废气vocs排放标准
法律分析:生态环境部2019年6月印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》(环大气〔2019〕53号)以及生态环境部2020年6月印发的《关于印发的通知》(环大气〔2020〕33号)中均规定:“企业采用符合国家有关低VOCs含量产品规定的涂料、油墨、胶粘剂等,排放浓度稳定达标且排放速率、排放绩效等满足相关规定的,相应生产工序可不要求建设末端治理设施。使用的原辅材料VOCs含量(质量比)低于10%的工序,可不要求采取无组织排放收集措施。”
低VOCs含量的涂料、油墨、胶粘剂的相应界定标准如下:
对于涂料产品,执行《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》GB/T 38597-2020中水性涂料、无溶剂涂料、辐射固化涂料的规定。
对于油墨产品,执行GB 38507-2020中水性油墨、胶印油墨、能量固化油墨、雕刻凹印油墨的规定。
对于胶粘剂产品,执行GB 33372-2020中水基型胶粘剂、本体性胶粘剂的规定。
对于清洗剂产品,执行GB 38508-2020中水基清洗剂、低VOC含量半水基清洗剂的规定。
法律依据:《中华人民共和国大气污染防治法》
第十三条 制定燃煤、石油焦、生物质燃料、涂料等含挥发性有机物的产品、烟花爆竹以及锅炉等产品的质量标准,应当明确大气环境保护要求。
制定燃油质量标准,应当符合国家大气污染物控制要求,并与国家机动车船、非道路移动机械大气污染物排放标准相互衔接,同步实施。
前款所称非道路移动机械,是指装配有发动机的移动机械和可运输工业设备。
第十四条 未达到国家大气环境质量标准城市的人民政府应当及时编制大气环境质量限期达标规划,采取措施,按照国务院或者省级人民政府规定的期限达到大气环境质量标准。
编制城市大气环境质量限期达标规划,应当征求有关行业协会、企业事业单位、专家和公众等方面的意见。
第十五条 城市大气环境质量限期达标规划应当向社会公开。直辖市和设区的市的大气环境质量限期达标规划应当报国务院生态环境主管部门备案。
室内的TOVC1小时内的均值≦0.60/m3,甲醛1小时内的均值≦0.08mg/m3才可以正常入住。防止室内有害物质超标,装修前使用安全环保的材料是重中之重,除此之外,装修完成后的除甲醛工作也不容小觑,高效的除甲醛方法有以下几种,需要的朋友可以参考。
1、活性炭除甲醛,是生活中最常用的除甲醛方式,且成本较低,但是活性炭在短时间内容易出现吸附饱和的现象,饱和后就需要更换或是晾晒。还有一点要注意的是如果活性炭的量不够多,对室内除甲醛也不会起到多大的作用。
3、室内除甲醛最常见的方法就开窗通风,而且这种方法几乎没有任何成本。但是通风法也有缺点,首先房子的位置要好才能达到通风的效果,其次装修材料中甲醛处于不断释放的状态,想要通过开窗通风完全的去除甲醛是不可能的,它只能在除甲醛时起到辅助的作用。
5、新风系统和通风去除甲醛方法类似,但是在使用时不用开窗,其输送至室内的空气是经过过滤的,pm2.5超标时也是使用,缺点就是价格相对较高,安装需在装修前进行。
6、高温可以促进甲醛的释放,降低材料内部甲醛的总含量,使后期甲醛的释放量减少,虽然不能将甲醛彻底去除,但是效果明显,使用时需要注意用电安全▪
2019年各地有机废气排放标准汇总
2019年2月26日/分类: 常见问题 /作者: 朴华科技
近年来,工业涂装生产制造过程中产生的VOCs越来越受到国家重视及消费者的关注,国家也出台了一系列关于喷涂废气的标准,范围涉及喷漆室、晾干室和烘干室。今天朴华科技给大家整理了各地工业涂装的排放标准。下面我们来一起看看吧!
