在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中，其廢氣的90%以上為揮發(fā)性有機(jī)物，該物質(zhì)對大氣會產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，也影響到周邊居民的身體健康[1]。我國國內(nèi)的石油化工生產(chǎn)企業(yè)對待廢氣的方式，往往是降低濃度后進(jìn)行排放或者不經(jīng)過任何處理就直接排放，危害十分嚴(yán)重。因此，對橡膠生產(chǎn)中伴隨的廢氣進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物的清理是十分重要的課題[2]，本文將重點(diǎn)探討如何利用催化氧化技術(shù)對橡膠廢氣進(jìn)行有效處理。
1 橡膠生產(chǎn)的廢氣來源
在我國的石油化工生產(chǎn)企業(yè)中，橡膠的生產(chǎn)全過程具有四個步驟，（1）聚合、（2）回收、（3）凝聚，（4）后處理，后處理的主要任務(wù)是對上一個單元中的橡膠顆粒進(jìn)行脫水處理，并進(jìn)行干燥，在這個過程中一共有四處會伴隨廢氣的產(chǎn)生，分別是進(jìn)料口與螺桿擠壓機(jī)處排放的閃蒸氣，還有在利用風(fēng)力輸送固體的過程中與對固體顆粒進(jìn)行干燥的過程中產(chǎn)生的排放氣體，這四處都會產(chǎn)生相似成分的廢氣，主要成分有乙烷、水汽、油霧與伴隨揮發(fā)的固體顆粒。
2 橡膠廢氣的處理技術(shù)
在橡膠生產(chǎn)的排放廢氣上，已經(jīng)形成了些有效的處理方式，但由于處理方式不同，在處理的效果上與優(yōu)缺點(diǎn)上也不相同，這幾種方法與催化氧化方法相比都具有一定的不足。
熱力燃燒法具有較高的處理效率，可以一次處理濃度較大的廢氣，但是處理過程也需要大量燃料消耗，且必須連續(xù)進(jìn)行，伴隨氮氧化物的排放，因此成本較高；生物處理法能夠處理較低濃度的廢氣，并且具有低成本的優(yōu)勢，但是在高濃度廢氣的處理效果上并不好，需要占用大量的空間，生物環(huán)境較難獲得，因此也不方便；催化氧化是一種在特定壓力和溫度條件下，運(yùn)用金屬材料作為催化劑，將橡膠廢氣中的物質(zhì)與空氣、氧氣等氧化劑物質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)的處理工藝，該種方法與上述兩種方法相比具有明顯的優(yōu)勢，它的處理效率很高，可以一次處理較高濃度的廢氣，并且不需要較高的溫度條件，成本也比較低廉，唯一的缺陷是隨著處理過程的進(jìn)行，廢氣中會含有多種粒狀物使催化劑中毒，從而降低處理的效率。
催化氧化技術(shù)在橡膠廢氣中的處理也并不是單一使用的，在實(shí)際的處理過程中，必須采用多種處理方式配合使用的途徑，才能夠最有效地對廢氣進(jìn)行處理。在以催化氧化技術(shù)為主的處理工藝中，氣體總的處理流程為先進(jìn)行廢氣的收集與預(yù)處理，然后對其進(jìn)行冷凝，接著對其進(jìn)行催化氧化，最后在達(dá)標(biāo)的情況下將廢氣進(jìn)行排放。
處理技術(shù)流程為：
�。�1）在進(jìn)料口與擠壓機(jī)的出口處將產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集，這時閃蒸氣會進(jìn)入一級的冷凝處理，在冷凝的過程中會產(chǎn)生冷凝水，冷凝水會通過特殊方式進(jìn)行收集待處理。
（2）是二級冷凝處理，也就是在上一級冷凝的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步冷凝，以提高冷凝處理的效果，在這個處理的過程中會產(chǎn)生環(huán)乙烷，環(huán)乙烷作為一種化工原料可以進(jìn)行收集再利用，這時前兩級的廢氣已經(jīng)得到了充分的冷凝處理；除霧處理，在風(fēng)力輸送固體的過程中與吹熱風(fēng)對顆粒進(jìn)行干燥過程中產(chǎn)生的廢氣會被收集進(jìn)來進(jìn)行集中除霧處理。在除霧處理中，會產(chǎn)生橡膠生產(chǎn)中使用的填充油，在此可以進(jìn)行收集和再利用，這時所有的廢氣都已得到充分收集。
（3）收集到的廢氣會通過蒸汽換熱器的方式進(jìn)行加熱，加熱的作用是加大催化氧化的處理效率，在熱的廢氣得到催化氧化后，氣體需要進(jìn)行一次循環(huán)以降升溫后攜帶的熱量傳遞給未處理的廢氣部分，這個過程可以有效降低能耗，節(jié)約熱能成本，在利用金屬催化劑，常壓狀態(tài)下與空氣中的氧氣等氧化劑多次的催化氧化反應(yīng)處理后，廢氣可以達(dá)到化工企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，最后被排放至大氣中，也可將其送入熱風(fēng)干燥系統(tǒng)中，利用其攜帶的熱量進(jìn)行干燥處理，該處理方式可以有效降低生產(chǎn)的成本，實(shí)現(xiàn)合理化廢氣利用[3]。
表中展示了筆者所在的公司進(jìn)行的橡膠廢氣催化氧化處理對其中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷的處理效果：
根據(jù)筆者所在的杭州梵林環(huán)保設(shè)備有限公司的處理實(shí)踐，表中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)充分證明了催化氧化處理可以獲得良好的處理效果，在催化氧化反應(yīng)設(shè)備的入口239-257℃，出口381-455℃情況下，其催化氧化處理可以以98%的效率去除廢氣中的非甲烷總烴與環(huán)乙烷，處理后的廢氣完全達(dá)到國家所規(guī)定的《煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3 總結(jié)
催化氧化技術(shù)為石油化工企業(yè)的橡膠生產(chǎn)中廢氣排放提供了有效的處理方式，通過四步的處理工藝，能夠有效減少廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，減少對大氣的污染，保證了人們的身體健康，還可以為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 |
