塑料塑胶制品属于合成树脂工业重要的应用领域,其可塑造性好、耐腐蚀、塑料成型制品美观,已是现代工业发展四大材料之一。塑料加工一般包括塑料的配料、成型、机械加工、接合、修饰和装配等。主要工艺有注塑成型加工、挤出成型加工、吹塑成型加工、浇铸成型加工、吸塑成型加工等。
一、塑料塑胶制品废气污染特征
塑料塑胶制品属于行业特征污染物; 浓度高或排放量大的污染物; 毒性大的有毒污染物;对大气环境危害严重的有害污染物; 挥发性有机污染物; 具有异味和恶臭的污染物; 破坏臭氧层物质。主要原材料为pvc、abs、pe、pp、npbt、pas、pom等有机化合物材料,在从塑料造粒或者塑料板材成型生产过程中,产生乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烃类塑料聚合物单体vocs废气污染物,塑料塑胶废气无组织排放会对人体健康造成,并且长此以往会污染环境。为了实现企业清洁环保生产,达到企业环保废气排放要求,根据我国环保部门的相关规定注塑废气中的非甲烷总烃排放浓度执行《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)表 5 中标准(60mg/m3,4.0mg/m3),排放速率执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表 2 中的二级标准(10kg/h),注塑废气经过处理后,达到标准才可以排放。
二、业主痛点与技术挑战
塑料塑料制品加工生产废气的排放环节主要有: 原料投加及投料孔(处)若密闭性不好,或原料投加过程的自动化水平不高,则原料投加过程将会发生逸漏,逸漏出来的物质作无组织挥发、扩散;聚合反应过程中未参与反应的原料和有机溶剂将以废气形式排出反应釜,若废气的 冷却冷凝效果不好、或者废气收集不严密、或者后续处理不彻底,则未参与反应的原料(包 括过量加入的原料)以及有机溶剂将从废气排放口处排出,作有组织挥发、扩散;产品及中间产品卸放时,若密闭性不好,或卸放过程自动化水平不高,则产品及中间产品卸放过程中将会发生逸漏,逸漏出来的物质作无组织挥发、扩散; 原料和有机溶剂储存过程中发生泄漏,以及原料和溶剂储罐发生大、小呼吸排气, 作无组织挥发、扩散。塑料塑胶废气污染成本复杂,种类繁多,塑料塑料废气主要挥发性有机污染物、有毒有害污染物、异味与恶臭,单一环保工艺设备技术难以满足行业与企业环保要求,需要结合废气类型和成分分析,进行多种工艺组合设计,保证废气处理能够达到排放标准。
三、塑料塑胶制品废气工艺设计与原理
塑料塑胶废气成分结构复杂,结合当前成熟工艺技术,设计工艺流程:废气收集系统+预处理喷淋除尘系统+废气净化工艺组合系统。塑料塑胶制品加工过程中,会用大量的粉尘产生,对预处理除尘系统要求高,争对恶臭异味,可采用光催化氧化、低温等离子、生物净化工艺、活性炭吸附;争对挥发性有机废气光催化氧化、低温等离子、活性炭吸附。工艺组合根据废气浓度,废气生产工况,进行工艺组合设计。
四、塑料塑胶制品废气工艺特点与优势
塑料塑胶废气冷凝技术、吸收技术、吸附技术作为基础净化技术,低温等离子、光催化氧化、生物净化作为末端净化技术,结合各种工艺技术优势,组合成适应塑料塑料行业大风量、低浓度、气体成分复杂这样的工况废气治理综合方案。组合工艺的选择,适应于不同产品和工艺,应对复杂工况或者不稳定的工况,进行废气分级处理,可以做到多重保险,在处理效果上设备负荷减轻,废气净化效率更高,去除率更好,一般去除率可高达90%以上,即使应对中高浓度废气,难以降解的废气种类工况,都能达到行业废气治理标准于要求。
五、投资成本与经济效益评估
塑料塑胶行业废气治理利用综合组合工艺,一般投资成本较高,最终成本投资多少需要根据废气成分、废气浓度、废气综合风量、环境综合解决方案实施难易程度进行核算成本,每道工序都有一个很大的成本浮动。若是不考虑前处理和收集系统阶段,除去生物净化工艺和燃烧法,至少两道不同工艺组合的话,净化废气设备工艺端成本约在35w左右,稳定运营维护成本在每月2w左右,每年维护成本20w元左右。
六、工艺评价与成功案例
废气工艺组合拳是当前比较流行的废气治理趋势。结合每种工艺特点和优势,可以做到很好的废气净化效果,通过优化工艺设计来实现成本控制和提高废气净化效率。塑料塑胶废气比较难处理的一种,单一工艺设定是无法满足废气净化指标的,面对在成分复杂,且处理难度较大的废气因子,工艺组合优势明显突出。在做难度较大的废气处理时,设备能效和设备质量很重要,在行业中,若是对废气工况数据了解、设备处理能效数据了解、对解决方案设计严谨执行、工程工艺设备品质良好,基本都可以运营成功。
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