安全型RTO在橡胶行业挑战VOCs≤1mg/m3的成功应用

天蓝水青 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

本帖最后由天蓝水青于 2023-11-29 10:49 编辑

一、橡胶行业介绍
1.1 橡胶行业介绍及特性
橡胶是一种广泛应用于密封件、管道、轮胎等领域的重要工业材料，橡胶制品种类繁多，但生产工艺过程却基本相同，以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品。

基本工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程，通过各种工艺手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，再加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化使具有塑性的半成品变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

1.2 橡胶行业产生VOCs情况
橡胶行业废气主要来源于橡胶加工过程中的挤出、压延、硫化等工序。这些工序中产生的废气含有多种污染物质，如苯、甲苯、二甲苯、苯并芘，多环芳烃等VOCs。这些VOCs具有挥发性强、易燃易爆等特点，在生产过程中若挥发到大气中，可对空气质量造成污染，严重时还可能引发火灾或爆炸事故。并且生产的同时还会产生大量的硫化物等废气，其中以硫化氢为主要成分，硫化氢具有刺激性气味，对呼吸系统和眼睛有刺激作用，严重时会导致中毒甚至死亡。

因此指标考核：日本住友集团东海橡塑有限公司非甲烷总烃排放浓度达标需要≤1mg/m3！

二、橡胶废气特性及治理难点
2.1 废气来源
废气主要有四个部分来源：

1.炼胶过程中产生的有机废气。

2.压延过程中产生的有机废气。

3.硫化工序中产生的有机废气。

以上三种工序废气主要产生是由于像丁苯、顺丁、丁基、乙丙、氯丁橡胶等，在高温热氧化、高温塑炼、硫化、燃烧条件下，这些橡胶解离出的单体和有害分解物，主要是烷烃和烯烃衍生物。

4.树脂、溶剂及其它挥发性有机物在配料、存放时产生的有机废气。

此部分主要为橡胶行业普遍使用汽油等作为有机稀释剂，在使用、保存、运输中挥发出的VOCs。

2.2 废气治理难点及应对措施
治理难点一：根据《橡胶制品工业污染物排放标准》GB 27632-2011的要求，非甲烷总烃的排放限制需要达到10mg/m3，并且按照基准排气量2000m3/t胶。由于一些橡胶工厂每天炼胶量庞大，按照基准排气量的2000m3/t胶来进行折算，根据每个厂的炼胶量不同，排放标准也有不同，以东海橡塑为例，东海橡塑是由世界500强企业——日本住友电工集团旗下的住友理工株式会社全额投资设立的外商独资企业，主要生产各种汽车零件、铁道车辆相关零件、工业零件、OA机器精密零件、住宅及建筑中使用的零部件等。

东海橡塑（天津）有限公司非甲烷总烃排放浓度达标需要≤1mg/m3，东海橡塑（大连）有限公司非甲烷总烃排放浓度达标需要≤0.88mg/m3，而根据通常的废气来源数据，如消音器罐、二次硫化罐的来源浓度约在800mg/m3，按照一般的RTO装置处理效率99%计，无法实现排放达标。

解决办法：

必须选择更高处理效率又有业绩成功证明的RTO厂家以综合解决方案来实现特征污染物的达标排放。

治理难点二：由于橡胶装置尾气中含有大量的油状聚合物以及水汽冷凝形成的液态水，在输送过程中常常粘附并凝结在管道低点，形成易燃的油水混合物，遇到静电火花可能会发生火灾，在管道法兰接缝处渗出也会影响管道的美观。废气被送入RTO内，如果含量过高，可能堵塞蓄热陶瓷，影响装置的处理效率甚至引发火灾等安全隐患。

解决办法：

1.对废气进行除油除雾预处理，减少含油及含水量。

2.废气管道进行保温伴热，减少冷凝。

3.管道及设备低点设置排油结构，定期及时排出冷凝液。

4.RTO设置高温反吹扫功能。

治理难点三：废气中含有硫化氢等硫化物，燃烧后可能造成二氧化硫等排放不达标状况。

解决办法：在RTO装置前端设置碱洗装置，通过酸碱中和的方式去除废气中含有的硫化氢等物质，保证出口废气达标。

三、上海安居乐环保科技股份有限公司处理橡胶装置废气的应对措施
3.1 安全型GRTO对橡胶装置废气的处理工艺
3.1.1 流程设计
针对橡胶装置尾气特征及污染物排放限值要求，上海安居乐自主研发的国际领先的安全型GRTO可以完全满足废气的处理需求，整体工艺采用除油+碱洗+过滤+安全型GRTO的组合式处理工艺，进一步提高RTO的处理效率，使之可以满足橡胶行业严苛的排放需求，项目成功后，住友东海橡塑各地工厂（天津、大连、合肥、嘉兴、广州）均采用安居乐RTO。

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3.1.2 关键设备
包括碱洗设备、粉尘/漆雾过滤器、进气风机、入口切断阀、提升阀、蓄热陶瓷、氧化炉、吹扫风机、热回收接口、混合箱、旁通阀门和应急吸附装置等。

3.1.3 GRTO优势
安居乐安全型蓄热式氧化炉（Guarantee Regenerative Thermal Oxidizer，简称GRTO）是安居乐首创的废气处理专利氧化炉，是一种用于处理高浓度挥发性有机废气的节能高效安全环保装置。原理是将废气加热到 760℃以上，废气中的有机物在高温下发生氧化反应，使废气中的碳氢化合物变成 CO2和 H2O，直接排放到大气。

