CN104524913A - 一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法：废气收集；输送至旋风分离罐，进行一级除尘，除去大粒径的粉尘；将废气输送至喷淋洗涤装置中，采用添加了表面活性剂的水溶液进行喷淋洗涤，去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，然后干燥；将干燥后的气体输送至旋风分离一体机，进行二级除尘和进一步干燥，以分离粉尘、干燥气体；将处理后的气体输送至紫外装置中，利用紫外线及紫外线诱发的臭氧，分解有机低分子挥发物。本发明可以有效去除造粒废气中的低分子挥发物、粉尘和水蒸气等，整个方法充分体现了环保和节能的作用。

Description

一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法

技术领域

本发明涉及一种废气处理方法，尤其涉及一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法。

背景技术

在聚烯烃木塑造粒生产过程中，在平双挤出机的高温(≤200℃)和高压作用下，主要原材料是回收聚烯烃、植物纤维会有少量低分子挥发物产生，这些低分子挥发物，往往伴有臭味，连同粉尘、水蒸气一并排出，如若不加以处理而直接排放，将对人的身体健康和周边环境产生不良影响。随着木塑复合材料产业急剧扩张以及公众对环境质量要求的日益提高，要求生产企业必须有效地对其生产废气进行处理后，才允许外排。

目前，木塑行业尚无成熟的除臭、处理低分子挥发物的工艺路线。

相关行业应用的除臭技术主要有干式中和法、吸收法、吸附法、离子除臭法、微生物降解法、臭氧法(复合活性氧法)、燃烧法及冷凝法等等。

干式中和法：利用高级提纯和萃取的植物提取液、单向透析膜片为工作主题，适用于各类异味分子(包括香味和恶臭)，除臭效率高、应用范围广、承受负荷大、运行稳定可靠、工艺简单、安装方便和维护便捷等优点。缺点是进货渠道单一、美国原装进口。

吸收法：利用恶臭物质溶于水或与其它化学物质发生氧化、中和、络合、成盐反应，生成无味分子。例如：利用植物提取液吸收氨基、巯基等臭味分子，效果好、运行稳定，但国内尚无很好的吸收液；利用水吸收水溶性恶臭成分，缺点是耗水量大，废水难以处理，效果不稳定；利用碱液吸收酸性恶臭成分、利用酸液吸收碱性恶臭成分、利用强氧化剂吸收易氧化分解恶臭成分，除臭效率一般，有二次污染问题，恶臭气体浓度高时，需采用多级吸收。体积庞大、投资高、且适用范围相当有限。

吸收法采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸收，再利用VOCs和吸收剂物理性质的差异进行分离。

吸附法：利用多孔介质对臭味分子进行吸附。吸附处理废气时，吸附的对象是气态污染物，气固吸附。通常用蜂窝状活性碳作为吸附处理介质，活性炭吸附一般几天或一两个月就要进行脱附处理，活性炭不断地吸附、脱附，使用方便，但由于气体中含有低燃点粉尘，容易引起火灾，存在安全隐患。若不进行脱附而采用活性炭丢弃法，则需要频频更换价钱较高的活性炭，不但麻烦而且经济负担更重。活性炭脱附再生或更换都需要在废气治理设施停止运行的状态下进行，频繁的操作必然影响企业产品的正常生产。优点是设备简单，适用于低浓度恶臭气体的处理除臭效果较好，一般用于复合恶臭的末级净化，当气体浓度高时，须对气体进行水洗、酸洗或碱洗等预处理，含尘量大的气体还须预先进行除尘处理，湿度大的气体需预先进行脱水处理。缺点：投资高，运行维护工作量大，吸附效果不稳定，表现为初期好，运行后除臭效率迅速降低，且对浓度小，臭气强度大的臭味、腥味无明显效果。

等离子法：等离子体法靠分子激发器-使用高频、高压，采用分子共振的原理，适用于易被分解恶臭成分及分子结构不稳定的恶臭气体。具有占地小、操作方便和运行费用低等优点。缺点：处理效果被浓度影响、投资成本高、需定期更换离子管，国外进口，价格昂贵。并有自燃的可能性。

微生物法：利用微生物将有机物质降解为自身所需营养物质的能力。以活性污泥、土壤微生物为工作主体，适用于恶臭有机物。对固、液相中恶臭逸出可起到抑制作用，但对已散发出的恶臭难以发挥作用。缺点：占地广、投入高，运行管理麻烦。

臭氧法：利用臭氧氧化有机废气达到除臭目的，以臭氧发生器为工作主体，适用于易氧化分解恶臭成分。有一定的除臭效果及杀菌效果。缺点：对于环境开放，臭气持续产生环境不适用，除臭效果差，工作环境有条件限制。

