中小型橡胶企业生产工艺废气治理技术探讨

李小健 徐家栋 莫晨剑 吴求生

摘要：中小型橡胶企业生产装备水平较低，炼胶和硫化废气产生量大，浓度低，且主要为非可燃性成分。针对中小型橡胶企业的生产废气治理，建议先从源头控制，提高炼胶装备先进性，优先采用自动称量、自动配料、自动进料、自动出料的密闭自动炼胶装置。其次，对各个产生废气的环节加强废气的收集和预处理，对配料和密炼工序的废气通过除尘设施进行预处理。最后，针对中小型橡胶企业，炼胶废气优先采用直接低浓氧化+吸附工艺串联工艺进行处理。针对规上企业，可以适当考虑采用“吸附浓缩+脱附/燃烧”工艺。

关键词：橡胶企业;炼胶废气;预处理;低浓氧化/吸附

中图分类号：X783.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.057

Discussion of the treating technology of the exhaust gas from traditional small and medium-sized rubber product factories

Li Xiaojian，Xu Jiadong，Mo Chenjian，Wu Qiusheng

（The Engineering Technology Center of Pollution Control in Taizhou，Taizhou Zhejiang 318000，China）

Abstract：The traditional small and medium-sized rubber product factories always equip with paint spraying apparatus at a low level. The exhaust gas shows low concentration in a large air volume，and the major constituent is not combustible.In order to treat such exhaust gas in high efficient， it is suggested that advances apparatus should be employed.And automated rubber mixing facilities with automated weighing，mixing and charging functions are strongly recommended.Secondly，exhausting gas from internal mixer production process should be pre-treated by clothe bag dustbuster.Considering the cost， to most small and medium-sized rubber product factories，the process of oxidation+adsorption is their first choice.To some large-sized rubber product factories，the process of “adsorption concentration + desorption /combustion” is also acceptable.

Key words：Rubber product factories;The rubber mixing exhaust gas;Pre-treatment;Oxidation/adsorption

橡胶制品指以天然及合成橡胶为原料生产的各种橡胶制品，还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。典型的橡胶制品包括三角带、密封圈、轮胎、输送带、汽车V带、各类交通设施（如减速带、路锥）等。浙江台州是重要的橡胶生产基地，如台州市三门县的三角带、输送带、汽车V带分别占全国产量的35%、20%、15%以上。橡胶产业在当地已经形成了一定的集聚效应，主要分布在三门和天台两县。其中，珠岙镇又是三门县的橡膠重镇，三门90%以上的橡胶企业分布在珠岙镇的省道沿线;而天台县的橡胶企业基本集中在洪筹镇和三合镇的洪三工业园区内。产业的聚集，可以给产业的发展提供了极大的便利之处，如提供足够的人才流动性、打通产业链上下游，降低企业生产成本等。同时，橡胶产业的集聚，也使得橡胶行业的环保问题，尤其是废气问题更加突出。中小型橡胶企业规模小，资金和技术有限，使用的原料往往是质量较差的再生胶，生产的产品往往为较低端的各类交通设施，这就导致了相比其他做输送带、轮胎、汽车V带等产品的橡胶企业，存在更为突出的废气问题。橡胶企业生产废气产生风量大，浓度低，存在一定的处理难度，给中小型橡胶企业的生产和发展带来一定挑战。采用科学、合理又节约成本的治理技术，是中小型橡胶企业治理炼胶废气的重要方向。本文重点从装备升级改造、废气集约化收集处理等方面，探讨了传统中小型橡胶企业的工艺废气的污染防治技术。

1 橡胶企业典型生产工艺和废气产生工序及设备

虽然橡胶产品种类繁多，但生产工艺基本类似。典型的橡胶产品生产工艺基本包括配料、密炼、开炼、硫化成型。部分企业也涉及浸胶（涂胶）工艺。在橡胶企业生产过程中，上述工序均能产生废气。其中，配料工序产生的污染物主要为颗粒物;密炼工序产生的污染物主要为颗粒物、VOCs和恶臭;开炼和硫化工序产生的污染物主要为VOCs和恶臭。

2 橡胶生产废气特点

橡胶生产过程中产生的废气浓度较低，风量大[1]。根据《橡胶制品生产过程中有机废气的排放系数》及美国橡胶制造者协会（RMA）对橡胶制品生产过程中各类橡胶原料进行测试得出的各类废气污染物排放系数确定，部分橡胶生产工序中的产排污系数见表1。同时，由于炼胶和硫化往往在高温下进行，因此废气的恶臭十分明显，尤其是生产交通设施，硫化工艺产生的废气。

橡胶生产过程中的废气排放在硫化工序结束后的出模过程最为明显，这主要由于在硫化过程中，产品被封闭在模具中。硫化结束后，模具打开，高温硫化下产生的废气就会呈现无组织排放状态。

3 废气的治理措施

3.1 源头控制，装备提升

中小型橡胶生产企业炼胶设备往往比较落后，从称料、配料、投料、出料，往往是人工进行，从而导致了炼胶工序的粉尘无组织排放往往较严重。为了从源头上减少炼胶工序的粉尘排放，鼓励选用自动化程度高、密闭性强、废气产生量少的生产工艺和装备。同时鼓励企业选用自动称量、自动配料、自动进料、自动出料的密闭自动炼胶装置。

