为保护人类生存环境,减少废旧橡胶对环境的污染,实现废旧橡胶资源综合利用是 当务之急。再生橡胶生产是 实现废旧橡胶资源综合利用的主要途径。
再生橡胶生产是 以废旧橡胶为原料采用再生循环技术制成再生橡胶,提供给汽车轮胎及鞋业等行业企业,再生橡胶的实施可以节约新橡胶原料使用和降低相应橡胶制品成本。
一、符合国家的产业政策
再生橡胶的实施符合国家《资源综合利用目录(2003年修订)》中“利用废轮胎等废橡胶生产的胶粉、复原胶、改性沥青、轮胎、炭黑、钢丝、防水材料、橡胶密封圈,以及代木产品”的产品范围,是 国家促进合理利用和节约资源,提高资源利用率,保护环境,实现经济-可持续发展的重要内容之一。同时,符合《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》、《中华人民共和国能源法》的要求,可合理利用固体废弃物和无害化处置固体废弃物,促进清洁生产和循环经济发展。
二、再生橡胶生产工艺
再生橡胶生产工序主要包括破碎工序、脱硫工序、精炼工序等依次简述生产工艺流程。
1、破碎工序
首先将废旧橡胶送入破胶机内破碎,将钢丝混杂的胶粉、胶粒通过皮带输送机输送至振动筛床进行筛选,把满足目数要求的胶粉颗粒经胶粉筛选机筛选出来,把分离出来的钢丝经过磁选机磁选出来。
2、脱硫工序
将经破碎工序破碎好的胶粉及辅料(谁、活化剂、软化剂)按一定的比例投加到密闭式电加热脱硫罐中,在高温、高压下,胶粉在活化剂、软化剂以及机械剪切应勺的综合作用下使罐体内胶粉的橡胶部分分了链(C-S链、S-S键)和交联点产生断裂,从而完成橡胶的脱硫工作,脱硫完毕后,放空蒸汽,罐内蒸汽放完后胶料再从脱硫罐卸料口出料,出料后冷却,待进入下一道精炼工序。
3、精炼工序
将经过脱硫工序制成的脱硫胶粉投加到开放式捏炼机中在常温下反复捏炼成型,再用精炼机进行精炼出片,经切割后成为再生橡胶产品。
再生橡胶生产过程中产生的废气主要为破碎工序产生的粉尘、脱硫工序产生的废气、精炼工序产生的废气。脱硫工序和精炼工序产生的废气中主要污染因子为H2S、苯、甲 苯、二甲 苯、非 甲烷总烃等。
三、废气治理措施
1、破碎工序产生的粉尘
根据调研目前国内企业的实际运营情况,破碎工序产生的粉尘是 胶粉颗粒,粒径较大,易于沉降,一般企业在此工段没有采取措施治理粉尘,但个别国内先进企业针对破碎工序产生的粉尘采用在破胶机上方加装集气罩收集后排放。根据调研结果,为了较少破碎工序粉尘对周围环境的影响以及对生产车间内工作人员的身体危害,建议再生橡胶生产企业拟在破胶机、筛选机上方加装集气罩,并在设备两侧用帆布连接到集气罩进行封闭,粉尘经引风集气后经一套袋式除尘器除尘后经15m高排气筒排放。
2、硫工序和精炼工序产生的废气
脱硫工序和精炼工序产生的废气中主要污染因子为H2S、苯、甲 苯、二甲 苯、非 甲烷总烃等。目前橡胶厂废气净化设备处理有机废气的常用的成熟方法主要有吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法和冷凝法。
(1)吸附法
吸附法是 利用吸附剂的多孔性,通过吸附的方法处理有机废气,其工艺简单、投资少、能耗低、回收效率高,适用于低浓度、大风量的有机废气。活性炭是 吸附法常用的吸附剂之一,其具有巨大的吸附比表面积,丰富的微孔,孔径小且分布均匀,对有机废气具有较大的吸附能力。在处理苯、甲 苯、二甲 苯、非 甲烷总烃等有机废气时具有压阻损失小、处理效率高的优点。
(2)直接燃烧法
直接燃烧法是 将废气中的有机物作为燃料烧掉或将其在高温下进行氧 化,分 解温度范围为600~1100℃,该工艺适用于风量相对较小,浓度较适中的有机废气,在有机废气特别是 回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广,已有不少定型设备可供选用。
(3)催化燃烧法
催化燃烧法是 在氧 化催化剂作用下将有机物氧 化为CO2和H2O,温度范围为200~400℃,实现对有机物的氧 化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,催化燃烧是 典型的气一固相催化反应,其实质是 活性氧参与的深度氧 化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是 降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下燃烧,并氧 化分 解为CO2和H2O,同时放出大量热能。催化燃烧法适用于浓度较高、风量较小的有机废气。
(4)冷凝法
冷凝法对于高浓度有机废气,可以通过冷凝器使气态的有机废气降低到沸点以下,凝结成液滴,再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中,从贮罐中抽出液态有机物,就可以回收再利用。这种方法对于高浓度、须回收的有机废气具有较好的经济效益。
根据实地调研的再生橡胶企业,其排放的脱硫工序和精炼工序废气采用“碱水喷淋处理装置”处理后经一根15m高排气筒高空排放。
由于脱硫工序和精炼工序废气成分复杂,含污染物种类多,为了较少其废气对周围环境的影响以及对生产车间内工作人员的身体危害,建议再生橡胶生产企业拟采用“气体冷凝回收+碱水喷淋+活性炭吸附”的处理装置处理后经一根15m高以上的排气筒高空排放。冷凝回收处理装置使废气中水蒸气及有机废气(苯、甲 苯、二甲 苯等)冷却至结露温度以下,液化回收;不能冷凝的废气(H2S、非 甲烷总烃等)经一套“碱水喷淋+活性炭吸附”处理装置处理,废气从“碱水喷淋+活性炭吸附”处理装置底部通入,先经过碱水喷淋后再通过上层活性炭吸附层处理达标后经排气筒排放。废气先后经过这三道处理工序处理后可保证去除效率。
综上所述,再生橡胶生产是 实现废旧橡胶资源综合利用的主要途径,可促进清洁生产和循环经济发展,符合国家相关产业政策。但在再生橡胶生产过程中,将会产生H2S、苯、甲 苯、二甲 苯、非 甲烷总烃等废气。根据国内企业调研结果,企业对再生橡胶生产过程中产生的废气治理措施.般采用上述一种和两种措施组合,实际生产中还会对周围环境及对生产车间内工作人员的身体产生一定的影响。为了最大程度的降低再生橡胶废气影响,针对破碎工序粉尘、脱硫工序废气和精炼工序废气,本文建议了上述治理措施,可有效治理废气,降低影响。
泊头市碧云环保设备有限公司(http://www.biyunhbsb.com)主营烤漆房废气处理、注塑机废气净化设备、UV光氧废气处理设备、等离子废气净化设备等设备为广大橡胶、石油、化工等企业提供VOCs处理解决方案。