約5mg/m3)、CS2(質(zhì)量濃度約2mg/m3)和H2S(質(zhì)量
濃度約0.4mg/m3)，具有一定的刺激性和臭味。
根據(jù)《橡膠制品工業(yè)污染物排放標準》(GB27632—2011)，橡膠生
產(chǎn)企業(yè)廢氣的實際排氣量超過所規(guī)定的基準排氣量時，需要將實
測的污染物濃度換算為基準氣量排放濃度，并以此為依據(jù)判斷該
排放是否達標。#500車間每噸膠廢氣的實際排氣量為39000m3，換
算后的NMHC基準氣量排放質(zhì)量濃度為97.5mg/m3，遠超標準值。且
廢氣惡臭濃度高于2000，未達到《惡臭污染物排放標準》
(GB14554—93)的要求。企業(yè)要求該車間廢氣經(jīng)處理后NMHC去除
90%以上，惡臭濃度降至300以內(nèi)，實現(xiàn)達標排放。
2工藝設(shè)計
目前VOCs降解技術(shù)種類繁多，但各有優(yōu)劣。低溫等離子技術(shù)會產(chǎn)
生大量中間產(chǎn)物;光催化技術(shù)處理大風(fēng)量有機廢氣時投資成本過高
;生物處理技術(shù)對所處理廢氣的成分有較高要求;催化燃燒法中催
化劑在高含硫狀態(tài)下易中毒、失活，以上技術(shù)均不適用于本工程
。#500車間的硫化廢氣產(chǎn)生量大，污染物濃度低，且含有一定量
硫化物，應(yīng)采用吸附/脫附-焚燒-脫硫凈化工藝進行處理。
2.1工藝設(shè)計及參數(shù)
#500車間內(nèi)的廢氣由集氣罩收集外排，依次經(jīng)過預(yù)處理(過濾棉)
、活性炭吸附/脫附、熱力焚燒和冷卻脫硫處理后達標排放。硫化
廢氣首先流經(jīng)過濾棉裝置以去除其中的固體顆粒與油性霧滴，再
進入活性炭床層吸附，吸附風(fēng)速為1.2m/s，尾氣達標排放，如圖1
所示?；钚蕴看矊游揭欢〞r間后吸附能力會減弱，需經(jīng)過脫附
再生才能繼續(xù)使用，本工程中采用10000m3/h的120℃熱空氣脫附
。脫附所產(chǎn)生的高濃度廢氣進入焚燒爐內(nèi)熱力銷毀，燃燒室內(nèi)溫
度為50℃，廢氣停留時間為1～2s。焚燒所產(chǎn)生的煙氣溫度高，包
含大量熱能，可進入管式換熱器換熱，使新鮮空氣加熱至120℃后
用于活性炭床層的脫附。污染物中的VOCs在高溫下會徹底降解為
CO2和H2O，但硫化物氧化時會產(chǎn)生SO2，出熱交換器的尾氣含有大
量SO2，需通入脫硫塔內(nèi)處理。脫硫塔設(shè)置3層堿液噴淋，尾氣在
塔中反應(yīng)4s后達標排放，廢堿液鹽度達到20%時，進行中和處理并
納管排放。
本工程預(yù)處理裝置與吸附裝置各設(shè)置7套，焚燒爐和脫硫塔均設(shè)置
1套。吸附階段中7座吸附罐進行吸附作業(yè)，進入脫附階段后，向
其中1座吸附罐內(nèi)通入熱空氣，進行活性炭床層的脫附再生，脫附
時間為2h。該罐脫附完成后重新進行吸附作業(yè)，另一座活性炭罐
開始脫附，7座吸附罐通過閥門的切換依次完成脫附再生。本工程
中吸附周期為14d，脫附時集中對所有吸附罐進行脫附再生。
工程運行中至少有6座吸附罐同時進行吸附作業(yè)，單座活性炭罐吸
附風(fēng)量不高于9×104m3/h，吸附效率高于90%。
2.2吸附/脫附條件論證
對本工程中使用的蜂窩狀活性炭進行理化性能分析，其體密度為
0.48g/mL，比表面積為695m2/g，宏觀孔徑為3mm，微觀平均孔徑
為1.5nm，孔容可達1.25cm3/g。根據(jù)工程經(jīng)驗，工藝中的吸附風(fēng)
速選用1.2m/s，脫附氣體選用120℃熱空氣。以標準空氣的流動為
模型計算，吸附時氣體在活性炭床層內(nèi)流動的雷諾數(shù)Re為255.2，
該流動為層流，傳質(zhì)效果好，有利于吸附。
用飽和甲苯蒸汽和標準空氣配成質(zhì)量濃度5mg/m3的混合氣，以此
為模型污染物進行動態(tài)吸附實驗，吸附風(fēng)速選用1.2m/s，吸附尾
氣中甲苯質(zhì)量濃度低于0.5mg/m3。對吸附前后的樣品進行稱量并
計算，得到其吸附容量為394mg/g。結(jié)果表明:脫附開始后10min，
尾氣中甲苯質(zhì)量分數(shù)達到3.7×10-3;60min時，甲苯質(zhì)量分數(shù)降至
1×10-3以下;120min時，甲苯已近乎為0。經(jīng)計算和實驗論證，蜂
窩狀活性炭吸附效果好，所設(shè)計的吸附/脫附條件合理有效。
2.3二次廢氣處理系統(tǒng)
由于#500車間廢氣含有一定量的硫化物，經(jīng)焚燒會產(chǎn)生次生污染