[发明专利]一种PVC手套生产过程中VOC废气处理装置及工艺

说明书

本发明涉及一种PVC手套生产过程中VOC废气处理装置及工艺，包括废气吸收系统和吸收液再生系统，所述废气吸收系统包括废气引风机、DOTP吸收塔、DOTP循环泵、水洗吸收塔和水循环泵，所述吸收液再生系统包括再生塔、冷凝器、再生液罐、真空泵和再生液泵。本发明投资小，废气中的有机成分来源于生产装置，最后又返回生产装置，变废为宝，经济效益显著，运行费用很低，维护简单，可应用于PVC手套及PVC糊树脂的加工应用场合，如PVC皮革、PVC膜等生产过程。

技术领域

本发明涉及工业废气净化技术领域，具体涉及一种PVC手套生产过程中VOC废气处理装置及工艺。

背景技术

医疗和民用PVC手套需求急增，行业大幅扩产。但PVC手套生产过程大量使用环保增塑剂对苯二甲酸二辛酯（DOTP）和降粘剂D70溶剂油（以C10～C13直链烷烃为主的低芳烃溶剂油），分别用量可达总物料用量的30-45%和10-20%，在配料、浸模、塑化、二次塑化、干燥冷却过程中，特别是涉及高温烘烤塑化、干燥冷却等高温过程，会产生大量含DOTP和D70组分的高浓度油烟VOC废气。其中DOTP沸点高，生产过程中约15～20%的DOTP进入油烟中，并在油烟处理初段的多级冷凝和静电油烟捕集作用下，可脱除油烟废气中98%以上烟雾状的DOTP，剩余的气相成为有组织废气经水喷淋后进入大气中。而生产中添加的D70溶剂油降粘剂，沸程一般在190～210℃，添加量的75～90%以上的D70成份随高温210℃的一次塑化过程中大量挥发进入油烟，在后续的冷凝和静电捕集中约有20%冷凝脱除效率，剩余大量的气相成为废气。当前，PVC手套企业生产中大部分已设置了油烟收集以及多级冷凝和静电捕集器作为预处理，静电捕集出口处废气VOC浓度夏季最高可达1500～2000mg/Nm3，冬季随冷凝效率提升可降至500～1000mg/Nm3，而且废气风量大，总排放量巨大，污染严重。同时该VOC废气中混杂了油烟、颗粒物、臭味、VOC污染物，净化达标难度极大，行业治理程度很低。

目前常见的VOCs 净化法有吸收、吸附、燃烧、催化氧化、生物净化、光催化、低温等离子净化等，但对于PVC手套生产中产生的VOC油烟废气，吸附法无法解决高沸点有机物堵塞损坏吸附剂的问题；燃烧及催化氧化法大风量下投资及能耗高，且油烟富集防爆安全风险巨大；生物分解法对长直链烃几乎无能为力，油烟对生物填料堵塞严重；光催化氧化和低温等离子等非彻底无害化降解工艺对长直链烃只能达到断链分解为小分子有机物的作用，在实际试验中甚至观察到VOC浓度大幅增加。

中国专利CN209576143U对PVC手套生产油烟收集后经过串联的三级循环水冷凝、静电捕集和水喷淋洗涤组合工艺净化，该工艺第三级冷凝采用7℃冷冻水做冷媒，将废气冷却到10～15℃，组合工艺装置出口废气中DOTP残留很低，但来自中等沸点的D70轻组分形成的VOC浓度实测仍可达500～1000mg/Nm3，远无法实现达标排放限值。

专利CN205360981U、CN105688599A组合冷凝、洗涤、静电除油烟及沸石转轮吸附回收VOC的工艺，CN105854478A采用二级冷凝、洗涤除油烟及活性炭吸附回收有机物，但实际应用中该废气中大量高沸物增塑剂油烟经过冷凝、静电除雾、洗涤除雾过程虽然可以将98%以上粒径≥0.1μm的油烟颗粒拦截下来，但仍残留大量粒径≤0.05μm而无法为静电捕集法及洗涤法去除的高沸油烟雾，直接进入下游活性炭或沸石转轮吸附系统后，必然会大幅缩短吸附剂的寿命，实际工程上吸附剂极容易堵塞损坏，更换频繁，运维成本很高。

而吸收法对VOC的成分、浓度和风量等适应性强、应用范围广、操控维护简单且不需预处理，在各行业废气治理中应用极广。在PVC行业VOC废气治理实践中采用吸收法以水喷淋洗涤为主。水喷淋洗涤对于非水溶性的气态D70组分并无吸收效果，只可对上游冷凝和捕集工序残留的液雾有捕集和脱除作用，未涉及VOC净化部分。