引言
制造橡膠產(chǎn)品所產(chǎn)生的工藝廢氣中含有顆粒物和有機(jī)廢氣，另外由于很多工藝環(huán)節(jié)都需要高溫作業(yè)，導(dǎo)致工藝廢氣中產(chǎn)生油煙，并且時常帶有刺激性氣味，對環(huán)境污染影響較大。
對煉膠廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，是要把產(chǎn)生的有害氣體收集起來，通過裝置的過濾、凈化后，將達(dá)到無害、潔凈的氣體排放。
新型工業(yè)油油霧凈化裝置，適合各種工業(yè)油煙廢氣的治理，確保車間內(nèi)不漏煙、不漏油，煙囪不冒煙，凈化效率達(dá)到95%。
 
1煉膠系統(tǒng)的廢氣分析
 
煉膠生產(chǎn)系統(tǒng)屬于橡膠生產(chǎn)的頭道工序，屬于主要工藝工程。由于在工藝過程中要大量使用橡膠產(chǎn)品和各種輔料，例如氯丁膠、天然橡膠、硫磺、炭黑抗熱氧劑和各種小料，故密煉車間產(chǎn)生如下廢氣︰
(1)粉塵類∶如炭黑、膠粒。
(2）有機(jī)廢氣( VOC）類∶經(jīng)類、醇、酚、醛、酮、有機(jī)酸等以及胺類物質(zhì)有機(jī)廢氣污染物排放量大，臭味濃，難以去除。
( 3）密煉機(jī)對膠料進(jìn)行混煉，開煉機(jī)對膠料進(jìn)行二次混煉，在混煉過程中產(chǎn)生的高溫會使氣體揮發(fā)和大分子鏈斷裂，易產(chǎn)生揮發(fā)性有害氣體。
 
2煉膠系統(tǒng)的廢氣處理方案
 
2.1離子廢氣治理工藝
某公司廠區(qū)現(xiàn)有2條密煉線且不同時生產(chǎn)，故2條密煉線采用1套除臭系統(tǒng)。密煉機(jī)和開煉機(jī),廢氣將引入除臭系統(tǒng)中。廢氣處理系統(tǒng)采用1臺總風(fēng)機(jī)。
2.2廢氣處理系統(tǒng) .
該廢氣處理方案主要用于處理密煉機(jī)投排料及開煉機(jī)產(chǎn)生的廢氣,由管路收集系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。
2.2.1管路收集系統(tǒng)
管路收集系統(tǒng)主要由集氣罩、風(fēng)管、風(fēng)閥、防火閥等構(gòu)成,用于將廢氣源廢氣收集輸送至后續(xù)處理設(shè)備中。
每條密煉線匯集路配備1個自動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，與密煉線聯(lián)動。當(dāng)密煉線停產(chǎn)時,系統(tǒng)自動關(guān)閉;當(dāng)密煉線生產(chǎn)時,系統(tǒng)自動開啟。
2.2.2預(yù)處理系統(tǒng)
廢氣經(jīng)除塵器處理后仍會含有部分粉塵,為保證后續(xù)除臭效果,在除臭設(shè)備前增加旋流板洗滌預(yù)處理系統(tǒng),進(jìn)一步去除粉塵。
旋流塔中設(shè)有旋流塔板,其形狀如風(fēng)車葉片,當(dāng)氣流自下而上通過葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運動,噴淋液通過中間盲板均勻分配到每個葉片,形成薄液層,與旋轉(zhuǎn)向上的氣流形成旋轉(zhuǎn)和離心效果,液滴包裹塵粒受到重力作用下落,而氣體則由上部排風(fēng)口排出。
2.2.3除臭系統(tǒng)
2.2.3.1生物洗滌
生物洗滌除臭工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。臭氣首先被液體吸收形成混合污水，再通過微生物的作用將其中的污染物降解。具體過程是:先將人工篩選的特種微生物菌群培養(yǎng)于洗滌溶液中,當(dāng)污染氣體經(jīng)過填料表面初期,污染氣體與洗滌溶液充分接觸并溶于其中,洗滌溶液中的微生物菌群以污染成分為營養(yǎng)源,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下進(jìn)行新陳代謝,污染成分被微生物吸附和降解,得到凈化再生的洗滌溶液被重復(fù)使用。
污染物去除的實質(zhì)是以臭氣作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這-過程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過程,比較復(fù)雜,由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物除臭表達(dá)式如下:污染物+ O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O。
污染物的轉(zhuǎn)化機(jī)理如圖1所示。
 
