橡膠廢氣治理項目

1、橡膠輪胎生產(chǎn)過程中有害氣體綜合治理研究及示范項目橡膠輪胎的制造工藝輪胎制造工藝基本分為以下幾個工序: 1、軋膠工序依據(jù)不同技術要求的配方，將炭黑、天然/合成橡膠、油、添加劑、促進劑 等原材料混合到一起，用密煉機或開煉機加以充分的混合，而制成適合制作輪 胎各部件的膠片，是輪胎生產(chǎn)的第一道工序。所有的原材料在進入密煉機以 前，必須進行測試，被放行以后方可以使用。密煉機每鍋料的重量大約為250公斤。主要設備：開煉機、密煉機、輥筒擠出機、下片機、涼片機、自動稱量及自動供料系統(tǒng)等投料口【(xnpounding)（天然橡膠.炭黑籌）Cooling machine密煤（Mixing）CBan mixer）下

2、片機(Sheeting roll)軋膠工序工藝流程示意圖2、壓出工序將在軋膠工序混合均勻的膠料通過壓出機的口型板，壓出技術標準所要求 的斷面尺寸。制作的部件：胎面（三方四塊）、胎側（三方三塊）、三角膠條、胎肩墊膠、帶束層墊 膠等。主要設備：擠出機（熱喂料、冷喂料）、內(nèi)復合擠出機、外復合擠出機、開煉機及一系列的輔助設備。(ImIn* Up)壓出工序工藝流程示意圖3、壓延工序把混合均勻的膠料在開煉機上加熱，依據(jù)技術標準將一定厚度的混合膠片 貼附到簾子布的兩面，或者依據(jù)技術標準制成一定厚度的膠片。最后的成品稱 為“簾布”。原材料簾線主要為尼龍和聚酯兩種。壓延種類：簾子布壓延、鋼絲簾布壓延、氣密層壓延

3、等等。主要設備：三輥壓延機、四輥壓延機、開煉機、錠子房及大量的輔助設備(Cord tw»st I ng)(奸紐)G蘇壓延機 Codtod cord布膠壓延工序工藝流程示意圖4、鋼絲圈制造依據(jù)技術標準經(jīng)過擠出機將鋼絲表面包附上一定厚度的膠料，然后在纏繞 機上按不同的斷面形狀及直徑纏繞成鋼絲圈。用于胎圈的這種膠料是有特殊性 能的，當硫化完以后，膠料和鋼絲能夠緊密的貼合到一起。主要設備：鋼絲導開裝置、加熱裝置、擠出機、牽引冷卻裝置、纏繞機。 常見的鋼絲圈斷面形狀：矩形、U字形、圓形、六角形等。鋼絲圈制造工藝流程示意圖5、裁斷工序供貼將壓延好的掛膠簾子布，依據(jù)技術標準（寬度、角度、長度）裁斷

4、,合工序及成型工序使用主要設備：立式裁斷機、臥式裁斷機、高臺裁斷機、縱裁機、鋼絲帶束層裁斷 機。裁斷的簾布種類：纖維簾布：胎體簾布、子口包布、鋼絲圈包布、冠帶層等。鋼絲簾布：帶束層簾布。6貼合工序將裁斷的簾子布在布筒貼合機上，依標準制成圓筒形的布筒，此工序只使 用于斜交胎。7、成型工序把在壓出、壓延、裁斷、鋼絲圈纏繞等工序制的得半成品部件，依據(jù)技術 標準組裝成胎坯，此過程稱為成型。成型設備及方法：斜交胎：套筒成型機（套筒法）、層貼法成型機（層貼法）子午胎：一次法成型機、二次發(fā)成型機（層貼法）成型(Buk ldlnS)成型工序工藝流程示意圖8、噴涂工序胎坯硫化前在其內(nèi)噴上一種隔離劑，起到潤滑并防

5、止與輪胎胎里粘連的作 用，在胎坯外部噴上一種表面活性物質，以促進膠料表面流動，獲得最佳的外 觀質量（常用于子午胎）。9、硫化工序將胎坯裝入模具，依據(jù)標準在一定的溫度、壓力、時間下將橡膠分子由鏈 狀的線型結構變?yōu)榱Ⅲw的網(wǎng)狀結構的過程，稱為輪胎硫化。硫化完得輪胎即具備了成品輪胎的外觀一圖案/字體以及胎面花紋，然后輪胎將被送到最終檢驗區(qū) 域。硫化設備：四柱硫化機、天平式硫化機、硫化罐、個體硫化機（A型、B型）輪胎硫化模具：鋼刻模、精鑄鋁模、鑲塊結構、活絡模。胎胚龜化硫化工序工藝流程圖二、橡膠輪胎制造各工序產(chǎn)生的有害氣體及其危害在橡膠輪胎生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一定量得橡膠輪胎廢氣。這種廢氣的污染 因子主要

