关于再生胶生产行业大气污染物的治理技术浅析.doc

关于再生胶生产行业大气污染物的治理技术浅析 一、目前国内再生胶行业现状 我国是橡胶工业大国，橡胶制品工业生产快速发展。据国家统计局对全国2991家橡胶制品企业的统计，2005年橡胶制品工业总产值达2202.44亿元，与2000年相比工业总产值增长3.02倍，经济总量大幅度增加。我国生胶消耗量自2002年起超过美国，成为世界第一耗胶大国。全国橡胶实际消费量2007年达到505万吨，比上年增长12.2%，连续六年持续增长，居世界第一。 随着橡胶工业的不断发展，废旧橡胶的产生和综合利用逐渐成为橡胶行业的大问题。根据再生橡胶GB/T13460-2008中对国内生产的再生胶的具体指标进行规定。再生橡胶的品种分类，按照原用途分为内胎胶、轮胎胶及其他胶；按制取再生橡胶所使用的材料重新归为四类。即：通用型再生橡胶、丁基再生橡胶、乙丙再生橡胶、丁睛再生橡胶。通用型再生橡胶再细分为：轮胎再生橡胶、胶鞋再生橡胶、杂胶再生橡胶和浅色再生橡胶四类. 二、目前再生胶行业生产过程介绍 我们通常意义上的再生胶主要包括原料废橡胶的收集、粉碎、脱硫、精炼，开炼下片等环节。其中原料废橡胶的收集，主要是依托社会力量对各生产企业产生的橡胶下脚料及废旧轮胎、再生胶行业主要的生产过程有废橡胶的破碎、胶粉筛选、胶粉脱硫活化、胶粉精炼最终生产再生胶胶片。主要污染环节有两个，一个是废橡胶破碎环节，该环节产生大量的粉尘及纤维（部分含纤维的轮胎），主要是注意防火。粉碎分为一般常规法粉碎及冷冻粉碎。冷冻粉碎是在玻璃化状态下粉碎废旧硫化橡胶，粉碎时橡胶烃没有受到热氧降解，所产胶粉可通过100 -200目筛网，可直接（或经表面处理）掺用于各类橡胶制品。 “脱硫”是再生胶生产过程中的关键工段，它直接关系到再生胶产品质量的好坏。所谓“脱硫”并不是把硫化橡胶中的结合硫分离出去，而是把弹性网状结构中的硫键断裂，使硫化橡胶恢复可塑性，即为通常称为的“再生”。 “首先将胶粉、煤焦油、松焦油和少量水及其他辅料等按一定比例泵入动态脱硫罐内，搅拌并开启远红外电加热装置，对脱硫罐进行加温1 h，其中加入的水在电加热的情况下逐渐形成过饱和蒸汽，从而使脱硫罐内的压力逐渐增大到20 kgf/cm2左右，同时罐内温度升至220250左右，同时不断进行搅拌使混合均匀，将其进行保温约1 h，直到其中反应进行完全，使弹性网状结构中的双硫键断裂，形成单链结构。整个工序约持续34 h左右。其中的脱硫罐废气通过减压阀逐渐放出，排放的废气分别经过高压、低压管道通入冷却槽盘管内进行初步冷却，经过初步冷却的废气进入冷凝分离室进一步冷凝，将废气中水蒸汽及大分子有机油脂类物质冷凝下来。 脱硫工段使用的主要原料为胶粉，通过资料分析在220250的温度下，橡胶胶粉不会出现分解，脱硫主要是使大分子橡胶中的双硫键被打开，橡胶实现软化，该过程中易散发一定量的异味，将会有少量的硫化物产生。另外添加的软化剂（煤焦油、松焦油等）在高温下有少量随水蒸汽挥发逸出，体现为TOC以及其他有机物的混合物，为充分回收逸出的有机物类，将脱硫废气分高、低压两个管道通入冷却槽内进行间接冷却，通过换热器进行冷却后进入冷凝分离室进行进一步的冷凝分离，由于所用原料多为沸点较高的大分子有机物，绝大部分被冷凝成液态，通过油水分离器将其中的废油脂和大链烃类物质分离出来，进行收集后出售给设备提供厂家进行回收做化工原料用于生产。