关于再生胶生产行业大气污染物的治理技术浅析

一、目前国内再生胶行业现状

我国是橡胶工业大国，橡胶制品工业生产快速发展。据国家统计局对全国2991家橡胶制品企业的统计，2005年橡胶制品工业总产值达2202.44亿元，与2000年相比工业总产值增长3.02倍，经济总量大幅度增加。我国生胶消耗量自2002年起超过美国，成为世界第一耗胶大国。全国橡胶实际消费量2007年达到505万吨，比上年增长12.2%，连续六年持续增长，居世界第一。

随着橡胶工业的不断发展，废旧橡胶的产生和综合利用逐渐成为橡胶行业的大问题。根据《再生橡胶》GB/T13460-2008中对国内生产的再生胶的具体指标进行规定。再生橡胶的品种分类，按照原用途分为内胎胶、轮胎胶及其他胶；按制取再生橡胶所使用的材料重新归为四类。即：通用型再生橡胶、丁基再生橡胶、乙丙再生橡胶、丁睛再生橡胶。通用型再生橡胶再细分为：轮胎再生橡胶、胶鞋再生橡胶、杂胶再生橡胶和浅色再生橡胶四类.

二、目前再生胶行业生产过程介绍

我们通常意义上的再生胶主要包括原料废橡胶的收集、粉碎、脱硫、精炼，开炼下片等环节。其中原料废橡胶的收集，主要是依托社会力量对各生产企业产生的橡胶下脚料及废旧轮胎、再生胶行业主要的生产过程有废橡胶的破碎、胶粉筛选、胶粉脱硫活化、胶粉精炼最终生产再生胶胶片。主要污染环节有两个，一个是废橡胶破碎环节，该环节产生大量的粉尘及纤维（部分含纤维的轮胎），主要是注意防火。粉碎分为一般常规法粉碎及冷冻粉碎。冷冻粉碎是在玻璃化状态下粉碎废旧硫化橡胶，粉碎时橡胶烃没有受到热氧降解，所产胶粉可通过100 ^-200目筛网，可直接（或经表面处理）掺用于各类橡胶制品。

“脱硫”是再生胶生产过程中的关键工段，它直接关系到再生胶产品质量的好坏。所谓“脱硫”并不是把硫化橡胶中的结合硫分离出去，而是把弹性网状结构中的硫键断裂，使硫化橡胶恢复可塑性，即为通常称为的“再生”。

“首先将胶粉、煤焦油、松焦油和少量水及其他辅料等按一定比例泵入动态脱硫罐内，搅拌并开启远红外电加热装置，对脱硫罐进行加温1 h，其中加入的水在电加热的情况下逐渐形成过饱和蒸汽，从而使脱硫罐内的压力逐渐增大到20 kgf/cm2左右，同时罐内温度升至220～250℃左右，同时不断进行搅拌使混合均匀，将其进行保温约1 h，直到其中反应进行完全，使弹性网状结构中的双硫键断裂，形成单链结构。整个工序约持续3～4 h左右。其中的脱硫罐废气通过减压阀逐渐放出，排放的废气分别经过高压、低压管道通入冷却槽盘管内进行初步冷却，经过初步冷却的废气进入冷凝分离室进一步冷凝，将废气中水蒸汽及大分子有机油脂类物质冷凝下来。

脱硫工段使用的主要原料为胶粉，通过资料分析在220～250℃的温度下，橡胶胶粉不会出现分解，脱硫主要是使大分子橡胶中的双硫键被打开，橡胶实现软化，该过程中易散发一定量的异味，将会有少量的硫化物产生。另外添加的软化剂（煤焦油、松焦油等）在高温下有少量随水蒸汽挥发逸出，体现为TOC以及其他有机物的混合物，为充分回收逸出的有机物类，将脱硫废气分高、低压两个管道通入冷却槽内进行间接冷却，通过换热器进行冷却后进入冷凝分离室进行进一步的冷凝分离，由于所用原料多为沸点较高的大分子有机物，绝大部分被冷凝成液态，通过油水分离器将其中的废油脂和大链烃类物质分离出来，进行收集后出售给设备提供厂家进行回收做化工原料用于生产。该环节用水有一定量消耗，添加新鲜水作为补充。