1、北京工业涂装工序大气污染物排放标准
备注:现有厂房I时段为2016年12月31日之前,II时段为2017年1月1日起;新建厂房自2015年9月1日开始执行II时段排放标准。
无组织排放监控点浓度限值(mg/m3)
北京汽车整车制造业(涂装工序)大气污染物排放标准
备注:现有厂房I时段为2017年8月31日之前,II时段为2017年9月1日起;新建厂房自2015年9月1日开始执行II时段排放标准。
无组织排放监控点浓度限值(mg/m3)
2、上海汽车制造业(涂装)大气污染物排放标准
备注:现有企业自2017年1月1日起执行,新建企业自2015年2月1日起执行。
3、广东表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准
排气筒排放限值
备注:苯系物指单环芳烃中的甲苯、二甲苯、三甲苯合计。甲苯与二甲苯合计、苯系物中二甲苯的排放速率不得超过GB16297规定的二甲苯的最高允许排放速率限值:15m,30m,60m高排气筒,分别不得超过1.0kg/h,6.9kg/h,27kg/h,其余高度排气筒的二甲苯排放速率限值,以内插法计算,内插法计算式见本标准附录D。
无组织排放监控点浓度限值
4、重庆汽车整车制造表面喷涂大气污染物排放标准
现有企业自2016年6月30日之前排气筒排放限值
现有企业自2016年7月1日之后排气筒排放限值
无组织排放监控点浓度限值
污染物排放限值(mg/m3)监控位置
5、天津表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准
备注:自标准实施之日起至2015年12月31日止,现有企业执行I时段排放限值,自2016年1月1日起,现有企业执行II时段排放限值;自标准实施之日起,新建企业执行II时段排放限值。
I时段排气筒排放限值
II时段排气筒排放限值
汽车制造涂装生产线VOCs排放总量限值
6、江苏表面涂装(家具制造业)挥发性有机物排放标准
现有企业自2019年2月1日起执行此标准;
新建企业自本标准实施之日起执行。
排气筒排放限值
江苏表面涂装(汽车制造业)挥发性有机物排放标准
注:现有企业自2017年1月1日起执行,新建企业自2016年2月1日起执行。
车间或排气筒排放限值
7、山东汽车涂装挥发性有机物排放标准
汽车涂装生产线排气筒排放限值(mg/m3)
室内装修环保国家标准:
1、中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08毫克/立方米。
2、中华人民共和国国家标准《实木复合地板》规定:A类实木复合地板甲醛释放量小于和等于9毫克/100克B类实木复合地板甲醛释放量等于9毫克—40毫克/100克。
3、《国家环境标志产品技术要求——人造木质板材》规定:人造板材中甲醛释放量应小于0.20毫克/立方米木地板中甲醛释放量应小于0.12毫克/立方米。
4、国家家具标准GB5296.2004规定:如果甲醛释放量大于1.5毫克/升的规定标准,有关厂家将被处以销售额50% 至3倍的罚款。还将受到涉嫌欺诈的处罚。
根据我国建筑、装饰和家具材料的使用情况,室内装修污染物主要有以下几类:甲醛,苯系物(苯、甲苯、二甲苯),总挥发性有机物(TVOC),游离甲苯二异氰酸酯(TDI),可溶性铅、镉汞、砷等重金属元素;分别根据主材不同,有不同的限量等级的环保标准。
扩展资料:
室内环保设计手法:
1、室内设计室外化。设计师通过设计把室内做得如室外一般,把自然引进室内。
2、通过建筑设计或改造建筑设计使室内、外通透,或打开部分墙面,使室内、外一体化,创造出开敞的流动空间,让居住者更多地获得阳光、新鲜空气和景色。
3、在城市住在中,甚至餐饮商业服务的内部空间中追求田园风味,通过设计营造农家田园的舒适气氛。
4、在室内设计中运用自然造型艺术,即有生命的造型艺术:室内绿化盆栽、盆景、水景、插花等。
