橡胶企业硫化废气的处理指南

摘要：针对橡胶职业硫化废气的特色,本工程选用"两级碱喷淋+两级活性炭+光催化除臭"组合工艺对其进行处理。

该工艺处理后的废气中,油烟、H2S和非甲烷总烃（NMHC）浓度别离为6.23、0.006、0.18 mg/m3,臭气浓度217,去除率别离到达、89%、和90%,均满意《橡胶制品工业污染物排放规范》（GB27632-2011）和《恶臭污染物排放规范值》（GB14554-1993）的要求。工程运转结果表明"两级碱喷淋+两级活性炭+光催化除臭"组合工艺对硫化工段发生的排放量大、浓度低、成分杂乱多变的废气具有杰出的处理作用。 

跟着我国的汽车工业高速开展，与其相关联的橡胶工业也敏捷兴起，在工业范畴占有重要位置。美国橡胶制造者协会的调查结果显现，橡胶出产中的混炼、热炼、挤出、压延和硫化工序的类废气污染物排放量别离为140，72.8，75.2，102和49g/吨胶，其间硫化工序的产污较为严峻。

硫化工序的高温塑炼和氧化进程中，简略发生的物质，与此一起，沸点较低的原资料和溶剂被释放出来，发生较为密布的烟气，且伴有难闻的恶臭气味。该废气成分杂乱，污染物为挥发性物和硫化物。硫化废气以多种办法排放到环境中，严峻地破坏了自然环境，并对人类的生计和健康发生了巨大要挟。因而，针对橡胶职业硫化废气的处理火烧眉毛。

硫化废气惯例操控技能有吸附、吸收、氧化和生物法等。吸附技能对多种恶臭物质有吸附才干，出资较低，但运转本钱高，饱满吸附剂需，能耗高。吸收法对水溶性的恶臭物质处理功率高，药剂耗费量大，运转本钱高，二次污染严峻，需多级处理。氧化法一般包含臭氧和光催化氧化，其间臭氧氧化处理功率高，设备简略，但运转费用高且臭气与臭氧难以充沛混合。

光催化氧化占地面积小，运转本钱较低，适用于低浓度、大流量的废气管理，其坏处在于设备出资高、处理负荷低，水含量大及粉尘含量大的废气影响其去除功率。生物法运转费用低，无二次污染，可在常温常压下进行，设备简略，但不合适处理生物毒性强的废气，且长时间停用需从头培育微生物。

因硫化废气具有浓度低、排放量大以及成分杂乱多变等特色，所以仅运用其间一种处理办法很难到达令人满意的作用。因而，在实践废气处理中一般选用多种技能耦合的处理工艺。

1、废气特性和处理工艺

1.1 废气特性及处理要求

浙江某橡胶企业出产三元乙丙胶，在硫化进程中会排放出带有激烈刺激性气味的废气，由油烟、挥发性物(VOCs)、H2S和NH3等组成。废气经处理后直接排放，排气筒高度为15 m。颗粒物和NMHC 目标履行《橡胶制品工业污染物排放规范》(GB 27632-2011)：颗粒物≤12 mg/m3，NMHC≤10mg/m3；H2S排放速率和臭气浓度履行《恶臭污染物排放规范值》(GB14554-1993)：H2S≤0.33kg/h，臭气≤2000。

1.2 规划工艺流程

该公司原有废气处理工艺已选用“两级喷淋+两级活性炭”组合技能。该工艺在运转初期处理作用显著，但运转一段时间后导致活性炭吸附饱满，则使得其处理作用显著下降且不能满意相应排放规范。

本工程针对废气处理现状，对其进行了相应改造，规划了一套“两级碱喷淋+两级活性炭+光催化除臭”组合工艺，流程示意图如图1 所示。企业废气规划风量为20000m3/h，碱喷淋设备可有用吸收H2S等溶于水的酸性臭气，且关于部分水溶性强的VOCs也有很好的去除作用。

经过活性炭吸脱附，可将难溶于水的物去除，下降废气非甲烷总烃浓度，一起吸附臭气。光催化设备中发生的自由基可使得物矿化，到达相应废气排放规范。

该工艺中光催化设备经优化后具有以下长处：

(1)运用归纳净化技能激起紫外光，设备1 米处紫外光照强度提升至250μw/cm2 以上；

(2)选用高速空气流涂覆技能对紫外石英灯管覆膜，减小灯管漏气率，并加强灯管的运用寿命，从8000h 进步到14000h，节省运转本钱；

(3)选用安稳技能将催化剂负载到陶瓷基载体上，陶瓷基有较大的比表面积(500~700 2/g)，有很好的吸附功能，增强了光催化功率。

2 构筑物及工艺参数

2.1 喷淋塔(两套)