 
2.2.3.2低溫等離子
低溫等離子法的工作原理是施加一個外加電源，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。
利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。
低溫等離子的除臭過程主要為:①高能電子的直接轟擊;②0原子或臭氧的氧化;③.OH的
氧化;④分子碎片+氧氣的反應(yīng)。
2.2.4排放系統(tǒng)
排放系統(tǒng)主要用于凈化后廢氣的排放，由排氣筒及固定支架構(gòu)成,含風(fēng)雨罩、采樣口等。
2.2.5控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、儀器儀表等一系列配套的電氣元件組成,目的是實現(xiàn)對水泵、風(fēng)機(jī)、液位、溫度以及-些附件的全自動控制,以保證整套除臭系統(tǒng)的正常運行。
2.2.5.1風(fēng)機(jī)和水泵運行
除臭風(fēng)機(jī)采用離心風(fēng)機(jī),正常情況下全功率運行,在起火報警時停止運行。
水泵運行時均一用一備, 1臺故障時自動切換到另1臺,保證噴淋系統(tǒng)不間斷運行。水泵設(shè)有低液位保護(hù),當(dāng)液位低于一定值時水泵關(guān)閉 ,直至液位高于一定值時自動開啟。
2.2.5.2液位控制
水箱內(nèi)安裝有液位計,進(jìn)水管、排水管均設(shè)有電動閥門。當(dāng)液位低于一定值時進(jìn)水閥開啟,達(dá)到一定值時關(guān)閉 ;生物水箱排水閥在pH值高于或低于一定值時開啟,排至一定液位時關(guān)閉。
2.2.5.3溫度控制
水箱內(nèi)安裝有加熱器和熱電阻,當(dāng)溫度低于一定值時加熱器開啟, 加熱到一定溫度時加熱器關(guān)閉，以保證設(shè)備在冬季的正常運行。
2.2.5.4防火閥
在除塵器前段管路安裝有防火閥,當(dāng)管道內(nèi)起火時防火閥自動關(guān)閉,防止火勢蔓延。
2.2.5.5風(fēng)閥
每條密煉線匯集路配備1個自動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，與密煉線聯(lián)動。當(dāng)密煉線停產(chǎn)時,風(fēng)閥自動關(guān)閉;當(dāng)密煉線生產(chǎn)時,風(fēng)閥自動開啟。
密煉機(jī)投排料廢氣首先經(jīng)管道收集,進(jìn)入到除塵器進(jìn)行除塵,然后與開煉機(jī)廢氣匯集,經(jīng)風(fēng)機(jī)送入到旋流板洗滌塔進(jìn)行預(yù)處理,經(jīng)預(yù)處理后的廢氣進(jìn)入到生物除臭設(shè)備。
氣體自下而上穿過填料與生物菌種充分接觸,污染成分被生物菌種捕集分解,此過程大部分污染物得以去除。經(jīng)生物洗滌后的廢氣進(jìn)入到末端低溫等離子處理設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步處理,最終達(dá)標(biāo)排放。
 
3廢氣處理方案的優(yōu)點及到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)
 
該廢氣處理系統(tǒng)是針對橡膠廠煉膠車間煉膠系統(tǒng)產(chǎn)生的工業(yè)廢氣進(jìn)行處理的設(shè)備,處理完后達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點為:
( 1)設(shè)備用水自動補(bǔ)充,循環(huán)使用,運行成本低。
(2)針對臭氣參數(shù),使用自主研發(fā)培養(yǎng)的微生物菌種和專門]設(shè)計的復(fù)合生物填料,目標(biāo)針對性
強(qiáng),掛膜時間短,凈化效率高。
(3)采用填料及除臭微生物菌種對人體均無危害。
( 4)填料采用托層結(jié)構(gòu),濾料裝填和更換更
為方便。
經(jīng)過處理后的空氣經(jīng)排氣筒排放。其工業(yè)煙霧濃度<10 mg/m³,達(dá)到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保部門要求,也可達(dá)到地方排放標(biāo)準(zhǔn)《 工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物控制排放標(biāo)準(zhǔn)》( DB12/524- 14)中規(guī)定的排放濃度為50 mg/m³ , 15 m煙囪允許二級排放速率為1.0 kg/h、粉塵排放濃度為120 mg/m'的要求。
 
4結(jié)語
該煉膠廢氣系統(tǒng)在廢氣收集時,規(guī)定的由于系統(tǒng)的管路較長,存在多處大角度彎曲接頭,故在工作運行中有較大的風(fēng)阻和壓力損失。下一步應(yīng)重新設(shè)計管路結(jié)構(gòu)和管路直徑,使風(fēng)阻減少到最小,提高設(shè)備效率。