5、用绘画手段在室内创造绿化景观。
6、室内造园手法。
7、在室内设计中强调自然色彩和自然材质的应用,让使用者感知自然材质,回归原始和自然。
8、在室内环境创造中采用模拟大自然的声音效果、气味效果的手法。
9、环境是生态学的范畴,"黄土窑洞"等穴居形式、构术为巢的巢居形式等将再度成为建筑、室内设计的研究和设计方向。
10、普通的家庭室内楼层高度,一般都在2.5--3米,为了使居住者在室内不感到压抑,在设计上,可作镂空雕饰的天棚架,落级在30cm左右,让镂空架离天顶在15cm左右,并在镂空架中装置暗藏兰色灯带或灯管,照射到天顶面上,泛出天蓝色光面,使人犹如在幻境中,有一种开阔感、清新感。
11、环保设计的另一个方面就是色彩的搭配和组合,恰当颜色选用和搭配可以起到健康和装饰的双重功效。
参考资料来源:百度百科—中华人民共和国国家标准:实木复合地板
参考资料来源:百度百科—甲醛检测
参考资料来源:百度百科—环保装修
有些胶黏剂如水性白胶,为了增强胶水对材料表面的渗透性,也会添加一些有机溶剂,这种自然也会vocs严重超标了。
再有一些胶黏剂本身是为烟包食品包装设计的,因为包装有VOCs要求,这些胶黏剂通常会根据VOCs要求调整配方,除不使用有机溶剂外,部分胶水材料也会对应变更,也就是说它的乳液和一般胶黏剂就完全是两种配方了。为达到一些烟厂的VOCs要求,对胶黏剂生产控制要求非常高,需要专属生产车间、材料库匹配。
所以单纯讲胶黏剂VOCs含量实在没法说明,通常只会根据一些烟厂、食品厂VOCs要求检测。
挥发性有机化合物(VOCS)是一类化合物的总称,通常是指在常温常压下,具有高蒸气压、易挥发的有机化学物质,主要包括脂肪族和芳香族的各种烷烃、烯烃、 含氧烃和卤代烃等,如苯、甲苯、二氯甲烷、甲醛和乙酸乙酯等。
VOCS来源广泛,涉及生产、生活等许多途径。据中国科学院生态环境研究中心副研究员王铁宇介绍,VOCS主要有工业固定源、机动车尾气排放源和日常生活源等3个方面。
工业固定源是主要排放源
不同行业VOCS排放的环境、排放的物质、排放特征以及治理技术都不尽相同
产生VOCS的工业行业众多,包括石油炼制、有机化工、医药、食品、日用品、轮胎制造等VOCS生产行业,以及包装印刷、机械制造、电子产品制造、交通设备制造、人造板与家具制造等以VOCS产品为原料的制造行业。
不同行业VOCS排放的环境、排放的物质、排放特征以及治理技术都不尽相同。比如石油化工行业排放VOCS主要在生产过程、燃料油和有机溶剂输配储存过程中,排放的组分主要有苯系物、有机卤化物氟利昂系列、有机铜、胺等,采用燃烧方式或吸收、吸附或冷凝处理技术。炼油行业排放VOCS主要在炼油过程中,排放组分主要有氯乙烷、三氯甲烷、硫化物,采用催化燃烧技术处理。因此,需要结合行业排放特征,制定适宜的VOCS行业标准。
生活源排放危害不容忽视
汽车、新居涂料装潢、秸秆燃烧,厨房油烟无组织排放
近几年,我国机动车保有量持续快速增长,汽油、柴油的使用量逐年增大,特别是中东部城市机动车尾气排放VOCS已成为空气污染的首要因素,机动车尾气VOCS排放治理不容忽视。
研究发现,汽油机动车排放的VOCS中含有苯、甲苯和二甲苯等苯系物,柴油机动车尾气富含丙酮、丙烯和丙烷等短链碳氢化合物。
在日常生活中,能产生VOCS的环节主要为新居涂料装潢、生物质燃烧和炒菜做饭产生的油烟等。新涂料装潢产生的VOCS含量与组分主要是由所使用涂料的成分决定。装潢过程中产生的VOCS在短时间内浓度高,成分复杂,无组织排放,不易扩散,对人体健康危害较大。
我国有些农村特别是中西部地区,把植物秸秆和木柴等生物质作为取暖、做饭的燃料。在收割播种时节,有些地方的农民将秸秆就地燃烧,向空气中排放大量烟尘和VOCS。这些秸秆和木柴等生物质燃烧排放的VOCS主要是芳香烃和醛类化合物。
作为面源污染的厨房油烟带来的VOCS不容忽视,无组织性排放,厨房油烟VOCS中主要污染物为乙醇和丙烷,当前我国餐馆油烟去除效率不足30%,对环境影响显著,醛类是影响油烟排放源臭气指数的主要污染物,厨房排放油烟中含氧有机物和烯烃是其光化学活性的主要贡献者。