燃烧法：恶臭物质多为可燃成分，燃烧后分解为无害的水和CO₂等无机物质。但当处理含氯和含硫的有机化合物时，燃烧生成产物中HCl或SO₂，需要对燃烧后气体进一步处理。适用于可燃性恶臭成分，除臭效果高，但有机废气着火温度一般在100-720℃之间，往往需添加辅助燃料才能连续燃烧。缺点：设备和运行费用高，温度控制复杂，一般用于处理高浓度小气量的有机废气，不适合用于臭味控制。

冷凝法：在气液两相共存的体系中，蒸气态物质由于凝结变为液态物质，液态物质由于蒸发变为气态物质。适用于有机性气体，对个别有机气体去除效较高。缺点：设备和运行费用高，温度控制复杂，一般用于处理高浓度小气量的有机废气、不适合用于臭味控制。

对于含尘气体治理，木塑行业目前应用的除尘技术主要有布袋除尘、旋风式除尘、水洗涤除尘等。

袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤。一般性滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。聚烯烃木塑造粒生产废气中含有油性的有机低分子挥发物、细小的纤维性粉尘、水蒸气，不适合采用布袋除尘工艺。

聚烯烃木塑造粒生产废气，具有气流量大、含粉尘和水气、有机低分子挥发物浓度低的特点。目前，市场上尚无较成熟的方法来系统处理木塑造粒生产的废气。

发明内容

本发明的目的是解决聚烯烃木塑造粒生产工序生产废气处理难的问题，提供一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法。

本发明是这样实现的：

一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法，包括以下步骤：

步骤1，废气收集；

步骤2，废气输送至旋风分离罐，进行一级除尘，除去大粒径的粉尘；

步骤3，将经步骤2除尘后的废气，输送至喷淋洗涤装置中，采用添加了表面活性剂的水溶液进行喷淋洗涤，去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，然后干燥；

步骤4，将干燥后的气体输送至旋风分离一体机，进行二级除尘和进一步干燥，以分离粉尘、干燥气体；

步骤5，将步骤4处理后的气体输送至紫外装置中，利用紫外线及紫外线诱发的臭氧，分解有机低分子挥发物。

优选地，骤1中，废气收集采用吸尘罩，根据气流量的大小，来设置合适的吸尘罩的数量，吸尘罩通过分支管道连通总管道，总管道将废气输送至旋风分离罐。

优选地，总管道上远离吸尘罩的一端设有反吹装置，在停机前强力吹扫管道内的粉尘。

优选地，所述分支管道的末端设有风门开关。

优选地，所述总管道上设有压力传感器。

优选地，所述分支管道的末端设有风门开关，所述总管道上设有压力传感器。

优选地，步骤3中采用错流喷淋洗涤塔和多级旋流板塔对废气进行喷淋洗涤。

优选地，所述多级旋流板塔的末端加设干燥层以干燥气流。

所述干燥层为拉西环干燥层。

根据配方与工艺特点，在喷淋洗涤所用的交换剂中分别加入不同的表面活性剂

所述表面活性剂可以聚烯烃木塑造粒中的配方与工艺特点等进行选择，例如可以为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂等。

其中，水溶液中表面活性剂的浓度可根据气通量等实际情况进行选择和调整。

步骤5中，所述紫外装置包括无极UV灯光光解设备和外排管道，利用无极UV灯光光解设备中的无极UV灯管产生的紫外线及紫外线诱发的臭氧解有机低分子挥发物，利用逸散到外排管道中的紫外线和臭氧对有机低分子挥发物的进行进一步的分解。

本发明收集的废气，经一级除尘装置旋风分离罐去除粒径较大的粉尘，然后进行喷淋洗涤，利用添加了表面活性剂的水作为吸附载体，去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，干燥，再经二级除尘装置旋风分离一体机除去超细粉尘和残余水蒸气，最后经紫外线和紫外线诱发的臭氧分解有机低分子挥发物，最终使外排放气体符合下列限制要求：《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日)、《中华人民共和国大气污染防治法》(1987年9月5日)、国家《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)。

本发明可以有效去除造粒废气中的低分子挥发物、粉尘和水蒸气等，整个方法充分体现了环保和节能的作用。

附图说明

图1为本发明处理方法所采用的处理系统；

其中，吸尘罩10、输送管道20、风门开关21、压力传感器22、反吹装置23、旋风分离罐30、集尘箱/斗31、错流喷淋洗涤塔40、喷头41、填料42、接水池口43、错流水泵44、多级旋流板塔50、拉西环干燥层51、水泵52、旋风分离一体机60、叶片61、无极UV灯光光解设备70、无极UV灯管71、外排管道80、风机90。