6、為工業(yè)粉塵、惡臭等污染物，雖然污染強度不大，但是廢氣排放量 大、污染成分復雜多變，尤其是廢氣中惡臭成分對周圍環(huán)境、廠區(qū)環(huán)境造成一 定的污染，擾民現(xiàn)象難以避免。輪胎生產(chǎn)廢氣的主要成分：橡膠輪胎廢氣的臭氣成分復雜多變。大致可分 成5類：1）、含硫的化合物：女口 H2S、SO、硫醇類、硫醚類；2）、粉塵類：如碳黑；3）、含氯的化合物：如酰胺、吲哚類；4）、烴類：如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴；5）、含氧的有機物，如醇、酚、醛、酮、有機酸等。其中無機物有H2S、SO、炭黑等，絕大多數(shù)惡臭氣體產(chǎn)生的原生物質為有 機物質。這些物質對人體健康危害較大。從上述橡膠輪胎制造工藝各道工序中可以了解到橡膠輪胎廢氣的主要

7、產(chǎn)生 環(huán)節(jié)是煉膠和硫化兩個工序。（一）煉膠工序：煉膠包括塑煉和混煉。塑煉：是為了滿足各種加工工藝過程對膠料可塑度得要求，通常在一定條 件下對生膠進行機械加工，使之由強韌的彈性狀態(tài)轉變?yōu)槿彳浂哂锌伤苄缘?狀態(tài)，這個工藝過程稱為塑煉?；鞜挘菏菍⑺軣捘z或者具有一定可塑性的橡膠與配合劑在機械作用下混合 均勻，制成膠料，以便制造具有各種性能的橡膠制品。配合劑與膠料的混煉工藝過程可分為四個階段：混入、分散、混合和塑 化。橡膠輪胎廠煉膠量大，在煉膠時需要將各種配合劑和生膠加入密煉機的進 料口中，因此在此過程中會產(chǎn)生一定量的原料泄露和一定量的粉塵泄露。而在 密煉機的出料口也會產(chǎn)生大量廢氣，除了煙塵和水蒸氣外

8、，還含有油類混合 物，包括乳化油和乳油。其中乳化油的油珠粒徑小于10微米，一般為0.1 2.0微米。氣體中含有表面活性劑，使油珠成為穩(wěn)定的乳化液，停留在管道就 會形成油狀物，長期積累的油泥狀物直接排向大氣就會使周圍物體表面積附油 垢。煉膠廢氣中主要污染物含有粉塵、硫化氫、二硫化碳、甲苯、非甲烷總烴。（二）硫化工序硫化就是將具有一定塑性和黏性的膠料經(jīng)過成型工藝后而制成的膠輥半成 品在一定外部條件下通過化學因素（如硫化體系）的作用，重新轉化為軟質彈 性橡膠制品或硬質韌性橡膠制品，從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程 中，外部的條件使膠料組分中的混煉膠與硫化劑發(fā)生化學反應，由線形的橡膠 大分子交聯(lián)

9、成立體網(wǎng)狀結構的大分子，從而大大改善了橡膠的各項性能，使橡 膠膠輥獲得了能滿足產(chǎn)品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、 彈性等物理機械性能和其他性能。硫化的實質是交聯(lián)，即線形的橡膠分子轉化 為空間網(wǎng)狀結構過程。硫化分為四個階段：焦燒階段、熱硫化階段（欠硫期一預硫階段）、硫化 平坦階段（正硫期一正硫化階段）、過硫階段（過硫期）硫化過程中使用的硫化劑分為無機和有機兩大類。前一類有硫磺、一氯化 硫、硒、碲等。后一類有含硫的促進劑（如促進劑TMTD、有機過氧化物（如過氧化苯甲酰）、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸乙酯、馬來酰亞 胺衍生物等。橡膠硫化劑包括元素硫、硒、碲，含硫化合物，過氧化物，