1橡胶工业VOCs
橡胶广泛用于制造轮胎、胶管、胶带和电缆等产品,是我国国民经济的重要基础产业之一。但是,炼胶过程中如纤维织物浸胶、烘干、压延和硫化都会产生VOCs,此外,在配料和存放时,树脂、溶剂及其他挥发性有机物也会产生有机废气。橡胶工业产生的废气排放量大,污染成分复杂,非甲烷总烃含量高,恶臭成分会对周边环境成严重污染。大气环境的改善迫在眉睫,总量减排势在必行。
2橡胶工业VOCs治理技术
橡胶工业产生废气的主要来源包括密炼、硫化以及压延等过程,不同工艺车间产生的废气成分及浓度也存在一定的差异。
目前,橡胶工业VOCs的治理方法包括低温等离子技术、吸附-回收技术、冷凝-除雾-催化氧化法、热氧化技术、沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术以及低温等离子体-光催化协同技术等。
2.1低温等离子技术
低温等离子技术通过电离产生的活性粒子和废气中的污染物产生作用,以达到分解污染物的目的。赵忠林等以甲苯等代表性有机废气为研究对象,发现在净化300min时,净化率均达到90%。吴萧等则通过介质阻挡放电低温等离子体技术处理VOCs,降解率可达99%,降解效果还与电压和气速有关,如果气速从300L/h下降到100L/h,则降解率从78%提高到97%。
虽然低温等离子体技术具有独特的性能,被认为是处理VOCs的有效方法,但是其通常只适用于大风量、低浓度的有机废气处理,对高浓度有机废气的处理效果并不理想。
2.2吸附回收法
吸附回收法是利用活性炭吸附废气中的有机物,其原理是当有机废气的吸附量达到饱和,利用水蒸汽进行脱附冷凝,以达到回收部分有机物的目的。目前,根据内部结构,常用的活性炭主要分为颗粒活性炭和活性炭纤维,由于活性炭纤维具有非常高的比表面积和孔隙率,因此活性炭纤维吸附效果远高于颗粒活性炭。张俊香研究发现,球形活性炭上VOC分子的气体饱和吸附容量越大,吸附质所需脱附时间越长,不同VOC分子的气体回收难易还与活性炭的内部结构、VOC分子本身物性和化性相关。此外,吸附和回收时的温度、气体浓度和气体体积流率都对回收效率有比较大的影响,而且水蒸汽法要比热空气法脱附的效果好。不过,橡胶的VOCs中环己烷沸点较低,单一的吸附回收法无法回收环己烷,因此暂未发现单一活性炭吸附法在橡胶VOCs治理方面的成功案例。
2.3热氧化法
根据燃烧温度和辅助介质的不同,热氧化法主要分为蓄热式燃烧法(RTO)和催化燃烧法(RCO),其主要原理是通过直接燃烧或添加催化剂进行燃烧,将有机废气氧化分解为CO2和H2O。
2.3.1蓄热式燃烧法。
蓄热式燃烧法(RTO)主要是将有机废气加热到不低于760℃,使其氧化分解为二氧化碳和水,同时将产生的热量存储于蓄热体,使蓄热体升温“蓄热”,而这些蓄积的热量可用于后续有机废气的预热,从而节省废气升温过程的燃料消耗,其间应控制废气中有机物的爆炸下限在25%以内。RTO处理法基本可以把非甲烷总烃转化为CO2和H2O。但是,根据防火规范要求,此方法需要的安全间距较大,在高温环境中,可能会产生氮氧化物等二次污染,需要严格控制反应条件。当处理废气浓度较低时,燃料消耗较大,导致运行费用较高。
2.3.2催化氧化燃烧法。
催化氧化燃烧法主要应用于VOCs浓度废气变化大且浓度高的工况,它主要是利用催化剂(温度保持在250~500℃)使VOCs中的非甲烷总烃等有害物发生氧化反应,生成水和二氧化碳等无害物质,同时产生大量热量。这些热量可以用来预热反应器进口的废气,从而实现热量重复利用,降低能耗成本。当废气含有能够引起催化剂中毒的硫、卤素有机化合物时,不宜采用催化燃烧法,因此是否使用催化氧化燃烧法,人们需要考虑废气主要成分。
2.4冷凝-除雾-催化氧化法
