橡胶轮胎厂废气处理方法|废旧轮胎厂裂解炼油废气处理案例

轮胎裂解废气的成分与来源
废气成分
挥发性有机物（VOCs）：
典型物质：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、非甲烷总烃（NMHC）、苯乙烯、多环芳烃（PAHs）等。
浓度范围：NMHC浓度可达500-3000 mg/m³，苯系物浓度50-500 mg/m³。
危害：致癌性、光化学污染、设备腐蚀。
含硫化合物：
典型物质：硫化氢（H₂S）、二氧化硫（SO₂）、硫醇类、硫醚类。
浓度范围：H₂S浓度50-300 mg/m³，SO₂浓度10-100 mg/m³。
危害：刺激呼吸道、腐蚀设备、形成酸雨。
氮氧化物（NOx）：
典型物质：NO、NO₂。
浓度范围：NOx浓度10-50 mg/m³。
危害：光化学烟雾、酸雨成因。
颗粒物：
典型物质：炭黑粉尘、金属颗粒（如钢丝氧化物）、焦油类物质。
粒径范围：0.1-10 μm，具有生物累积性。
其他污染物：
可燃气体：氢气（H₂）、甲烷（CH₄）、乙烯（C₂H₄）等。
二恶英：裂解温度低于700-800℃时通常不生成（知识库明确指出）。
废气来源
裂解过程：
加热反应：橡胶分解产生VOCs（如苯、甲苯）及可燃气体（CH₄）。
不完全燃烧：炭黑粉尘、焦油类物质逸散。
尾气回收：
不可冷凝气体：CH₄、C₂H₄等高热值气体燃烧后产生CO₂、NOx。
储运与出料：
炭黑粉尘：排渣阶段炭黑颗粒逸散。
油品挥发：储罐呼吸废气释放NMHC。
轮胎裂解废气处理案例详解
案例一：某大型轮胎裂解厂“活性炭吸附+催化燃烧”
背景：
日处理废气20万m³，含NMHC（1500 mg/m³）、H₂S（100 mg/m³）、颗粒物（200 mg/m³）。
需满足《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078-1996）。
处理工艺：
预处理：
旋风除尘器：去除粒径>5 μm颗粒物，效率85%。
碱液喷淋塔：NaOH溶液（pH 10-11）吸收H₂S，去除率90%。
核心处理：
活性炭吸附：蜂窝活性炭吸附低浓度VOCs，吸附效率95%。
热脱附再生：180℃热空气脱附，浓缩至5000 mg/m³。
催化燃烧（CO）：280-350℃贵金属催化剂（Pt/Pd）氧化分解VOCs，净化效率99%。
处理效果：
NMHC浓度≤50 mg/m³，H₂S≤5 mg/m³，颗粒物≤10 mg/m³。
年节省活性炭成本120万元，热能回用降低能耗30%。
案例二：某5万吨/年废轮胎裂解项目“沸石转轮+RTO焚烧”
背景：
废气风量15万m³/h，含NMHC（2000 mg/m³）、SO₂（80 mg/m³）。
需实现超低排放（NMHC≤20 mg/m³，SO₂≤30 mg/m³）。
处理工艺：
预处理：
布袋除尘器：去除99%颗粒物（PM2.5以下）。
湿式洗涤塔：NaOH溶液去除SO₂，效率95%。
核心处理：
沸石转轮浓缩：疏水性沸石将废气浓缩10倍，效率95%。
RTO蓄热焚烧：800℃高温氧化分解VOCs，热回收效率95%。
处理效果：
NMHC≤15 mg/m³，SO₂≤20 mg/m³，颗粒物≤5 mg/m³。
年减排VOCs 3000吨，热能回用节约天然气120万立方米。
案例三：某中型轮胎裂解厂“双碱法脱硫+生物滤池”
背景：
硫化工序废气含H₂S（200 mg/m³）、苯乙烯（500 mg/m³）。
需解决异味问题并达标排放。
处理工艺：
双碱法脱硫：
NaOH+Ca(OH)₂两级吸收，H₂S去除率95%。
生物滤池：
利用硫杆菌降解苯乙烯，去除率85%。
处理效果：
H₂S≤5 mg/m³，苯乙烯≤20 mg/m³，车间异味消除。
年运行成本降低40%，适合中小企业。
轮胎裂解行业废气概况与解决方案
概况
危害性：
健康风险：VOCs致头晕、恶心；H₂S导致肺部损伤；颗粒物引发尘肺病。
环境影响：酸雨腐蚀土壤、水源，PAHs致癌风险高。
处理难点：
高浓度VOCs：需高效浓缩技术（如转轮浓缩）。
酸性气体：需中和处理（如碱洗塔）。
颗粒物干扰：需预处理防止堵塞设备。
解决方案
物理法：
吸附：活性炭/沸石转轮吸附VOCs（适合低浓度废气）。
冷凝回收：高沸点溶剂（如苯乙烯）液化回收。
化学法：
碱液喷淋：中和H₂S、SO₂（去除率＞90%）。
湿式洗涤塔：去除颗粒物及水溶性污染物（效率80-95%）。
燃烧法：
催化燃烧（CO/RCO）：中低浓度废气处理（能耗低于直接燃烧）。
RTO蓄热焚烧：高浓度废气处理（热回收率95%以上）。
生物法：
生物滤池：降解苯系物、硫化物（适合低浓度废气）。
组合工艺：
预处理（除尘+喷淋） + 浓缩 + 燃烧：如案例二的“喷淋+转轮+RTO”。
吸附+再生+冷凝：如案例一的“活性炭+催化燃烧”。
行业针对性方案
高浓度VOCs：采用“转轮浓缩+催化燃烧”或“冷凝回收”，兼顾经济性与环保性。
含硫废气：优先双碱法脱硫，后续搭配活性炭吸附。
颗粒物治理：布袋除尘+旋风除尘组合，去除率＞99%。
中小企业：选择“活性炭吸附+催化燃烧”或“生物滤池+喷淋”，降低成本。
总结
轮胎裂解废气处理需根据污染物类型、浓度及企业规模选择工艺。吸附浓缩+燃烧（如RTO、CO）是高浓度VOCs的核心技术，冷凝回收适合溶剂资源化。典型案例表明，组合工艺（如喷淋+转轮+RTO）可实现NMHC去除率≥99.5%，同时通过余热回收降低能耗。未来趋势是智能化监测（在线监测系统）与资源化利用（NMP回收），推动轮胎裂解行业向零排放与可持续发展迈进。