为了应对橡胶行业的1mg/m3排放要求，安居乐采用自主研发的近零泄漏提升阀形式，实现废气零串风，牢牢把控使出口数据达标。

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东海橡塑（广州）有限公司用户评价

3.1.4 近零泄漏提升阀
由于必须在一定的时间间隔内实现蓄热、燃烧与吹扫的频繁切换，进出口阀成了RTO的关键部件之一。尽管正常情况下废气出口温度不高，对进出口阀材料无特殊要求，但必须考虑进出口阀的密封性、灵活性、可靠性和使用寿命。因为废气中含有的微小粉尘以及频繁动作，势必对密封面造成磨损，这些因素应当在选用进出口阀时予以充分考虑。如果出现阀门密封不严、压力损失过大、动作速度慢等问题，就会影响RTO的使性能和节能效果。严重时还会出现安全问题。

安居乐公司换向阀：

密封面选用耐磨材料，提高加工精度，密封阀使用了新型材料，延长了密封面的使用寿命，达到近零泄漏，减少维修成本。

密封面采用特殊密封结构，用压缩空气反吹隔离，将密封两端阻断，解决了由于老化或变形导致泄漏的问题，使得换向阀达到近零泄漏。

安居乐环保科技股份有限公司上海生产基地设立有换向阀实验室，进行换向阀密封性测试及实验，不断完善换向阀的质量水平。

3.2 避免堵塞设计
针对橡胶废气中含有少量粉尘、污油、水汽等，为了GRTO稳定运行，安居乐对废气进行了除油、除水、防堵设计。

1.设计马鞍过滤箱去除污油，前端设置马鞍过滤箱拦截污油，并且可以定期对马鞍陶瓷进行清洗或更换。

2.蓄热陶瓷底层设计马鞍陶瓷层，蓄热陶瓷底层采用抽屉形式填装鞍环陶瓷，前端没有拦截的污油可以在此层进行二次拦截，并且可以定期对陶瓷进行更换，方便快捷。

3.利用RTO高温热旁通废气预热前端废气，提高入口废气温度，避免油污凝结。

3.3 系统安全措施
1.GRTO炉氧化室在适当的位置炉膛顶部设有泄爆门和热旁通管路，防止有机废气浓度过高和引起的飞温，出现爆炸危险，通过炉顶泄压和泄温的方式，确保安全。此泄爆门可以靠自重关闭，泄爆后不会影响GRTO炉的正常运行。

2.GRTO炉氧化室安装有四只热电偶，用于温度显示，温度记录，温度控制，连锁系统运行，报警以及控制主燃料比例阀阀之开度。监控炉膛温度须达VOCs分解温度以及不能超过预警温度。

3.严格控制GRTO设备燃烧器的点火程序及压力验证。GRTO设备的燃烧器作为长明火装置，在运行过程中必须保证不熄灭，否则在GRTO设备内的废气可能会达到爆炸极限，一旦再次点火可能发生爆炸事故。燃烧器的重新点火必须要严格遵守操作规程，如若违规操作点火，可能导致爆炸事故。

4.高温限制器于主控制盘上独立控制，并需经FM认证，高温控制报警，此报警信号不经过PLC 而直接与燃烧器联接，如超过设定温度，立即关闭燃烧器。高温限制器如果失去功能或者温度传感器失去监测功能，立即自动关闭燃烧器。

排烟温度(蓄热式下层温度)与阀门进行连锁控制。当排烟温度超过一定限值后，进气阀门主动关闭，自动打开旁通紧急排放阀，确保有机废气不会在烟气分布室中着火燃烧。

5.GRTO炉入口安装阻火器，防止可能出现炉内的正压波动较大时引起的回火现象引起废气管道爆炸等安全事故。

6.在进GRTO炉的废气管线上可燃气体浓度监测仪及氧气含量监测仪，实行有机废气在线监测，在设备入口设紧急旁通，并将监测仪与GRTO炉入口阀门及紧急旁通阀门连锁。

7.GRTO设计了一台应急压缩空气储气罐、UPS，一旦突然停电，UPS和应急压缩空气储气罐会将所有风门打到安全位置。

四、相关业绩

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五、总结
上海安居乐环保科技股份有限公司针对橡胶行业废气进行充分的分析和研究，具有独特、权威、安全、高效的整体工艺，针对其废气特点，充分利用GRTO和近零泄漏提升阀的特点和优势，实现了≤1mg/m3的出口数据，处理效率99.6%，并且实现了橡胶装置工艺废气的达标处理的同时，相比普通传统各类RTO更加安全、高效、稳定，实现长寿命周期零事故安全运行，助力用户取得环保效益和经济效益！

500强住友集团多个工厂的1mg/m3的成功业绩，客户的书面好评，诸多项目成功，安全高质量发展大势，国家最新产业政策鼓励安全型RTO！安全型蓄热式焚烧炉是RTO入选国家发改委2023版《产业结构调整指导目录》鼓励类！

安全型RTO在橡胶行业挑战VOCs≤1mg/m³的成功应用

liangda6 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

极地苍凉 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

极地苍凉 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

yx5494 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

厉害是厉害！

yinquanyu12010 · 发表于 2023-11-29 10:42:40

coolmaokai · 发表于 2023-11-29 10:42:40

提升阀是重点，不是控制配置系统

cqcszj · 发表于 2023-11-29 10:42:40

cqcszj · 发表于 2023-11-29 10:42:40

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