橡胶工业产生的VOCs具有排放量大、污染物浓度的特点,废气中一般含环己烷等有机废气,使用传统单一的吸附回收法无法高效治理环己烷。赵磊等采用冷凝-除雾-催化氧化法治理橡胶生产过程中产生的尾气,冷凝技术利用气态污染物具有不同的饱和蒸气压,通过降低温度或加大压力,使VOCs冷凝从气体中分离出来,再借助不同的冷凝温度实现污染物的逐步分离。经过处理排放的废气,其非甲烷总烃浓度最高也仅有16.25mg/m3,甚至未检出,远低于国家规定的标准,总烃处理效率达到99.7%。此项技术已成功在中国石化燕山石化公司推广应用,废气排放浓度均低于20mg/m3。
该方法可实现有机溶剂的回收,同时可处理多种混合成分的有机废气,适用于高浓度的废气处理。沸点较低的物质不适用这种方式,当废气浓度较低时,处理效果不好。
2.5沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术
橡胶工业VOCs废气成分复杂,在实际工况应用中,仅靠单一的治理技术往往难以达到有机废气治理的要求。目前,越来越多的VOCs治理方案开始采取多技术协同治理工艺,不仅可以满足废气处理排放要求,还可以降低废气处理设备的运行费用。
例如,当处理大风量、低浓度、低温度的有机废气时,直接燃烧会消耗大量燃料,将大幅增加设备运行成本,这时可采用沸石转轮吸附浓缩+RTO协同技术。橡胶有机废气先通过沸石浓缩转轮的吸附区被吸附,转轮每小时持续以一定的转速旋转,同时将吸附的VOCs传送至脱附区,脱附后的沸石转轮旋转至吸附区,持续吸附VOCs,脱附后的高浓度小风量有机废气送至RTO焚烧炉中,燃烧后转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中。这样大大减少了后续焚烧的气流量和RTO设备的体积,增加了单位时间内VOCs自身的燃烧热量。与同样条件下使用的单一蓄热式燃烧系统相比,沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术具有占地少、易操作、能耗低等特点,极大地降低了设备投资和运行费用。
李大梅等采用沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术处理家具行业VOCs,发现去除效率可达到93%。潘辰研究发现,在汽车工业中,如果沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术配合安装余热回收系统,该技术的应用成本将会大大降低。
这些方法对VOCs的削减效果较好,但是臭气处理效率不高,净化过程中耗能很高,碳排放量较大,许多企业反映不实用。
2.6低温等离子体-光催化协同技术
低温等离子体-光催化协同技术利用放电反应产生的活性粒子(如高能电子等)与目标分子发生一系列的裂解、激化,使有害的VOCs在臭氧和氧等离子体协同催化剂的催化作用下转化成CO2、H2O等无害物质。姜楠等采用Ag/γ-Al2O3催化剂协同低温等离子技术催化降解苯,在加入一定量的Ag/γ-Al2O3催化剂后,苯的降解率由单一等离子技术降解时的65%提高到95%,协同效果明显。田建升等将纳米TiO2负载于γ-Al2O3载体,研究低温等离子协同催化剂降解甲苯的效率,发现负载光催化剂可以提高甲苯的降解率。
天津某橡胶轮胎厂硫化车间废气治理工程采用“前置预处理+低温等离子+超微净化+光化学反应”工艺。废气处理量为60000m3/h,进气浓度波动范围为15~200mg/m3。经处理后,废气排放浓度小于10mg/m3,完全满足《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524—2014)的地方标准排放要求。
由于橡胶工业废气本身的特点,低温等离子-光催化协同技术在处理橡胶废气方面具有很强的综合优势。但是,鉴于国家尚未出台相关技术标准,企业在选用此工艺时需要结合自身现状,以实际工况为基础制定合适的治理方案。
3结论
