橡胶硫化车间环保改造烟气治理方案详解

橡胶硫化车间环保改造烟气治理方案详解

引用

网易

1.

https://www.163.com/dy/article/JJ4MG0970556AEXR.html

橡胶硫化车间在生产过程中会产生含有硫化物、有机挥发物等有害物质的烟气，这些污染物不仅对环境造成污染，还会危害人体健康。因此，对橡胶硫化车间进行环保改造，实施有效的烟气治理措施至关重要。本文将详细介绍橡胶硫化车间烟气治理的方案与要点，包括烟气来源与成分分析、治理目标、治理技术选择、工艺设计与系统集成以及运行管理与维护等方面。

一、烟气来源与成分分析

橡胶硫化过程中产生的烟气主要来源于橡胶配方中的硫化剂、促进剂、防老剂等添加剂在高温下的分解反应。其主要成分包括含硫化合物（如二氧化硫、硫化氢等）、有机挥发物（VOCs，如苯、甲苯、二甲苯、醛类、酮类等）、粉尘以及少量的氮氧化物等。这些污染物不仅会对环境造成污染，如形成酸雨、光化学烟雾等，还会危害人体健康，引发呼吸道疾病、眼部刺激等问题。

二、治理目标

1. 达标排放：确保经过治理后的烟气污染物浓度符合国家和地方相关环保标准，如《大气污染物综合排放标准》（GB 16297 - 1996）以及地方针对橡胶行业制定的更严格排放标准。
2. 减少异味：有效降低烟气中的异味物质含量，减轻对周边环境的气味影响，避免居民投诉。
3. 资源回收（可选）：对于部分有回收价值的物质，如硫磺等，探索合理的回收利用途径，实现一定的经济效益和资源循环。

三、治理技术选择

1. 除尘技术

• 袋式除尘：通过布袋过滤烟气中的粉尘颗粒，除尘效率高，可达到 99% 以上，能有效捕集微小粉尘。但需要定期更换布袋，维护成本较高，且对烟气湿度和温度有一定要求，防止布袋结露或烧损。
• 静电除尘：利用电场力使粉尘颗粒带电并吸附在电极上，适用于处理较大风量的烟气，除尘效率一般在 90% - 99%。其优点是阻力小、能耗低，但设备投资较大，对粉尘的比电阻有要求，对于高比电阻粉尘需采取特殊措施。
• 旋风除尘：利用离心力将粉尘从烟气中分离出来，结构简单、造价低、维护方便，但除尘效率相对较低，一般在 80% - 90%，常用于预处理阶段，去除较大颗粒的粉尘，减轻后续处理设备的负荷。

2. 脱硫技术

• 湿法脱硫：常见的有石灰石 - 石膏法、双碱法等。石灰石 - 石膏法以石灰石为吸收剂，与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，再氧化为硫酸钙（石膏）。该方法脱硫效率高，可达 95% 以上，技术成熟，但存在设备易结垢堵塞、产生大量石膏废渣等问题。双碱法采用钠碱吸收二氧化硫，再用石灰再生钠碱，可减少结垢问题，但运行成本较高。
• 干法脱硫：如活性炭吸附法、干法喷钙法等。活性炭吸附法利用活性炭的吸附性能同时去除二氧化硫、有机挥发物等多种污染物，吸附饱和后可通过再生回收硫磺等物质，但活性炭成本较高。干法喷钙法是将石灰石粉直接喷入炉膛或烟道，与二氧化硫反应生成硫酸钙，工艺简单、投资少，但脱硫效率相对较低，一般在 70% - 80%。

3. 脱硝技术（如果氮氧化物超标）

• 选择性催化还原法（SCR）：在催化剂作用下，以氨气等还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水。脱硝效率高，可达 80% - 90% 以上，但催化剂成本高、对烟气温度和成分要求严格，且氨气有一定的危险性和环境影响。
• 选择性非催化还原法（SNCR）：将尿素或氨基化合物等还原剂喷入炉膛高温区，与氮氧化物反应。投资和运行成本相对较低，脱硝效率一般在 30% - 60%，适用于氮氧化物浓度不太高的情况。