具体实施方式

下面参照附图，结合具体的实施例对本发明做进一步的描述，以更好地理解本发明。

参照图1，一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法：

1、废气收集

本实施例中采用吸尘罩10进行废气收集，根据气流量的大小，来设置合适的吸尘罩10的数量，吸尘罩10通过分支管道连通总管道(分支管道和总管道即为输送管道20)，总管道将废气输送至旋风分离罐30。在分支管路末端设置风门开关21，检测管路气体压力，并将检测到的压力信号输送到控制中心；为稳定气流以达到稳定可控的气流，在总管道设计有压力传感器22，通过控制中心设置并达到定压控制；定压运行控制，在系统非饱和运行状态时可达到节能之目的。总管道上远离吸尘罩的一端设有反吹装置23，在停机前强力吹扫管道内的粉尘，避免管道内粉尘和油性物质累积而产生火灾、爆炸危险。

2、一级除尘

将废气输送至旋风分离罐30，进行一级除尘；旋风分离罐30除尘效率高，阻力损耗低；附有自动卸料收集装置集尘箱/斗31，收集的物料可回收利用。经此，可除去95％以上粒径过5微米的粉尘及大部分粒径1～5米的粉尘。

3、喷淋洗涤干燥

经一级除尘处理的废气，夹杂少量粉尘、低浓度油性低分子挥发物，但以空气和水蒸气为主体，将其输送至喷淋洗涤装置中，采用添加了表面活性剂的水溶液进行喷淋洗涤，以去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，使然后干燥。

根据聚烯烃木塑造粒中的配方与工艺特点，在喷淋洗涤的水溶液中分别加入不同的表面活性剂，以去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，使之分散/溶解于水溶液中，通过调整和控制交换载体的pH值，采用定期打捞的方法，清理喷淋洗涤池，如此水溶液可循环使用。

本实施例中采用错流喷淋洗涤塔40和多级旋流板塔50对废气进行喷淋洗涤。多级旋流板塔50的末端加设拉西环干燥层51以干燥气流，降低气流湿度后进入二级除尘。

4、二级除尘

将干燥后的气体输送至旋风分离一体机60，进行二级除尘和进一步干燥，以分离粉尘、干燥气体；旋风分离一体机60具有占地面积小、布置灵活、效率高的特点。而且，采用旋风分离一体机60，可减轻设备维护量、降低运行成本，体现节能。

5、光解除臭

将步骤4处理后的气体输送至紫外装置中，利用紫外线及紫外线诱发的臭氧，分解有机低分子挥发物。所述紫外装置包括无极UV灯光光解设备70和外排管道80；所述无极UV灯光光解设备70的进口与所述二级除尘装置的出口连通，所述无极UV灯光光解设备70的出口与所述外排管道80相连通。经过除尘、洗涤、干燥处理后的气体还含有低浓度的有机低分子挥发物，气体进入无极UV灯光光解设备70，利用无极UV灯管71发生的紫外线以及紫外线诱发的臭氧对有机低分子挥发物进行裂解，产生二氧化碳和水等无害物质。光解设施，依据最大风量设计满负荷功率，可根据需要分模块设计、各模块独立运行，根据实际运行时的风量和低分子挥发物浓度的情况启动一定数量的光解模块。如此，可降低运行成本，体现节能。无极UV灯管71发生的紫外线及其激发产生的臭氧会逸散到外排管道80，在后续的外排管道80内，低分子挥发物的分解作用继续进行。

整个方法中，气流运行的动力由风机90提供，风机90可采用变频电机控制的透浦式风机。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种聚烯烃木塑造粒中产生的废气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，废气收集；

步骤2，废气输送至旋风分离罐，进行一级除尘，除去大粒径的粉尘；

步骤3，将经步骤2除尘后的废气，输送至喷淋洗涤装置中，采用添加了表面活性剂的水溶液进行喷淋洗涤，去除较小粒径的粉尘和水溶性的有机低分子挥发物，然后干燥；

步骤4，将干燥后的气体输送至旋风分离一体机，进行二级除尘和进一步干燥，以分离粉尘、干燥气体；

步骤5，将步骤4处理后的气体输送至紫外装置中，利用紫外线及紫外线诱发的臭氧，分解有机低分子挥发物。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1中，废气收集采用吸尘罩，根据气流量的大小，来设置合适的吸尘罩的数量，吸尘罩通过分支管道连通总管道，总管道将废气输送至旋风分离罐。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，总管道上远离吸尘罩的一端设有反吹装置，在停机前强力吹扫管道内的粉尘。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述分支管道的末端设有风门开关，所述总管道上设有压力传感器。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3中采用错流喷淋洗涤塔和多级旋流板塔对废气进行喷淋洗涤。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述多级旋流板塔的末端加设干燥层以干燥气流。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述干燥层为拉西环干燥层。

8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤5中，所述紫外装置包括无极UV灯光光解设备和外排管道，利用无极UV灯光光解设备中的无极UV灯管产生的紫外线及紫外线诱发的臭氧解有机低分子挥发物，利用逸散到外排管道中的紫外线和臭氧对有机低分子挥发物的进行进一步的分解。