随着新材料、新工艺、新技术的逐步应用,新型VOCs治理技术将更加成熟。然而,我国VOCs治理起步较晚,国内尚未形成成熟、统一的相关标准和规范,各个企业的治理设备存在设计不合理、不规范的问题,即使选择了高效的治理技术,也未取得预期的治理效果。
橡胶工业产生的废气种类复杂,不同生产工艺产生的废气组分及浓度差异较大。针对不同性质的废气,企业需要采用不同的废气治理工艺。鉴于单一技术均存在一定的局限性,独立使用无法达到较好的治理效果,企业应采用两种或多种治理技术协同处理的方式,这是橡胶工业VOCs治理的未来发展趋势。例如,橡胶工业硫化车间废气可采用低温等离子体-光催化协同技术进行处理,而橡胶工业密炼车间废气浓度相对较高,可采用沸石转轮吸附浓缩-RTO协同技术进行处理。只要根据实际工况,合理规范设计,企业均能取得较好的处理效果。因此,新建或改造VOCs治理设施时,企业还应依据VOCs废气排放工况和生产工况等,选择合理的治理技术。
1、立法控制
继硫氧化物、氮氧化物和氟利昂之后,挥发性有机物的污染成为世界各国关注的焦点,发达国家和地区不断修改法律,一再降低VOCs的排放浓度。
1990年美国修正的《大气污染法》规定了189种VOCs的排放标准,2002年日本的《恶臭防治法》规定了149种VOCs的排放标准,欧洲经济共同体也于1994年建立了共同体内VOCs的统一排放标准,并要求未立法的国家限期立法。
由于上述原因,国外关于VOCs治理技术和装置的发展很快。我国的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297--2004)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554--1993)对十余种VOCs的排放标准作了限定。
2、技术控制
有机废气种类多,往往成分复杂、浓度呈无规律的变化,这就给治理带来了难度。近年来,有关居住区居民对工业废气的污染问题投诉越来越多。因此,寻求该类废气的有效处理技术已经迫在眉睫。
进入21世纪后,由于我国区域性大气复合污染进一步加剧,环境质量不断恶化,国家和地方加大了环境立法工作和技术研发投入,我国固定源有机废气的治理进入快速发展阶段。“十一五”以来,国家和地方政府部门都明显加大了对于有机废气治理技术的研发力度,推进了新技术、新材料的研发和应用。
扩展资料
VOCs对健康影响
室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。
长期居住在挥发性有机化合物污染的室内,可引起慢性中毒,损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能;苯和二甲苯还能损害系统,以至引发白血病。
挥发性有机化合物对儿童健康的影响:
经国外医学研究在证实,生活在挥发性有机化合物污染环境中的孕妇,造成胎儿畸形的几率远远高于常人,并且有可能对孩子今后的智力发育造成影响。同时,室内空气中的挥发性有机化合物是造成儿童神经系统、血液系统、儿童后天疾患的重要原因。
参考资料来源:百度百科-挥发性有机物治理
参考资料来源:百度百科-VOCs
橡胶制品硫化废气的收集及处理探讨
摘要:结合现场监测数据及相关产污系数给出了某企业株胶硫化过程有机废气产生童计算的过程,探讨了采用“冷凝器+洗涤塔+干式过滤器+光催化氧化+活性炭吸附”组合处理工艺处理硫化废气的可行性。以供相关人员参考。
关键词:橡胶硫化废气处理光催化氧化活性炭吸附
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)22-0121-04
1 引言
橡胶制品以橡胶为基本原料,加入炭黑、促进剂、防老剂等配合剂和骨架材料,经过物理和化学加工而成。橡胶加工在炼胶、压延、硫化等工序的高温塑炼和氧化过程中,容易产生有害的物质。橡胶废气均有较强烈的、难闻的异味,会对工厂周围居民的健康造成危害。