3.2 优化生产工艺

企业通过改进工艺，往往可以做到减少废气的产生。橡胶行业中，鼓励企业优化炼胶配方，并通过各种添加剂，降低各工序操作温度，从而降低VOCs的产生。同时，考虑到橡胶企业很大一部分污染源来自于硫化脱模风冷时产生的无组织废气，建议企业尝试水冷工艺替代风冷工艺，减少废气的无组织排放。

3.3 强化废气收集

橡胶企业废气治理的一大难题是废气收集。建议橡胶企业从以下几方面对生产过程中的废气进行分别收集处理。

（1）粉料拆包、配料、投料工序单间设置，在各粉尘产生点位安装集气罩局部抽风（三面围挡、一面活动，设置风门控制），废气收集后集中处理。（2）密炼机单间设置，对密炼机进出料口进行密闭化处理，在进出料口设集气罩局部抽风（三面围挡、一面活动，设置风门控制），废气收集后集中处理。（3）在开炼机上方安装集气罩进行局部抽风（三面围挡、一面活动，设置风门控制），废气收集后集中处理。（4）在硫化机群上方安装大围罩引风装置（三面围挡、一面活动，设置气动风门控制，只在平板硫化机开启出模时，阀门自动打开，进行废气收集），废气收集后集中处理。当该采用硫化罐时，硫化罐泄压宜先抽负压再常压开盖。

4 优化废气处理

橡胶废气的处理方法的选择应根据当地的废气排放标准，经济承受能力，技术成熟度等方面进行确定。以浙江省地区为例，橡胶废气排放应执行《橡胶制品工业污染物排放标准》（GB27632-2011）标准，恶臭污染物的排放标准参照执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）。

4.1 粉尘预处理

由于炼胶过程中会使用到炭黑、碳酸钙、硫磺等物料，会使炼胶废气中有一定量的粉尘，如果不通过预处理去除粉尘，会影响后续的废气处理效果。一般实际应用中，布袋除尘器应用较多，除尘效率也有保障，能够达到预处理效果。

4.2 直接低浓氧化或吸附工艺

橡胶生产产生的废气中，主要成分为非甲烷总烃、硫化氢、二硫化碳等，虽然浓度较低，但往往恶臭较明显。企业往往采用直接低浓氧化废气处理工艺或吸附工艺为主。直接氧化处理的方法有光催化氧化、低温等离子等方法[2，3，4]，但处理效果不稳定，适合处理低浓有机废气，处理效率低于60%，但对废气中的恶臭有一定的去除效率。直接吸附处理就是采用活性炭等吸附介质对废气污染物进行吸附，待介质吸附饱和后，就需要抛弃更换吸附介质，会产生二次固废污染。根据笔者对台州市三门县和天台县橡胶企业的实地调查，发现实际应用中，大部分企业往往采用了直接低浓氧化+吸附工艺串联的组合方式对废气进行处理，即将光催化氧化、低温等离子等设备后接活性炭吸附，设置两级及以上的组合系统，从而达到强化处理效果的目的。

4.3 吸附浓缩-脱附焚烧

吸附浓缩后脱附焚烧处理工艺是首先对低浓有机废气采用吸附介质进行吸附浓缩，待吸附介质吸附到一定程度后，再采用热气流或改变压力等方法进行脱附。脱附出来的高浓有机废气进行焚烧。该种废氣处理工艺设备投资和后期运行成本较大，同时考虑到橡胶生产企业产生的废气中，可燃性气体成分比例不高，因此在实际中几乎没有中小型橡胶企业进行应用，也不适合目前中小型橡胶企业的实际情况。故本文不再赘述。

5 总结与展望

中小型橡胶企业普遍存在装备水平不高，经济可承受能力差的问题。这类企业废气的治理要对废气进行强化收集处理。废气处理优先考虑使用“直接低浓氧化+吸附工艺串联的组合方式”处理工艺。从长远发展角度考虑，中小型橡胶企业解决环保问题的关键是企业的做强做大，通过生产高端、高附加值的橡胶制品来达到产品。同时，建议中小型橡胶企业抱团发展，比如若干家中小型橡胶企业联合成立密炼中心，采用自动化、连续化、管道化的设备进行统一炼胶，从而减少炼胶产生的污染物排放。

参考文献

[1]张楠，祁洪刚.橡胶制品环境影响评价要点综述[J].资源节约与环保，2019（8）：137-138.

[2]李玲玲，辛国兴.工程橡胶行业炼胶废气治理技术探究[J].环保节能与安全，2015（41）：129-130.

[3]侯淳.低温等离子体+光氧化技术在炼胶废气治理中的应用[J].企业科技与发展，2016（5）：121-124.

[4]吴波.橡胶制品硫化废气的收集及处理探讨[J].绿色科技，2019，22：121-124.

收稿日期：2020-03-11

作者简介：李小健（1988-），男，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向为环保咨询。