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案例:北方地区小型轮胎裂解厂废气达标改造项目
项目背景
北方某市一家年处理2万吨废旧轮胎的小型裂解企业,因原有废气处理设施简陋面临关停风险。受厂区面积和资金限制,需要一套紧凑型、投资适中的废气处理方案。该项目2019年实施改造,总投资约500万元,是典型的小型轮胎裂解企业废气达标改造案例。
废气成分及来源
该企业采用间歇式裂解工艺,废气产生呈周期性波动:
裂解阶段:主要含甲烷、乙烯、丙烯等小分子烃类
油气冷凝阶段:含苯、甲苯等芳香烃
出渣阶段:突发性粉尘排放
废气浓度波动剧烈(非甲烷总烃瞬时峰值可达5000mg/m³),且含有少量氯化物(来自轮胎中的钢丝帘线涂层)。
处理工艺流程
根据项目特点,设计采用了"缓冲+氧化+吸附"的组合工艺:
废气收集与缓冲系统
改进车间密闭收集方式
增设200m³废气缓冲罐均衡浓度波动
核心处理单元
直接燃烧式热氧化器(TO)(温度≥750℃)
急冷塔防止二噁英再合成
深度处理单元
干式脱酸塔(消石灰喷射)
脉冲布袋除尘器
选择性非催化还原(SNCR)脱硝
系统设计特别考虑了北方冬季低温运行问题,所有湿法处理单元均配备防冻措施。
最终效果
改造后监测结果表明:
非甲烷总烃去除效率>98%
苯并[a]芘排放浓度<0.1μg/m³
氯化氢排放<20mg/m³
林格曼黑度<1级
虽然处理规模较小,但排放指标完全达到《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)要求。项目占地面积仅150㎡,适合在有限空间内实施改造。运行成本约15元/吨轮胎,企业可承受。当地环保部门将此项目作为小型裂解企业改造样板推广。
轮胎裂解废气处理技术比较与选型建议
通过对上述三个典型案例的分析,可以总结出轮胎裂解废气处理的主要技术路线及其适用条件:
热力氧化技术
(RTO/TO)
适用:大规模连续生产、废气浓度较高
优点:处理效率高、运行稳定
缺点:投资大、能耗高
催化燃烧技术
适用:中等浓度、不含使催化剂中毒物质
优点:反应温度低、节能
缺点:催化剂易污染、更换成本高
热能回收利用系统
适用:废气热值高、厂区有蒸汽需求
优点:经济效益好
缺点:系统复杂、初期投资大
生物处理技术
适用:低浓度恶臭气体处理
优点:运行费用低
缺点:占地面积大、启动周期长
在实际工程应用中,通常需要根据废气特性、处理规模、场地条件、投资预算等因素,选择多种技术组合的方案。特别需要注意的是,轮胎裂解废气往往含有粘性物质和腐蚀性成分,在设计时必须充分考虑预处理和材料选择问题。
随着环保要求的不断提高和技术的进步,轮胎裂解废气处理正朝着"资源化、节能化、智能化"方向发展。未来,高效热能回收、高级氧化、分子筛吸附等新技术将得到更广泛应用。企业在选择废气处理方案时,不仅要考虑达标排放,还应关注能源回收和运行成本,实现环境效益与经济效益的双赢。
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