以某橡胶制品有限公司为例,对硫化过程废气源强的确定、废气的收集及处理等全过程进行了分析,从而给出处理此类废气合理的技术方案。
2 硫化废气产生情况分析
某企业橡胶产品使用主要原料为氯丁混炼胶、三元乙丙混炼胶及氢化丁腈混炼胶,企业年工作300d,三班制每班8h工作制,其主要生产工艺过程见图1。
该企业硫化罐分为4条生产线,每条生产线设置6个硫化罐,硫化罐规格Φ400~1000mm不等、立式,设计压力为2.25MPa。
废气收集分为两部分:①待硫化罐内硫化反应结束、开罐前3min左右打开硫化罐连接密闭管道进行废气收集,硫化罐蒸气废气浓度最高,所占比例最大②待硫化罐内压排尽后,打开硫化罐,通过上方及侧上方集气罩收集,开罐时间约为5min[4~9]。
该企业现有已存在同类型硫化罐处于生产状态,根据企业现有生产硫化罐废气监测情况,硫化过程的有机废气(以非甲烷总烃计)监测的产生浓度情况见表1。
参考《橡胶制品工业工艺废气排放因子探讨一以轮胎企业为例》[1]《橡胶制品生产过程中有机废气的排放系数》[2]《橡胶制品工业污染物排放标准(征求意见稿)编制说明》[3]等相关资料,硫化过程废气产生量按非甲烷总烃200mg/kg橡胶计。
结合现有硫化罐的监测数据、相关产污系数核算情况,废气按照:0.20kg/t胶料进行源强的估算。根据企业情况硫化罐混炼胶使用量为1128.93t/a,则硫化废气中非甲烷总烃产生量约为0.226t/a。
3 废气设计风量
3.1 硫化罐蒸汽废气
额定风量收集为可变风量收集,即有罐体需要抽气时风机频率调高,以3300m3/h风量抽风,没有罐体需要抽气时,不再抽空气,根据现有硫化罐提供数据4条生产线平均每小时抽气次数合计为18次,每次抽气持续2min。
根据是否有罐体需要抽气,由生产控制系统发出信号,PLC控制柜接到信号后,通过电控系统调节风机仅在需要抽蒸汽的时候,以3300m3/h风量抽气,抽气完毕后不再抽空气。1h运作时间36min,按照7200h/a,年运行2592h。
3.2 硫化开罐废气
根据前期检测,这部分废气污染负荷较低,同时考虑工人生产操作环境,不再建造封闭隔间,采用集气罩收集,在每个硫化罐侧上方设置集气罩,每条生产线配备6个集气罩。
根据集气罩设计要求,其截面积应略大于收集污染源(即硫化罐)的截面积,为了不影响生产,集气罩不能在硫化罐的正上方,而是设置在侧上方,因此需要更大的截面积。综合以上内容,确定集气罩截面积为1m2。根据设计要求,集气罩的截面流速应在0.5~1m/s,此处污染负荷较低,选取0.5m/s,则其风量为1800m3/h。
一条生产线同一时间只能有一个硫化罐开罐,所以当有1个硫化罐开启时,其对应的集气罩开启,另外5个集气罩关闭。因此每条生产线开罐时的风量就是1800m3/h。根据实际生产数据,每条生产线每小时平均开罐次数为4.6次,每次开罐集气罩抽气时间设置为5min。4条生产线总风量为7200m3/h。
1h运作时间23min,按照7200h/a,年运行1656h。
3.3 合计风量及废气产生情况
为应对风量和浓度波动带来的负荷变化,确保废气处理后稳定达标,废气处理设备的处理能力按12000m3/h风量规格进行设计。风量设置情况见表2。
根据建设单位实际监测结果(表1中数据),密闭管道收集废气约占废气总量的68%,集气罩收集废气量约为29%,剩余的3%无组织排放。企业24台硫化罐废气产生情况详见表3。
4 废气处理措施
4.1 常见单一废气处理工艺
有机废气污染物种类繁多,特性各异,因此相应采用的治理方法也各不相同。常见的废气治理技术方法有:冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、燃烧法、光催化氧化法等近年来还发展出一些新的技术工艺,如:膜分离法、低温等离子法等。
4.2 常见组合工艺