该环节用水有一定量消耗，添加新鲜水作为补充。 三、再生胶生产加工过程中产生的主要大气污染物 目前一般再生胶生产企业多采用动态脱硫罐，脱硫的过程为高温高压过程，脱硫罐排出的废气中含有大量的水蒸气，排气过程中，因动态脱硫罐本身的设置，其产生的脱硫废气经过滤处理后通过减压阀逐渐排出，其中基本不含有胶粉颗粒，主要成分为大量的水蒸汽和少量有机化合物，主要为煤焦油中含有的少量的苯、二甲苯及少量的硫化物和烷烃等成分。 根据资料显示，通过采用高、低压管道将脱硫罐废气通入冷却槽通过换热器对废气余热进行回收，然后采用冷凝分离室对脱硫罐废气进行进一步的冷凝分离，通过冷凝分离室内的油水分离器将其中的废油脂和废水进行分离。其中的少量不凝气主要为低分子的烷烃及含硫废气等，经活性炭吸附处理后通过排气筒进行高空排放。 四、再生胶行业废气治理技术 目前国内对再生胶废气治理的企业较多，但是主要原理是一致的，主要是通过冷凝回收其中的有用成分。该技术采用余热回收，碱性水液吸收H2S，气、液分离，尾气焚烧的技术，处理再生胶生产过程动态脱硫罐排出的含大量水蒸汽、少量橡胶粉，含微量恶臭及有害气体的废气，处理后H2S达0.01mg/m3。该技术可减少硫化氢、苯、酚、萘、烃等有机废气造成的污染，对高温、高压、潮湿、含微量恶臭及可燃气体的生产废气均有较好的净化效果。 1、工艺路线 动态脱硫罐排出尾气-橡胶粉过滤罐-一级交换器-二级交换器-气体膨胀器-气体吸收塔-循环吸收分离器-焚烧炉（锅炉-冲激式水浴除尘器-20m烟囱排放 2、关键技术 该项技术采用了余热回收，碱性水液吸收H2S，气液分离，尾气焚烧技术路线是合理可行的，实践结果表明可节约能源，工艺尾气达标排放。 本文以典型规模年产1万t再生橡胶企业为例说明再生胶行业生产过程中废气的治理。 3、废气治理的主要技术指标及条件 （1）胶粉车间的绒细纤维吸收装置，废旧轮胎中纤维含量约25%，在胶粉生产过程产生的绒细纤维约8%，其中空气中飞扬的绒细纤维约3%，易发火灾、粉尘爆炸和患砂肺职业病，造成环境污染。该系统可以将散发在空气的粉尘吸附95%，绒细纤维被吸附后可直接装袋，是很好的塑料原料和骨架材料。 （2）粗纤维自动风选装置：摆脱了手工筛选的原始工艺，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，胶粉产量提高20%，节约用电20%，达到了清洁化生产的内容。 （3）再生橡胶生产工艺尾气净化装置：动态脱硫罐排气时产生的高温潮湿尾气中，含硫化氢、苯、甲苯、二甲苯等有害气体。该装置可将各项污染物的净化，低于国家二级排放标准，恶臭嗅觉度从3 -4级降至0-1级，达到发达国家的环境标准。 （4）动态脱硫罐进出料口、炼胶机的硫化烟气吸收装置：动态脱硫罐进出料口产生硫化烟气，炼胶机工作温度120-130产生的硫化烟气吸附至喷淋塔中雾化喷淋，由碱性水冷却吸收，净化率达到95%。 五、结束语 再生胶产业是我国重要的循环经济产业，该产业的发展有效的弥补了中国橡胶资源的严重不足，但是再生胶行业在发展过程中存在两个主要问题二次污染和易燃易爆。再生胶行业的二次污染问题主要是脱硫废气的污染，对于脱硫废气中高温高压的蒸汽的难于治理，严重时导致再生胶行业几招封杀。因此对再生胶行业大气污染的治理近年来多有研究，本文介绍了以余热回收，碱性水液吸收H2S，气、液分离，尾气焚烧的技术，用于治理再生胶生产过程中的废气，从理论及实践角度来看都是可行的。