三、再生胶生产加工过程中产生的主要大气污染物

目前一般再生胶生产企业多采用动态脱硫罐，脱硫的过程为高温高压过程，脱硫罐排出的废气中含有大量的水蒸气，排气过程中，因动态脱硫罐本身的设置，其产生的脱硫废气经过滤处理后通过减压阀逐渐排出，其中基本不含有胶粉颗粒，主要成分为大量的水蒸汽和少量有机化合物，主要为煤焦油中含有的少量的苯、二甲苯及少量的硫化物和烷烃等成分。

根据资料显示，通过采用高、低压管道将脱硫罐废气通入冷却槽通过换热器对废气余热进行回收，然后采用冷凝分离室对脱硫罐废气进行进一步的冷凝分离，通过冷凝分离室内的油水分离器将其中的废油脂和废水进行分离。其中的少量不凝气主要为低分子的烷烃及含硫废气等，经活性炭吸附处理后通过排气筒进行高空排放。

四、再生胶行业废气治理技术

目前国内对再生胶废气治理的企业较多，但是主要原理是一致的，主要是通过冷凝回收其中的有用成分。该技术采用余热回收，碱性水液吸收H2S，气、液分离，尾气焚烧的技术，处理再生胶生产过程动态脱硫罐排出的含大量水蒸汽、少量橡胶粉，含微量恶臭及有害气体的废气，处理后H2S达0.01mg/m3。该技术可减少硫化氢、苯、酚、萘、烃等有机废气造成的污染，对高温、高压、潮湿、含微量恶臭及可燃气体的生产废气均有较好的净化效果。

1、工艺路线

动态脱硫罐排出尾气-橡胶粉过滤罐-一级交换器-二级交换器-气体膨胀器-气体吸收塔-循环吸收分离器-焚烧炉（锅炉-冲激式水浴除尘器-20m烟囱排放

2、关键技术

该项技术采用了余热回收，碱性水液吸收H2S，气液分离，尾气焚烧技术路线是合理可行的，实践结果表明可节约能源，工艺尾气达标排放。

本文以典型规模年产1万t再生橡胶企业为例说明再生胶行业生产过程中废气的治理。

3、废气治理的主要技术指标及条件

（1）胶粉车间的绒细纤维吸收装置，废旧轮胎中纤维含量约25%，在胶粉生产过程产生的绒细纤维约8%，其中空气中飞扬的绒细纤维约3%，易发火灾、粉尘爆炸和患砂肺职业病，造成环境污染。该系统可以将散发在空气的粉尘吸附95%，绒细纤维被吸附后可直接装袋，是很好的塑料原料和骨架材料。

（2）粗纤维自动风选装置：摆脱了手工筛选的原始工艺，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，胶粉产量提高20%，节约用电20%，达到了清洁化生产的内容。

（3）再生橡胶生产工艺尾气净化装置：动态脱硫罐排气时产生的高温潮湿尾气中，含硫化氢、苯、甲苯、二甲苯等有害气体。该装置可将各项污染物的净化，低于国家二级排放标准，恶臭嗅觉度从3 -4级降至0-1级，达到发达国家的环境标准。

（4）动态脱硫罐进出料口、炼胶机的硫化烟气吸收装置：动态脱硫罐进出料口产生硫化烟气，炼胶机工作温度120-130℃产生的硫化烟气吸附至喷淋塔中雾化喷淋，由碱性水冷却吸收，净化率达到95%。

五、结束语

再生胶产业是我国重要的循环经济产业，该产业的发展有效的弥补了中国橡胶资源的严重不足，但是再生胶行业在发展过程中存在两个主要问题——二次污染和易燃易爆。再生胶行业的二次污染问题主要是脱硫废气的污染，对于脱硫废气中高温高压的蒸汽的难于治理，严重时导致再生胶行业几招封杀。因此对再生胶行业大气污染的治理近年来多有研究，本文介绍了以余热回收，碱性水液吸收H2S，气、液分离，尾气焚烧的技术，用于治理再生胶生产过程中的废气，从理论及实践角度来看都是可行的。

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