设备原料为聚丙烯(PP)塑料，Ø×H=2.5×7.5m，空塔气速1.0m/s。两层填料(含鲍尔环Ø5 mm PP 填料)，每层高1.5m，各配

备一只PP 螺旋喷嘴，喷淋密度为1 m3/(m2·h)。该设备含有包含PP 加药槽在内的主动加药池。

2.2 活性炭吸附设备(两套)

设备原料为304 不锈钢，活性炭箱尺度L×W×H=4.0×2.5×2.5m，吸附剂为颗粒碳，装填量为3.3t，过滤风速为0.55m/s。

2.3 油水分离器

设备原料为304不锈钢， 油水分离器尺度L×W×H=2.0×1.8×1.8m，进出口尺度为Ø0.9m。过滤资料为高速旋转网盘，功率8.8kW。

2.4 光催化净化集成体系

光催化净化尺度L×W×H=4.5×1.5×1.8m，紫外灯管130套，总功率20kW。

2.5 引风机(两套)

设备原料为碳钢，静压3500Pa，功率45kW，变频操控，电机。

2.6 干式过滤器(两套)

设备原料为碳钢，L×W×H=1.5×1.0×1.0m。

2.7 排气筒

设备原料为纤维增强复合资料，尺度为Ø×H=0.9×15m，装备井字架、缆风绳、避雷针、采样口、采样渠道、防雨帽、排液口等。

3 工程运转剖析

3.1 运转作用

废气处理工艺改造前后排气口各目标浓度和去除功率别离见表1和图2。改造前废气处理体系出气口H2S 浓度为0.01mg/m3，臭气浓度为1140，均能到达排放限值。但因为臭气较为灵敏，虽低于规定的浓度值2000 的排放要求，但恶臭味仍然显着导致邻避效应问题杰出。

油烟和NMHC 浓度别离为24.3 和12.3mg/m3，均超出了规范限值的12和10mg/m3。H2S 因其杰出的水溶性，在改造前的处理设备中的去除率可到达82%。处理设备中油烟含量偏高，处理功率需到达85 %以上才干到达排放规范，而“两级喷淋+两级活性炭”组合工艺对油烟的去除率仅为68%，臭气去除率为46%，NMHC 去除率则低至24%。

处理作用不抱负是因为改造前的处理工艺存在显着坏处：一方面，油烟、某些NMHC、臭气中的苯系物等废气水溶性较差，难以经过碱喷淋去除；另一方面，活性炭对废气的吸附量有限，尤其是碱喷淋处理后废气未进行枯燥直接进入活性炭吸附箱时会带着很多水汽，与废气构成吸附竞赛，使活性炭到达吸附饱满，导致对污染物的吸附作用骤减。

改造后废气处理体系出气口油烟、H2S、NMHC和臭气浓度别离为6.23、0.006、0.18 mg/m3 和217，均到达了排放规范，处理功率别离为、89%、和90%，处理作用显著。

这是因为油水分离器可针对性去除含油物质，进步油烟去除率，下降出气口油烟含量。光催化氧化设备运用陶瓷基光催化剂，并与归纳净化技能耦合，增强断键能量，翻开化学键，分化废气，可将前段废气处理工序残留的难溶性物氧化为的CO2和H2O，污染物去除功率从本来的65 %进步至87%。

即便运用一年之久，去除功率仍安稳在82%以上。处理结尾的活性炭箱可应对废气量大，前端处理不的状况，了废气的合格排放。

3.2 经济效益剖析

因为运用特有热安稳负载技能，使催化剂安稳结实负载于陶该项目安稳运转的一年中，紫外灯管具有很好的光量子产率，衰减率好低，实测小于5 %。

该工程固定出资费用59万元；装机功率为446kW，运转功率为312.2kW，按每天作业8h，电耗为2500kW·h/d，按电价为0.7元/(kW·h)计，功率因数取0.80，则电费为175 元/d；片碱和颗粒活性炭等药剂费2 万元/年，按每年360 天计，即5.6 元/d；定员10人，薪酬按2000元/(人·月)核算，则人工费为133元/d；运转费用算计为313.6 元/d。

4 定论

针对橡胶职业发生的硫化废气，本工程选用“两级碱喷淋+两级活性炭+光催化除臭”组合工艺，处理后排气口油烟、H2S 和NMHC 和臭气去除率别离到达、89%、和90%，浓度均满意《橡胶制品工业污染物排放规范》(GB27632-2011)和《恶臭污染物排放规范值》(GB 14554-1993)。

工程实例证明“两级碱喷淋+两级活性炭+光催化除臭” ”组合工艺对硫化工段发生的浓度低、排放量大、成分杂乱多变的废气具有杰出的处理作用。整个处理体系具有较强的适应性、实用性和性，取得了较好的环境效益和社会效益。