轮胎裂解废气怎么处理方法|废旧轮胎热解VOCs废气处理案例

轮胎裂解废气成分、来源及处理方案深度解析

一、轮胎裂解废气成分与来源

轮胎裂解废气成分复杂，主要来源于废旧轮胎在高温缺氧环境下的裂解过程，以及后续处理环节。典型成分包括：

1. 烃类气体：
   • 甲烷（CH₄）：占比约10%-20%，可燃气体。
   • 乙烷（C₂H₆）、乙烯（C₂H₄）：合计占比约20%-30%，具有可燃性。
   • 丙烷（C₃H₈）、丁烷（C₄H₁₀）：少量存在，增加废气热值。
2. 一氧化碳（CO）：占比约10%-20%，不完全燃烧产物，有毒。
3. 硫化氢（H₂S）：少量存在，轮胎中硫添加剂分解产生，具恶臭及腐蚀性。
4. 氮氧化物（NOₓ）：如一氧化氮（NO），高温下空气中的氮气与氧气反应生成。
5. 颗粒物（炭黑尘）：粒径约80-100目，裂解过程中炭黑颗粒碰撞产生。
6. 挥发性有机物（VOCs）：如苯、甲苯、二甲苯，来源于橡胶添加剂及裂解产物。

来源环节：

• 裂解炉加热：轮胎在450℃以下裂解，高分子链断裂产生裂解气（含烃类、CO、H₂S）。
• 炭黑出料：钢丝及炭黑出料时，机械扰动导致少量炭黑尘逸散。
• 储油罐区：燃料油储存过程中，因温度变化呼吸作用挥发VOCs。
• 不完全燃烧：裂解气燃烧不充分时，产生颗粒物、未燃烃类及H₂S。

二、轮胎裂解废气处理案例详解

案例一：上海绿人生态经济科技有限公司（废旧轮胎综合利用项目）

背景：
企业需处理裂解气燃烧废气（含SO₂、H₂S、颗粒物等），满足《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571-2015）。

处理工艺：

1. 碱液吸收塔：裂解气燃烧废气经冷却后，进入碱液吸收塔脱除SO₂（产生量12.4t/a，浓度404.8mg/m³）及H₂S（产生量0.138t/a，浓度4.5mg/m³）。
2. 活性炭净化塔：进一步吸附残留VOCs及恶臭成分，确保达标排放。
3. 炭黑尘处理：出料口设置集气罩，炭黑尘经布袋除尘器处理后排放，排放速率0.024kg/h。

处理效果：

• SO₂、H₂S排放浓度显著降低，满足GB31571-2015特别排放限值。
• 炭黑尘排放量减少80%，车间环境改善，工人健康风险降低。

案例二：某大型轮胎裂解企业（年处理2万吨废轮胎）

背景：
企业需实现超低排放，推动资源高效再生与碳减排。

处理工艺：

1. 布袋除尘：去除裂解炉燃烧废气中的颗粒物（效率>99%）。
2. 脱硫脱硝：采用双碱法脱硫（SO₂去除率>95%）及SCR脱硝（NOₓ去除率>80%）。
3. 活性炭吸附：深度净化VOCs及残留污染物，确保非甲烷总烃排放浓度<50mg/m³。
4. 中水回用：废水经处理后回用率66%，减少新鲜水消耗。

处理效果：

• 粉尘、恶臭、VOCs排放均达超低标准，年减排CO₂约1.19万吨（相当于植树10万棵）。
• 裂解油、再生炭黑产品附加值提升，企业净利润率18%-22%。

案例三：废旧轮胎炼油项目（多股废气协同处理）

背景：
项目需处理轮胎粉碎粉尘、不凝气燃烧废气、裂解炉口溢出废气及储罐区呼吸废气。

处理工艺：

1. 轮胎粉碎粉尘：集气罩+袋式除尘器，处理后粉尘通过15m高排气筒排放。
2. 不凝气燃烧废气：碱液脱硫+烟气净化除尘塔，脱硫效率>95%，除尘效率>99%。
3. 裂解炉口溢出废气：活性炭吸附装置，VOCs去除率>85%。
4. 储罐区呼吸废气：喷淋降温+油气回收装置，减少VOCs无组织排放。

处理效果：

• 各股废气经处理后均达标排放，SO₂、NOₓ、颗粒物排放浓度显著降低。
• 含油废水高压雾化后作为燃料燃烧，实现资源循环利用。

三、轮胎裂解行业废气概况与解决方案

行业废气特点：

1. 成分复杂：含烃类、硫化物、氮氧化物、颗粒物及VOCs，处理需多技术协同。
2. 毒性强：H₂S、苯系物等具有致癌性或腐蚀性，需严格控制排放。
3. 处理难度高：需兼顾资源回收（如裂解气发电）与环保达标，技术门槛较高。
4. 政策压力大：环保法规趋严（如二噁英浓度≤0.1ng TEQ/m³），倒逼企业升级。

主流解决方案：

1. 预处理技术：
   • 集气罩优化：确保废气全面收集，减少无组织排放。
   • 湿式喷淋塔：去除颗粒物及水溶性污染物（如SO₂）。
   • 袋式除尘器：高效捕集细小粉尘（效率>99.5%）。
2. 核心处理技术：
   • 碱液吸收：脱除SO₂、H₂S等酸性气体，成本低但需定期更换碱液。
   • 活性炭吸附：去除VOCs及残留污染物，需定期再生或更换活性炭。
   • 催化燃烧：高温氧化分解有机物（效率>95%），适用于高浓度废气。
   • 生物过滤：利用微生物降解恶臭成分，运行成本低但占地较大。
3. 组合工艺推荐：
   • “预处理+活性炭吸脱附+催化燃烧”：平衡投资与运行成本，适合中小型企业。
   • “布袋除尘+脱硫脱硝+活性炭吸附”：实现超低排放，满足严格环保标准。
   • “湿式电除尘+生物喷淋”：针对烟尘和异味高效去除，提升厂区环境质量。

趋势与建议：

• 智能化监控：部署IoT传感器实时监测废气成分及处理效率，优化运行参数。
• 源头减量：优化裂解工艺（如连续式设备替代间歇式），减少污染物产生。
• 资源化利用：回收冷凝有机溶剂、余热及炭黑，降低生产成本，提升经济效益。
• 政策合规：关注《废轮胎裂解油加氢产物燃料应用规范》等法规，确保尾气排放达标。

通过科学选型与组合应用，轮胎裂解企业可实现废气稳定达标排放，兼顾环保与经济效益，推动行业绿色转型。