目前工业应用中某一种技术单独使用难以满足要求,通常会使用几种方法的组合工艺。针对不同种类,不同特点的废气形成了以下几种常见废气治理工艺。
(1)以医药、特殊化工行业为代表的有机溶剂废气,具有浓度高、成分单一、使用量大、并有回收价值等特点,通常采用活性炭吸附十冷凝回收工艺。
(2)以汽车、造船、家具等行业为代表的喷漆废气,具有风量大,浓度中等且波动大,成分复杂等特点,通常采用吸附脱附浓缩+燃烧法处理。具体又分为底漆涂装、烘干工段采用沸石转轮+RTO外漆、晾干等工段采用活性炭吸附+RCO工艺。
(3)以橡胶、机电等行业为代表的废气,具有风量大,浓度低,含粉尘和硫化物等,通常采用预处理(过滤或洗涤)+光催化+活性炭吸附工艺。
(4)以垃圾处理站、废水处理厂为代表的恶臭废气,具有臭气浓度高、含硫化物、芳烃类化合物较多等特点,通常采用生物法处理。
4.3 采用废气处理工艺情况
企业设置“冷凝器+洗涤塔+干式过滤器+光催化氧化+活性炭吸附”装置去除密炼、开炼、挤出压延和硫化过程产生的有机废气,主要污染物为非甲烷总烃等。废气收集后经冷凝器、洗涤塔、干式过滤器、光催化氧化、活性炭吸附处理,尾气通过15m高排气筒排放,具体流程见图2。
企业有机废气处理装置具体参数见表4。
废气处理方案采用了冷凝、吸收(洗涤塔)、光催化氧化、活性炭吸附多种废气治理工艺。这样多种原理工艺的组合,避免了单一处理工艺仅能针对某类污染物或具备某一相同性质的污染物的缺点,使系统在处理复杂组分废气过程中能保持较高的净化效率。
根据《某橡胶厂年产有机硅胶制品500t、橡胶制品30t、塑料制品500t新建项目竣工环境保护验收监测报告》,某橡胶厂橡胶密炼、开炼和硅橡胶开炼、二次硫化工序产生废气经“水喷淋+UV光解十活性炭吸附”处理后通过1根15m高排气筒排放,具体检测数据见表5。
根据表1数据可知,水喷淋+UV光解十活性炭吸附对非甲烷总烃去除效率为89.2%~93.7%。废气处理措施对硫化废气设计处理效率按照90%考虑,经过处理后的废气排放浓度为0.88mg/m3。
根据《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)表5[4],轮胎企业及其他制品企业炼胶、硫化装置非甲烷总烃基准排气量为2000m3/t胶,该企业使用1128.93t胶,基准排气量为225.8万m3。根据设计方案设计气量2342.9万m3,企业实际排气量超过胶料基准排气量,须按公式将实测大气污染物浓度换算成大气污染物基准气量排放浓度,并以大气污染物基准气量排放浓度作为判定排放是否达标的依据。大气污染物基准排气量排放浓度换算公式为:
式(1)中:ρ基为大气污染物基准排气量下的排放浓度mg/m3Q总为排气总量,m3Yi为胶料消耗量,tQi基为单位胶料的基准排气量,m3/tρ实为实测大气污染物浓度,mg/m3。
根据计算,排气筒排放非甲烷总烃基准排气量下的排放浓度为0.83×(2342.9÷225.8)≈8.6mg/m3,折算后的排放浓度满足《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)表5中10mg/m3排放限值的要求。
5 结语
(1)本文结合现场监测数据及相关产污系数给出了某企业硫化过程有机废气产生量计算的过程。
(2)硫化过程废气的气量及处理措施的选择要结合硫化废气产生规律进行设置,本文给出的“冷凝器+洗涤塔+干式过滤器+光催化氧化十活性炭吸附”组合处理工艺,经过分析计算及同类案例分析,该处理工艺处理效率高,处理后废气浓度经过折算后满足《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)标准的要求。
(3)组合处理工艺避免了单一处理工艺仅能针对某类污染物或具备某一相同性质的污染物的缺点,使系统在处理复杂组分废气过程中能保持较高的净化效率。
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