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橡胶硫化废气吸附脱附-燃烧-脱硫净化工艺

2019-07-07 23:52栏目:特种橡胶
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橡胶硫化废气吸附脱附-燃烧-脱硫净化工艺

  形容了橡胶行业硫化废气的特性,采用吸附/脱附-点燃-脱硫净化工艺对其实行惩罚。该工艺运用蜂窝活性炭吸附,再由点燃炉彻底燃烧降解污染物,所形成的SO2由碱液汲取惩罚。工程运转结果评释,该惩罚工艺可使硫化废气中挥发性有机物(VOCs)去除率达90%以上,排放尾气恶臭浓度〈300,SO2质料浓度低于5mg/m~3。

  依据美邦橡胶修筑者协会(RMA)的考查结果,橡胶临蓐中的混炼、热炼、挤出、压延和硫化工序的每吨胶有机类无益废气污染物(HAP)排放系数分辨为140,72.8,75.2,102,149g,个中硫化工序的产污最首要。硫化工序中会形成大风量、低浓度的有机废气,首要因素为恶臭污染物、含硫物质和挥发性有机化合物(VOCs)。《挥发性有机物排污收费试点方法》于2015年10月1日先河履行,橡胶行业硫化废气的减排使命迫正在眉睫,但目前尚缺乏经济有用的尾端惩罚工艺。本文以某企业的硫化车间废气惩罚工程为例,先容吸附/脱附-点燃-脱硫净化工艺正在橡胶硫化废气惩罚中的使用。

  橡胶硫化通常正在150~160℃下实行,此要求下胶料会开释出多量挥发性物质,形成排放量大、污染物浓度低的硫化废气。某橡胶临蓐企业是一家天下大型轮胎临蓐企业,#500车间为其硫化车间,该车间硫化废气的外排量为540000m3/h,首要因素为非甲烷烃(NMHC)(质料浓度约5mg/m3)、CS2(质料浓度约2mg/m3)和H2S(质料浓度约0.4mg/m3),丁晴橡胶密封圈具有必定的刺激性和臭味。

  依据《橡胶成品工业污染物排放模范》(GB276322011),橡胶临蓐企业废气的实质排怀抱超越所轨则的基准排怀抱时,需求将实测的污染物浓度换算为基准怀抱排放浓度,并以此为凭据推断该排放是否达标。#500车间每吨胶废气的实质排怀抱为39000m3,换算后的NMHC基准怀抱排放质料浓度为97.5mg/m3,远超模范值。且废气恶臭浓度高于2000,未抵达《恶臭污染物排放模范》(GB1455493)的央浼。企业央浼该车间废气经惩罚后NMHC去除90%以上,恶臭浓度降至300以内,竣工达标排放。

  目前VOCs降解技艺品种繁众,但各有优劣。低温等离子技艺会形成多量中心产品;光催化技艺惩罚大风量有机废气时投资本钱过高;生物惩罚技艺对所惩罚废气的因素有较高央浼;催化燃烧法中催化剂正在高含硫状况下易中毒、失活,以上技艺均不实用于本工程。#500车间的硫化废气形成量大,污染物浓度低,且含有必定量硫化物,应采用吸附/脱附-点燃-脱硫净化工艺实行惩罚。

  #500车间内的废气由集气罩搜求外排,依序始末预惩罚(过滤棉)、活性炭吸附/脱附、热力点燃和冷却脱硫惩罚后达标排放。硫化废气起初流始末滤棉安装以去除个中的固体颗粒与油性雾滴,再进入活性炭床层吸附,吸附风速为1.2m/s,尾气达标排放,如图1所示。活性炭床层吸附必定时辰后吸附材干会削弱,需始末脱附再生智力一连行使,本工程中采用10000m3/h的120℃热氛围脱附。脱附所形成的高浓度废气进入点燃炉内热力歼灭,燃烧室内温度为50℃,废气停顿时辰为1~2s。点燃所形成的烟气温度高,包蕴多量热能,可进入管式换热器换热,使新奇氛围加热至120℃后用于活性炭床层的脱附。污染物中的VOCs正在高温下会彻底降解为CO2和H2O,但硫化物氧化时会形成SO2,出热相易器的尾气含有多量SO2,需通入脱硫塔内惩罚。脱硫塔扶植3层碱液喷淋,尾气正在塔中响应4s后达标排放,废碱液盐度抵达20%时,实行中和惩罚并纳管排放。