10、醌類化合 物，胺類化合物，樹脂類化合物，金屬氧化物以及異氰酸酯等。用得最普遍 的是元素硫和含硫化合物。因此硫化過程中產(chǎn)生的廢氣主要成分為含硫化合物、含氧有機物、烴類 等。（三）橡膠輪胎廢氣的危害1）粉塵危害 粉塵是橡膠制品加工業(yè)的主要職業(yè)危害因素 之一 ， 在生產(chǎn)加工過程中，各種化學原料 的運輸、 粉碎、 干燥 、篩選、配料、塑混煉等崗位中都有大 量的粉塵飛揚。眾所周知， 橡膠制品加工業(yè)所需的粉體助劑 ，其粒子越細， 對分散越有利，也易飛揚彌漫， 往往成為防塵工作中難以解決的問題。粉塵對人體的危害比較大，不僅對上呼吸道有影響，且能引起矽肺、炭黑 塵肺、 滑石塵肺等疾病，已成為危害工人健康的重要

11、因素之一。2）毒物的危害 橡膠廠許多工序工人都接觸溶劑，主要有汽油、苯、甲苯、 二甲苯、 醋 酸乙酯和氯苯 （ 某些品牌粘合劑 ） 等，在半成品或成品干燥過程中產(chǎn)生溶劑揮 發(fā)氣而使工人受到傷害。另外， 許多配合劑含鉛、 鉻、鎳 、砷等重金屬 ， 以及毒性尚未完全清楚的煉膠、 硫化、 塑化的煙氣等，均對人體有不同程度 的毒害。3）噪聲 橡膠加工過程中，由于機械摩擦、振動、撞擊所 產(chǎn)生的噪聲， 使長期處 于高噪聲環(huán)境中操作的工人身體健康受到影響，例如導致耳聾、高血壓、中樞 神經(jīng)受損等。另外，橡膠加工生產(chǎn)過程中諸如高溫、振動、微波、 X 線和射線 等，也是不容忽視的危害因素。三、橡膠輪胎廢氣排放執(zhí)行

12、標準廢氣排放執(zhí)行 GB16297-96大氣污染物綜合排放標準二級標準，見下 表：污染物最咼允許排放濃度（mg/m3最高允許排放速率kg/h無組織排放監(jiān)控濃度限值排氣筒高度（m二級監(jiān)控點濃度（mg/m3炭黑塵18150.51周界外濃度最高點肉眼不可見200.85303.4一般顆粒物120153.5周界外濃度最高點1.0205.93023非甲烷總烴1201510周界外濃度最高點4.020172535305340100惡臭排放標準執(zhí)行惡臭污染物排放標準（GB14554-93,標準值見下表控制對象標準值有組織排放臭氣濃度6000 （排氣筒高25m15000（排氣筒高35m）20000 （排氣筒高40m

13、）無組織排放廠界臭氣濃度20四、國內(nèi)外治理現(xiàn)狀及趨勢橡膠輪胎產(chǎn)業(yè)作為東營的主導產(chǎn)業(yè)之一，已有30多年的歷史。自2008年以來，東營市制定了創(chuàng)建全國優(yōu)質橡膠輪胎生產(chǎn)示范縣實施方案，對橡膠 輪胎產(chǎn)業(yè)集群進行了區(qū)域整治，從而提高了輪胎企業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品質量和 競爭力，已成為全國同行業(yè)矚目的新興輪胎生產(chǎn)基地。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和市場需求，橡膠制品加工業(yè)在不斷的發(fā)展 壯大，但隨之而來的危害也不容忽視。橡膠輪胎加工是污染較重的行業(yè)。橡膠 制品以橡膠為基本原料，加入炭黑、促進劑、防老劑等配合劑和骨架材料，經(jīng) 過物理和化學加工而成。因此，炭黑等粉體材料帶來的粉塵污染、混煉設備產(chǎn) 生的機械噪聲和傷害，

14、硫化場地出現(xiàn)的煙霧彌漫、成型現(xiàn)場有機溶劑揮發(fā)造成 的人體中毒等，都是發(fā)達國家橡膠廠難以立足而向外轉移的重要原因之一。目前，我國的橡膠制品加工廠星羅密布，且多為小規(guī)模、勞動密集型的生 產(chǎn)企業(yè)。大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)仍以手工操作為主，機械化、自動化水平較低，作業(yè) 強度大，勞動條件較為惡劣，并且橡膠加工生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大 量有害氣體，并未經(jīng)任何處理直接排放到大氣中，不僅對從事生產(chǎn)的工作人員 身體健康造成職業(yè)危害，而且擴散到大氣中在空氣中長期滯留，對人的健康存 在較大的危害?；谝恢币詠硐鹉z行業(yè)不斷發(fā)展壯大，因而產(chǎn)生的廢氣量也在日益增多， 而目前橡膠輪胎廢氣治理方面尚沒有得到實際工程應用，而人們自