4. 有机挥发物（VOCs）治理技术

• 吸附浓缩 + 燃烧技术：先通过活性炭等吸附剂吸附 VOCs，然后将吸附饱和的吸附剂再生，脱附出的高浓度 VOCs 送入燃烧装置（如直接燃烧炉、催化燃烧炉等）进行燃烧处理，转化为二氧化碳和水。该方法处理效率高，可达 95% 以上，但设备复杂、投资和运行成本较高。
• 蓄热式燃烧技术（RTO/RCO）：利用蓄热体将燃烧后的高温烟气热量储存起来，预热进入的有机废气，提高能源利用率，减少燃料消耗。RTO 适用于处理大风量、低浓度的 VOCs 废气，处理效率可达 99% 以上；RCO 在 RTO 基础上增加了催化剂，可在较低温度下实现有机废气的氧化分解，降低运行成本，但催化剂有一定寿命和成本。
• 光催化氧化技术：利用紫外线照射催化剂（如二氧化钛）产生强氧化性的自由基，将 VOCs 氧化分解。该方法设备简单、操作方便、无二次污染，但处理效率相对较低，一般在 50% - 70%，适用于低浓度 VOCs 废气的深度处理或与其他方法联合使用。

四、工艺设计与系统集成

1. 工艺流程设计
   根据橡胶硫化车间的烟气排放量、污染物浓度、场地条件等因素，合理设计烟气治理工艺流程。一般可采用先除尘、后脱硫脱硝、再处理 VOCs 的顺序，各处理单元之间要设置合适的管道连接、风机、阀门等设备，确保烟气顺畅流动，并根据需要设置烟气余热回收装置，提高能源利用效率。例如，对于中小规模的橡胶硫化车间，可采用旋风除尘 + 双碱法脱硫 + 活性炭吸附 VOCs 的工艺组合；对于大规模车间且氮氧化物超标的情况，可考虑采用静电除尘 + 石灰石 - 石膏法脱硫 + SCR 脱硝 + 蓄热式燃烧 VOCs 治理工艺。

2. 设备选型与安装
   根据工艺要求，选择性能可靠、质量优良的设备。如风机要根据烟气风量、风压等参数选型，确保足够的抽力；吸收塔、反应器等设备要考虑材质的耐腐蚀性、耐高温性；吸附剂、催化剂等要根据处理对象和工艺条件合理选择并确定更换周期。设备安装要严格按照设计要求和相关规范进行，保证设备安装牢固、连接紧密、运行平稳。

3. 自动化控制系统
   建立完善的自动化控制系统，实现对烟气治理系统各设备的远程监控、自动调节和故障报警。通过传感器实时监测烟气流量、温度、压力、污染物浓度等参数，根据设定的工艺参数自动调节风机转速、吸收剂添加量、还原剂喷射量等，确保系统稳定运行，提高处理效果，并便于日常运行管理和维护。

五、运行管理与维护

1. 人员培训
   对橡胶硫化车间相关操作人员和烟气治理系统维护人员进行专业培训，使其熟悉烟气治理工艺原理、设备操作方法、日常维护要点以及安全注意事项等。只有具备专业知识和技能的人员才能确保系统正常运行和有效维护。

2. 日常运行管理
   建立健全运行管理制度，包括设备巡检制度、运行记录制度、交接班制度等。定期对设备进行巡检，检查设备的运行状态、连接部位是否松动、有无泄漏等情况，并及时记录设备运行参数和维护情况。根据运行记录分析系统运行效果，及时调整工艺参数和设备运行状态，确保烟气达标排放。

3. 设备维护与保养
   按照设备维护手册要求，定期对设备进行维护保养。如对除尘设备的布袋进行定期清洗或更换；对脱硫脱硝设备的吸收剂、还原剂储存和输送系统进行清理和维护，防止堵塞；对 VOCs 治理设备的吸附剂、催化剂进行再生或更换等。同时，对设备的电气系统、仪表系统等进行定期检查和维护，确保设备正常运行。

4. 应急处理预案
   制定烟气治理系统的应急处理预案，针对可能出现的设备故障、停电、火灾等突发情况，明确应急处理措施、责任人员和处理流程。定期对应急处理预案进行演练，确保在突发情况下能够迅速响应，采取有效措施，减少对环境的影响。

通过以上全面的橡胶硫化车间环保改造烟气治理方案的实施，可以有效减少橡胶硫化过程中烟气污染物的排放，实现车间的清洁生产和可持续发展，满足环保要求并提升企业的社会形象。