引言
制造橡膠產品所產生的工藝廢氣中含有顆粒物和有機廢氣，另外由于很多工藝環節都需要高溫作業，導致工藝廢氣中產生油煙，并且時常帶有刺激性氣味，對環境污染影響較大。
對煉膠廢氣處理系統進行設計，是要把產生的有害氣體收集起來，通過裝置的過濾、凈化后，將達到無害、潔凈的氣體排放。
新型工業油油霧凈化裝置，適合各種工業油煙廢氣的治理，確保車間內不漏煙、不漏油，煙囪不冒煙，凈化效率達到95%。
1煉膠系統的廢氣分析
煉膠生產系統屬于橡膠生產的頭道工序，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，故密煉車間產生如下廢氣︰
(1)粉塵類∶如炭黑、膠粒。
(2）有機廢氣( VOC）類∶經類、醇、酚、醛、酮、有機酸等以及胺類物質有機廢氣污染物排放量大，臭味濃，難以去除。
( 3）密煉機對膠料進行混煉，開煉機對膠料進行二次混煉，在混煉過程中產生的高溫會使氣體揮發和大分子鏈斷裂，易產生揮發性有害氣體。
2煉膠系統的廢氣處理方案
2.1離子廢氣治理工藝
某公司廠區現有2條密煉線且不同時生產，故2條密煉線采用1套除臭系統。密煉機和開煉機,廢氣將引入除臭系統中。廢氣處理系統采用1臺總風機。
2.2廢氣處理系統 .
該廢氣處理方案主要用于處理密煉機投排料及開煉機產生的廢氣,由管路收集系統、除塵系統、預處理系統、除臭系統、排放系統、控制系統組成。
2.2.1管路收集系統
管路收集系統主要由集氣罩、風管、風閥、防火閥等構成,用于將廢氣源廢氣收集輸送至后續處理設備中。
每條密煉線匯集路配備1個自動風量調節閥，與密煉線聯動。當密煉線停產時,系統自動關閉;當密煉線生產時,系統自動開啟。
2.2.2預處理系統
廢氣經除塵器處理后仍會含有部分粉塵,為保證后續除臭效果,在除臭設備前增加旋流板洗滌預處理系統,進一步去除粉塵。
旋流塔中設有旋流塔板,其形狀如風車葉片,當氣流自下而上通過葉片時產生旋轉和離心運動,噴淋液通過中間盲板均勻分配到每個葉片,形成薄液層,與旋轉向上的氣流形成旋轉和離心效果,液滴包裹塵粒受到重力作用下落,而氣體則由上部排風口排出。
2.2.3除臭系統
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于洗滌溶液中,當污染氣體經過填料表面初期,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源,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下進行新陳代謝,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使用。
污染物去除的實質是以臭氣作為營養物質被微生物吸收、代謝及利用。這-過程是微生物的相互協調的過程,比較復雜,由物理、化學、物理化學以及生物化學反應所組成。
生物除臭表達式如下:污染物+ O2→細胞代謝物+CO2+H2O。
污染物的轉化機理如圖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，當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。
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發生分解,并發生后續的各種反應以達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。
2.2.4排放系統
排放系統主要用于凈化后廢氣的排放，由排氣筒及固定支架構成,含風雨罩、采樣口等。
2.2.5控制系統
控制系統主要由繼電器、接觸器、儀器儀表等一系列配套的電氣元件組成,目的是實現對水泵、風機、液位、溫度以及-些附件的全自動控制,以保證整套除臭系統的正常運行。
2.2.5.1風機和水泵運行
除臭風機采用離心風機,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,保證噴淋系統不間斷運行。水泵設有低液位保護,當液位低于一定值時水泵關閉 ,直至液位高于一定值時自動開啟。
2.2.5.2液位控制
水箱內安裝有液位計,進水管、排水管均設有電動閥門。當液位低于一定值時進水閥開啟,達到一定值時關閉 ;生物水箱排水閥在pH值高于或低于一定值時開啟,排至一定液位時關閉。
2.2.5.3溫度控制
水箱內安裝有加熱器和熱電阻,當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閉，以保證設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,當管道內起火時防火閥自動關閉,防止火勢蔓延。
2.2.5.5風閥
每條密煉線匯集路配備1個自動風量調節閥，與密煉線聯動。當密煉線停產時,風閥自動關閉;當密煉線生產時,風閥自動開啟。
密煉機投排料廢氣首先經管道收集,進入到除塵器進行除塵,然后與開煉機廢氣匯集,經風機送入到旋流板洗滌塔進行預處理,經預處理后的廢氣進入到生物除臭設備。
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。經生物洗滌后的廢氣進入到末端低溫等離子處理設備進行進一步處理,最終達標排放。
3廢氣處理方案的優點及到達標準
該廢氣處理系統是針對橡膠廠煉膠車間煉膠系統產生的工業廢氣進行處理的設備,處理完后達到相關排放標準。該系統的主要優點為:
( 1)設備用水自動補充,循環使用,運行成本低。
(2)針對臭氣參數,使用自主研發培養的微生物菌種和專門]設計的復合生物填料,目標針對性
強,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)填料采用托層結構,濾料裝填和更換更
為方便。
經過處理后的空氣經排氣筒排放。其工業煙霧濃度<10 mg/m3,達到國家相關排放標準和環保部門要求,也可達到地方排放標準《 工業企業揮發性有機物控制排放標準》( DB12/524- 14)中規定的排放濃度為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結語
該煉膠廢氣系統在廢氣收集時,規定的由于系統的管路較長,存在多處大角度彎曲接頭,故在工作運行中有較大的風阻和壓力損失。下一步應重新設計管路結構和管路直徑,使風阻減少到最小,提高設備效率。
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