一、合成材料废气处理案例

1. 客户公司背景

企业名称：某大型合成材料生产企业（年产工程塑料50万吨、化纤原料30万吨，员工1800人）

行业痛点：

废气污染严重：聚合反应釜释放苯乙烯（Styrene）、丙烯腈（Acrylonitrile）等高浓度VOCs（浓度200-500mg/m³），后处理工序产生甲醛（HCHO）、氯化氢（HCl）及氨气（NH₃）；

环保合规压力：多次因VOCs和恶臭超标被环保部门处罚，面临停产整改风险；

技术瓶颈：传统活性炭吸附效率低，危废产生量大（年产生废活性炭80吨）；

安全隐患：苯乙烯等有机物易燃易爆，车间防爆措施不足。

二、废气处理工艺设计

核心工艺路线

“分源治理-多级净化-危废减量”工艺：

源头控制：

全车间负压集气：在聚合釜、离心机、干燥机等产污点安装防爆型排风罩，风量按10-15m³/min/台设计，覆盖全流程产污环节。

密闭输送系统：采用螺旋输送+负压管道，减少无组织废气泄漏。

预处理阶段：

碱液喷淋：NaOH溶液中和HCl及酸性气体（pH值控制在8-9），去除率≥90%；

除雾装置：分离气液混合物，防止后续设备腐蚀。

湿式中和塔：

VOCs及有毒气体治理：

温度控制：280-320℃恒温运行，彻底分解残留VOCs及HCHO，转化率≥99%。

吸附能力：VOCs动态吸附容量≥1.5kg/m³，苯乙烯去除率≥95%；

脱附再生：热氮气循环再生（180-220℃），脱附效率≥90%，废活性炭焚烧后作为危废处置。

活性炭纤维吸附塔（2组并联）：

催化燃烧装置（RTO）：

深度净化与排放：

覆膜布袋除尘器（PTFE滤袋）：PM2.5排放≤5mg/m³，粉尘捕集率≥99.9%；

防爆设计：隔爆阀+泄爆片，抑制粉尘爆炸风险。

高效除尘器：

离心风机：保障废气达标排放至高空烟囱（高度≥80米）。

三、设备选型与配置

四、废气处理难点与解决方案

难点1：VOCs成分复杂且浓度波动大

安装在线VOCs监测仪，实时调节吸附/脱附周期；

设置废气缓冲罐，稳定进入RTO的气流和浓度。

对策：

难点2：苯乙烯等气体易燃易爆

全系统配置防爆电气设备、氧含量监测仪（氧气浓度＜5%）；

RTO入口增设紧急切断阀，联动消防喷淋系统。

对策：

难点3：湿气影响活性炭吸附效率

在吸附塔前增设除湿装置（冷冻干燥），控制进气露点≤15℃；

选用疏水性碳纤维填料，降低湿度对吸附性能的影响。

对策：

五、处理效果验证

六、客户反馈

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；

废活性炭焚烧发电年创收¥200万；

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；

危废产生量减少70%，符合“无废园区”建设要求。

总结

该方案通过“负压集气-湿式中和-VOCs吸附-催化燃烧-粉尘净化”五级协同工艺，解决了合成材料行业废气成分复杂、毒性大、危废产生量大等核心问题，兼具高效性、安全性与可持续性，可为工程塑料、化纤原料、橡胶制品等领域提供参考！