合成材料废气处理案例及技术解析

案例一：某大型合成树脂厂VOCs废气处理项目

项目背景
该厂位于工业园区，生产过程中因原料加热、搅拌及化学反应产生大量含VOCs（苯乙烯、甲苯、二甲苯等）、醛类、酮类等有害物质的废气，排放量大且浓度高，对周边环境构成威胁。企业为响应环保政策，实施废气处理工程。

废气成分来源

• VOCs：主要来自加热、搅拌及聚合反应，如苯乙烯、甲苯、二甲苯。

• 醛类、酮类：为生产过程副产物，具有刺激性气味及毒性。

处理工艺流程

1. 废气收集

• 设置高效集气罩和管道系统，密闭收集废气，防止泄漏。

2. 预处理

• 通过除尘、除油、除水装置去除废气中的大颗粒杂质、油雾和水分。

3. 核心处理

• 冷凝回收：采用深冷技术冷凝回收部分有机溶剂，降低VOCs浓度。

• 活性炭吸附：剩余低浓度废气通过活性炭吸附塔处理，进一步去除有机物。

• 催化燃烧：活性炭饱和后，利用催化燃烧装置处理高浓度废气，转化为CO₂和H₂O。

4. 排放监测

• 安装在线监测设备，确保排放符合国家和地方标准。

最终效果

• VOCs去除率≥95%，实现超低排放。

• 废气处理设施运行稳定，能耗低，周边环境空气质量显著提升。

案例二：某高性能合成材料企业废气处理项目

项目背景
该企业年产工程塑料50万吨、化纤原料30万吨，废气中含高浓度VOCs（苯乙烯、丙烯腈等）、甲醛、氯化氢及氨气，多次因超标排放被环保部门处罚，面临停产风险。

废气成分来源

• 高浓度VOCs：聚合反应釜释放的苯乙烯、丙烯腈。

• 有毒气体：后处理工序产生的甲醛、氯化氢及氨气。

处理工艺流程

1. 全车间负压集气

• 在聚合釜、离心机等产污点安装防爆型排风罩，覆盖全流程。

2. 预处理

• 碱液喷淋：NaOH溶液中和氯化氢及酸性气体，去除率≥90%。

• 除雾装置：分离气液混合物，防止设备腐蚀。

3. 核心处理

• 活性炭纤维吸附塔：动态吸附容量≥1.5kg/m³，苯乙烯去除率≥95%。

• 催化燃烧（RTO）：高温焚烧残留VOCs及甲醛，转化率≥99%。

4. 深度净化与排放

• 覆膜布袋除尘器：PM2.5排放≤5mg/m³，粉尘捕集率≥99.9%。

• 离心风机高空排放：确保废气达标排放。

最终效果

• 环保合规：连续4年通过国家环保验收，VOCs排放低于国家标准限值50%，获评“绿色化工示范企业”。

• 经济效益：年节省活性炭采购费400万元，废活性炭焚烧发电创收200万元。

• 社会效益：车间PM2.5浓度下降90%，员工呼吸道疾病投诉率下降75%，周边空气质量显著改善。

合成材料废气成分及技术总结

1. 常见废气成分

• VOCs：苯系物（苯、甲苯、二甲苯）、醛类、酮类、酯类等。

• 有毒气体：甲醛、氯化氢、氨气、光气等。

• 颗粒物：粉尘、烟尘，来自原料处理及反应过程。

2. 主流处理技术

• 冷凝回收：适用于高浓度有机废气，回收溶剂降低成本。

• 活性炭吸附：对低浓度VOCs高效吸附，需定期更换或再生。

• 催化燃烧（RTO）：高温分解有机物，转化效率≥99%，热能可回收。

• 生物处理：适用于低浓度、易生物降解废气，成本低。

• 化学吸收：用碱液中和酸性气体，去除效率高。

3. 工艺选择依据

• 高浓度VOCs：优先选冷凝回收+催化燃烧。

• 低浓度VOCs：活性炭吸附或生物处理。

• 复杂成分：组合工艺（如吸附+催化燃烧）。

• 含毒性气体：需预处理（如喷淋）去除酸性/碱性成分。