  本工程预惩罚安装与吸附安装各扶植7套,点燃炉和脱硫塔均扶植1套。吸附阶段中7座吸附罐实行吸附功课,进入脱附阶段后,向个中1座吸附罐内通入热氛围,实行活性炭床层的脱附再生,脱附时辰为2h。该罐脱附告竣后从新实行吸附功课,另一座活性炭罐先河脱附,7座吸附罐通过阀门的切换依序告竣脱附再生。本工程中吸附周期为14d,脱附时会集一天对统统吸附罐实行脱附再生。工程运转中起码有6座吸附罐同时实行吸附功课,单座活性炭罐吸附风量不高于9×104m3/h,吸附效劳高于90%。

  对本工程中行使的蜂窝状活性炭实行理化功能认识,其体密度为0.48g/mL,比外观积为695m2/g,宏观孔径为3mm,微观均匀孔径为1.5nm,孔容可达1.25cm3/g。依据工程履历,工艺中的吸附风速选用1.2m/s,脱附气体选用120℃热氛围。以模范氛围的滚动为模子计划,吸附时气体正在活性炭床层内滚动的雷诺数Re为255.2,该滚动为层流,传质成效好,有利于吸附。

  用饱和甲苯蒸汽和模范氛围配成质料浓度5mg/m3的混淆气,以此为模子污染物进运动态吸附试验,吸附风速选用1.2m/s,吸附尾气中甲苯质料浓度低于0.5mg/m3。对吸附前后的样品实行称量并计划,取得其吸附容量为394mg/g。结果评释:脱附先河后10min,尾气中甲苯质料分数抵达3.7×10-3;60min时,甲苯质料分数降至1×10-3以下;120min时,甲苯已近乎为0。经计划和试验论证,蜂窝状活性炭吸附成效好,所计划的吸附/脱附要求合理有用。

  因为#500车间废气含有必定量的硫化物,经点燃会形成次生污染物SO2,本工程中计划了二次废气惩罚体例。工程运转时,出热相易器的尾气含有约5g/m3的SO2,需进脱硫由碱液汲取惩罚。脱硫塔中设有3层碱液喷淋,气液比为9.5L/m3,底部设有波美度仪。碱液汲取SO2与氧气后天生Na2SO4,废碱液盐度抵达20%时实行中和惩罚并纳管排放。假如对Na2SO4实行搜求回用举动Na2S临蓐原料,每周期可临蓐1t的Na2S。

  本工程运转3个月此后平昔仍旧安稳的惩罚成效,硫化废气经吸附惩罚后,NMHC去除率抵达90%以上,尾气恶臭浓度300。吸附/脱附惩罚将硫化废气中的NMHC浓缩到了约1/1300,为热力点燃供应了须要要求。点燃-脱硫尾气中NMHC质料浓度低于0.5mg/m3,SO2质料浓度低于5mg/m3,恶臭浓度100。经本工程惩罚后,该企业#500车间所排放废气抵达《橡胶成品工业污染物排放模范》(GB276322011)、《恶臭污染物排放模范》(GB145541993)和《大气污染物归纳排放模范》(GB162971996)的央浼。

  工程进入运转后,可有用惩罚#500车间54万m3/h的硫化废气,使其达标排放,运转本钱为9.8×10-4元/m3。跟着《挥发性有机物排污收费试点方法》的出台,橡胶行业VOCs废气收费是形势所趋,此工程必将形成相应的VOCs减排效益。

  本工程计划风量为54万m3/h,修成后负责了#500车间废气的恶臭影响,每年可脱除VOCs约20t,鼓动了企业的可络续繁荣。实例评释吸附/脱附-点燃-脱硫工艺对大风量、低浓度的VOCs废气具有优越的惩罚成效,且运转用度低,安定牢靠。该工艺正在燃烧本钱的负责上仍具有繁荣空间,后续应鼎力研发蓄热式催化燃烧,使运转本钱进一步低重。

  为掩护和改革大气境况,巩固固定污染源挥发性有机污染物排放修造项目境况掩护监视收拾使命,巩固固定污染源挥发性有机污染物排污许可证申请、核发和排污许可施行与监视收拾使命,特订定此技艺榜样。