15、身對健康的 要求不斷提高，所以一方面在東營市環(huán)保局和廣饒縣橡膠企業(yè)的大力支持下， 另一方面也為了更好的改善橡膠從業(yè)人員的工作環(huán)境，我們提出了本項目，并 通過本項目能夠在一定程度上解決橡膠產(chǎn)業(yè)廢氣的治理問題，取得環(huán)境與經(jīng)濟 的雙重效益。目前，東營橡膠規(guī)模以上生產(chǎn)企業(yè)主要集中在廣饒縣，已經(jīng)發(fā)展到 37 家， 總資產(chǎn) 194 億元，全鋼子午輪胎產(chǎn)能占到全國的 20以上，通過開展“全國優(yōu) 質橡膠輪胎生產(chǎn)示范區(qū)”和區(qū)域產(chǎn)品專項整治活動，東營輪胎產(chǎn)品質量大部分 已高于國家標準的要求，產(chǎn)品銷往歐、美、非、亞等世界各地。目前橡膠廠煉膠、硫化車間產(chǎn)生大量油煙和臭味，對環(huán)境產(chǎn)生很大影響， 各個廠迫切需要進行改善。

16、據(jù)了解，國內(nèi)外目前處理技術有：燃燒法（含鉑催 化和直燃法），活性炭吸附法、中和法和生物講解法，濕法清洗法、靜電吸附 等，但是各種方法均有各自的優(yōu)勢和不足之處。因此，尋求一種既經(jīng)濟又有效 的方法是目前需要努力的方向。通過與廣饒縣橡膠企業(yè)的合作以及環(huán)保部門的大力支持，從橡膠生產(chǎn)的各 個工序出發(fā)，找出廢氣發(fā)生源，并利用廢氣收集系統(tǒng)將車間內(nèi)產(chǎn)生的有害廢氣 全部收集后，利用管道輸送系統(tǒng)將其輸送到熱電廠焚燒，轉化成二氧化碳和水后排放，既消除了橡膠輪胎廢氣對人體的危害，又使橡膠廠減少了運行成本， 為熱電廠帶來了一定的經(jīng)濟效益。五、橡膠輪胎廢氣治理方案橡膠輪胎以橡膠為基本原料，加入炭黑、促進劑、防老劑等配合劑

17、和骨架 材料，經(jīng)過物理和化學加工而成。因此，炭黑等粉體材料帶來的粉塵污染、混 煉設備產(chǎn)生的機械噪聲和傷害，硫化場地出現(xiàn)的煙霧彌漫、成型現(xiàn)場有機溶劑 揮發(fā)造成的人體中毒等，目前橡膠輪胎廢氣的污染越來越受到政府、企業(yè)以及 橡膠制品從業(yè)者的高度關注。所以橡膠輪胎廢氣的治理迫在眉睫。針對橡膠輪胎廢氣的產(chǎn)生部位及組分的分析研究后，我們主要提出以下兩 種可能的解決方案：由于橡膠輪胎廢氣的產(chǎn)生部位比較多，并且分散在車間中，因此在處理廢 氣之前必須先把廢氣收集起來，所以需要集氣系統(tǒng)對其進行收集后統(tǒng)一進行處 理。1、集氣系統(tǒng)部分：在車間機器產(chǎn)生廢氣的具體部位加上密閉系統(tǒng)，然后安 裝相對應的管道，利用風機作用將廢

18、氣抽出；另外，一方面在車間四周的地面 部位安裝一定量的鼓風機，將車間內(nèi)散布的廢氣由下而上鼓氣，另一方面在車 間頂部安裝抽風機，使抽氣量大于鼓風量，從而車間內(nèi)產(chǎn)生一定的低負壓，保 證了車間內(nèi)廢氣不會像外擴散。抽出的廢氣統(tǒng)一由管道外送進行處理。2、催化燃燒法催化燃燒法主要是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器 預熱到200400C,再進入燃燒室，通過催化劑床時，碳氫化合物的分子和 混合氣體中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低 了反應的活化能，碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產(chǎn)生二氧 化碳和水。作催化燃燒用的催化劑可分為 ：貴金屬類：鉑、鈀、釘?shù)取７琴F金屬類：主要是過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物。此外，還有金屬硫 化物如釷、鎳、鉬、鈷的硫化物。這類催化劑一般只適用于含硫的碳氫化合 物的催化燃燒,使用溫度限于300400C,高溫時易分解。本方案的基本方法就是先利用