[发明专利]含有轮胎制造厂橡胶臭味和碳氢化合物的废气的处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及对含有在轮胎制造厂的精炼工序中产生的橡胶臭味以及碳氢化合物的废气进行处理的装置。更具体来讲，涉及将上述废气导入通常在轮胎工厂设置的锅炉或者在热合并发电站设置的焚烧炉中进行焚烧处理，由此可以在无追加的燃料、费用等负担的情况下，对含有轮胎制造厂的精炼工序中产生的橡胶臭味以及碳氢化合物的废气进行90％以上的高度处理的装置。

背景技术

在制造轮胎用橡胶的精炼(rubber mixing)以及硫化工序中产生的碳氢化合物(hydrocarbon)类具有低浓度大风量(产生浓度低，全体排出量的风量高)的特点。最近，由于居民区扩展，在位于工业区内的工厂附近也建造了住宅，即使根据合法的排出标准进行处理之后排出，居民的担心和抗议也在不断增加，这就需要更加高效率的、新的对橡胶臭味以及轮胎工厂的碳氢化合物类的处理方法。

现有的采用水或者酸/碱的清洗法(wet scrubber)，或者采用活性碳的吸附法，对轮胎工厂产生的废气的处理效率较低，所以很难完全控制排放到大气中的橡胶臭味以及碳氢化合物类。另一方面，利用燃烧法的除去方法，虽然是处理效率非常高的方法，但是由于轮胎工厂本来所产生的空气中碳氢化合物类的浓度较低，所以必须使用大量的辅助燃料，从而使得运行的经济性较差。

关于现有的用于VOC(挥发性有机化合物)处理的大气防止技术，进行详细说明，其内容如下。

一般来说，在轮胎产品的生产过程中产生的橡胶臭味以及碳氢化合物类的成分，经由管道在工作场所的外部除尘之后，经过大气防止设施最终向大气中排出。到目前为止，作为能使用的主要防止技术，有氧化法[直接燃烧法，Regenerative Thermal Oxidation(RTO)：蓄热式热氧化/Regenerative Catalytic Oxidation(RCO)：蓄热式催化氧化]和采用吸附介质(活性碳、沸石)的吸附法、清洗法(wetscrubber)、臭氧/等离子处理法、利用冷却机(chiller)对碳氢化合物类等进行凝缩而除去的浓缩法(condensation)、排出来源的来源减低方法等。

但是，橡胶的臭味以及轮胎制造过程中产生的挥发性碳氢化合物类，其成分不仅复杂，还含有一部分的尘埃、油脂，并且浓度较低，所以很难完全处理。

下面，对现有的减低橡胶工厂的大气排放量或者大气防止技术的问题进行详细说明。

上述的排出来源的来源减低方法是减低产生源的方法，需要同时进行原料更换、生产工序条件的变更及改进等，但实际上，为了保证轮胎的高性能，在不损伤产品的物理特性的范围内，应该寻找可以替代的原料。但在现实中这是很难解决的问题。

另一方面，清洗法为对于碳氢化合物类的排出成分效果较差、但对酸性/碱性成分和醇等水溶性成分可以使用的防止技术。还有，也能够除去所产生的一部分尘埃。也就是说，对轮胎制造工序中产生的废气中一部分水溶性成分例如乙醇是有效果的，但是不适于对废气中低浓度的碳氢化合物类的除去，特别是，问题在于没有可除去含有多种成分的碳氢化合物类的清洗液。清洗液必须对碳氢化合物起到非常良好的溶解介质的作用，同时具有非常低的蒸汽压从而不会与气流混合被排出。因此，清洗法，不能说是完全除去精炼以及硫化工序中产生的碳氢化合物类的适当处理技术。

低温凝缩除去法，在排出气流本身温度比较低、浓度较高时，能够通过低温凝缩法将挥发性物质凝缩成液体状态而除去。但是，在轮胎工厂中，乙醇的浓度再高也不会超过几十ppm，据US EPA(美国环保厅)的报告书(EPA-456/R-95-003、May 1995)，要使根据低温凝缩的碳氢化合物类的除去具有实用性，浓度应该至少达到数千ppm以上，因此该方法也不能说是适合的方法。

另一方面，吸附法应该采用碳黑或者沸石等吸附介质，吸附到一定量后就要更换新的吸附剂或者通过蒸汽使其再生之后利用，或者委托供应商进行处理。在硫化工序和精炼工序中的吸附法不是适当的处理技术。因为活性碳和沸石吸取碳氢化合物类的能力较差，而且碳氢化合物类化合物含有在橡胶混炼时产生的颗粒状物质、油脂，容易附着在吸附介质表面，从而使其丧失吸附能力。