注塑过程中废气主要来源于塑料颗粒受热(180-280℃)挥发,成分包括:
VOCs(非甲烷总烃、苯乙烯、丙烯腈、甲苯、乙苯等),占比 70%-90%;
颗粒物(塑料粉尘、油雾),浓度 5-50mg/m³;
异味物质(醛类、酮类),嗅觉阈值低(如苯乙烯阈值 0.03ppm)。
废气特点:风量大(5000-50000m³/h)、浓度波动大(20-500mg/m³)、成分随原料(ABS/PS/PC/PVC 等)变化显著。
技术类型 | 原理与效率 | 典型应用场景 | 案例数据 |
---|
活性炭吸附 | 物理吸附,单级去除率 60%-80%,需定期更换(周期 3-6 个月)。 | 中小风量(<10000m³/h)、低浓度(<200mg/m³)。 | 中山某小型注塑厂:风量 8000m³/h,进口 NMHC 150mg/m³,出口 25mg/m³,年换炭成本 12 万元。 |
催化燃烧(RCO) | 催化剂(Pt/Pd)作用下,200-300℃氧化 VOCs,去除率≥95%,能耗 50-80kWh / 千 m³。 | 中等浓度(100-500mg/m³)、成分稳定(无硅烷 / 硫磷杂质)。 | 苏州某汽车配件厂:沸石转轮浓缩(浓缩比 15 倍)+RCO,进口 NMHC 200mg/m³,出口<10mg/m³,年节约电费 30%。 |
热力燃烧(RTO) | 750-850℃高温焚烧,去除率≥98%,适用于大风量、中低浓度,可回收热量(热效率 90%+)。 | 风量>20000m³/h,浓度>50mg/m³,含复杂组分(如 ABS 废气中的丙烯腈)。 | 上海某电子注塑厂:两室 RTO 处理风量 30000m³/h,进口 NMHC 300mg/m³,出口<10mg/m³,年回收热能折合标煤 500 吨。 |
UV 光解 + 等离子 | 紫外线 / 高能电子打断分子键,去除率 50-70%,适用于异味控制,常作为辅助技术。 | 配合主工艺处理低浓度残留异味。 | 浙江某日用品注塑厂:“活性炭吸附 + UV 光解” 处理边角料破碎废气,异味强度从 2000 无量纲降至 300 无量纲。 |
难点类型 | 技术挑战 | 典型场景 |
---|
成分复杂性 | 不同原料(如 ABS 含丙烯腈、PS 含苯乙烯)导致废气组分差异大,单一技术难以应对。 | 多品种注塑车间(同时生产 ABS/PC/PP 制品)。 |
浓度波动性 | 开机 / 停机阶段浓度骤升(瞬时浓度可达 500mg/m³ 以上),易造成设备过载。 | 间歇式生产车间,每日开关机频繁。 |
颗粒物与黏性杂质 | 塑料粉尘、脱模剂油雾易堵塞吸附剂或催化剂,降低处理效率。 | 未设置预处理或预处理效率不足的车间。 |
二次污染风险 | 活性炭饱和后未及时更换导致 VOCs 穿透;废活性炭(HW49)处置成本高(约 5000 元 / 吨)。 | 小型企业因运维不当导致达标不稳定。 |
低温等离子缺陷 | 高能粒子易产生 NOx 副产物,且对高浓度废气处理效率低(<60%)。 | 单纯依赖等离子体处理的作坊式工厂。 |
源头控制:
工艺适配:
低浓度大风量(<100mg/m³):沸石转轮 + RCO/RTO(浓缩后处理,降低能耗);
高浓度小风量(>300mg/m³):冷凝回收 + 活性炭吸附(优先回收溶剂,降低运行成本);
含颗粒物废气:必须设置三级过滤(初效 + 中效 + 高效),过滤精度≤5μm。
智能运维:
政策合规:
工艺组合 | 投资成本(万元) | 运行成本(元 /m³) | 适用规模 | 推荐场景 |
---|
活性炭吸附 | 50-100 | 0.2-0.5(含换炭) | <10000m³/h | 小型厂、间歇生产、浓度<150mg/m³ |
活性炭吸附 + RCO | 150-250 | 0.15-0.3(含脱附) | 10000-30000m³/h | 中等浓度(100-300mg/m³)、成分稳定 |
沸石转轮 + RTO | 300-500 | 0.1-0.2(含余热回收) | >20000m³/h | 大风量、低浓度、需节能的场景 |
喷淋塔 + UV 光解 + 等离子 | 30-80 | 0.1-0.2 | <8000m³/h | 异味控制为主,浓度<100mg/m³ |
选型原则:优先考虑废气浓度、风量稳定性及原料成分,中等规模企业建议采用 “预处理 + 活性炭吸附脱附 + RCO” 组合,平衡投资与效率;大型连续生产企业推荐沸石转轮 + RTO,利用余热回收降低能耗(如每处理 1000m³ 废气可回收热量折合 0.5kg 标煤)。
注塑废气治理需针对 “成分复杂、波动大、含杂质” 的特点,通过 “源头控制 + 精准预处理 + 高效末端处理 + 智能运维” 实现稳定达标。典型案例表明,合理的工艺组合(如沸石转轮 + RCO)可将 NMHC 去除率提升至 95% 以上,同时通过余热回收降低运行成本 30% 以上。未来,随着 LDAR(泄漏检测与修复)技术普及和碳减排政策推动,高效低耗的燃烧技术与资源化回收工艺将成为主流。