塑料造粒废气的成分与来源

废气成分

挥发性有机物（VOCs）：

典型物质：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、非甲烷总烃（NMHC）、苯乙烯（PS造粒）、甲醛（酚醛树脂）等。

危害：具有毒性和致癌性，易引发光化学烟雾和温室效应。

颗粒物：

来源：塑料微尘、油雾颗粒（粒径0.1-10 μm）。

危害：长期吸入可导致呼吸道疾病，污染环境。

异味物质：

典型物质：硫醇、硫醚、胺类、醛类。

危害：刺激性气味，影响周边居民生活。

有毒有害物质：

含氯塑料（如PVC）：可能产生二噁英（仅限高温裂解时）。

多环芳烃（PAHs）：长期暴露增加癌症风险。

废气来源

原料预处理：

塑料破碎、混合过程中摩擦和加热产生VOCs和颗粒物。

熔融挤出：

高温下聚合物分解（如PE/PP产生烯烃类VOCs），添加剂（增塑剂、阻燃剂）挥发。

造粒切割：

高速切割和摩擦产生细微颗粒物及少量VOCs。

冷却与包装：

冷却过程中残留VOCs释放；包装粘合剂可能释放溶剂。

润滑油与脱模剂挥发：

挤出机使用的润滑油、脱模剂在高温下形成油烟颗粒物。

塑料造粒废气处理案例详解

案例一：聚乙烯（PE）造粒厂“活性炭吸附+催化燃烧”

背景：

日处理废气10万m³，VOCs浓度300 mg/m³（主要成分为烯烃类）。

需满足《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）。

处理工艺：

废气收集：在挤出机、破碎机上方安装集气罩，风量控制在80%以上。

预处理：

布袋除尘器：去除颗粒物（效率≥99%）。

核心处理：

活性炭吸附：采用耐黏性活性炭（防止苯乙烯堵塞微孔），吸附效率≥95%。

热脱附再生：饱和活性炭用热空气（150-200℃）脱附，浓缩至5000 mg/m³。

催化燃烧（CO）：280-400℃催化氧化分解为CO₂和H₂O，净化效率≥98%。

处理效果：

VOCs排放浓度≤50 mg/m³（远低于标准300 mg/m³）。

颗粒物去除率≥99%，异味物质显著降低。

年运行成本降低30%（活性炭再生率提升）。

案例二：废旧塑料再生厂“喷淋塔+活性炭吸附+RTO焚烧”

背景：

废气含高浓度VOCs（8000 mg/m³）及粉尘，需实现超低排放。

处理工艺：

废气收集：密闭式集气系统，覆盖熔融挤出和造粒环节。

预处理：

旋风除尘器：分离粒径>5 μm的粉尘。

水喷淋塔：碱性溶液（NaOH）中和酸性气体（如HCl），同时降温。

核心处理：

活性炭吸附：进一步去除VOCs，吸附效率≥90%。

RTO蓄热式焚烧：760-850℃高温氧化，热回收效率≥95%，能耗降低40%。

处理效果：

VOCs去除率≥99.5%，排放浓度<20 mg/m³。

二噁英去除率≥99.9%（针对含氯塑料）。

颗粒物排放<10 mg/m³，达到超低排放标准。

案例三：小型聚苯乙烯（PS）造粒厂“UV光催化+等离子体”

背景：

小型企业，废气含苯乙烯（1000 mg/m³）及异味，预算有限。

处理工艺：

预处理：

静电除油雾：去除润滑油颗粒（效率≥95%）。

核心处理：

UV光催化：紫外灯激发TiO₂催化剂分解苯乙烯，去除率≥80%。

低温等离子体：高能电子轰击剩余VOCs，分解为无害物质。

处理效果：

苯乙烯去除率≥90%，异味基本消除。

运行成本低（电费占主要成本），适合中小型企业。

塑料造粒行业废气概况与解决方案

概况

危害性：

健康影响：长期暴露于VOCs和颗粒物可能导致呼吸系统疾病、神经系统损伤。

环境影响：光化学污染、温室效应、土壤和水源污染。

处理难点：

高风量、低浓度VOCs：处理成本高，需高效浓缩技术。

复杂成分：含氯塑料可能产生二噁英，需高温焚烧。

颗粒物与油雾干扰：需预处理防止堵塞设备。

解决方案

物理法：

吸附：活性炭、沸石转轮吸附（适用于低浓度VOCs）。

冷凝：回收高沸点溶剂（如苯乙烯），但能耗较高。

化学法：

喷淋吸收：碱液中和酸性气体（如HCl），水溶性VOCs去除率高。

催化燃烧（CO/RCO）：适用于中低浓度废气，能耗低于直接燃烧。

燃烧法：

RTO蓄热焚烧：高浓度VOCs处理，热回收效率高（≥95%）。

直接燃烧：适用于高浓度废气（>5000 mg/m³），但能耗大。

等离子体与光催化：

低温等离子体：分解复杂VOCs，需预处理去除粉尘。

UV光催化：适合小风量、低浓度废气，设备简单。

组合工艺：

预处理（除尘+喷淋） + 吸附浓缩 + 燃烧：如案例二中的“喷淋+活性炭+RTO”。

吸附+再生+催化：如案例一中的“活性炭吸附+热脱附+CO”。

行业针对性方案

大型企业：采用“RTO蓄热焚烧”或“沸石转轮浓缩+催化燃烧”，兼顾高效率与节能。

中小企业：选择“活性炭吸附+催化燃烧”或“UV光催化+等离子体”，降低成本。

含氯塑料：优先选用RTO高温焚烧（>850℃）以彻底分解二噁英。

异味治理：结合生物滤池或活性炭吸附，提升处理效果。

总结

塑料造粒废气处理需根据废气浓度、成分及企业规模选择工艺。吸附浓缩+燃烧（如RTO、CO）是高浓度VOCs的核心技术，UV光催化+等离子体适合中小型企业低成本治理。典型案例表明，组合工艺（如喷淋+活性炭+RTO）可实现VOCs去除率≥99%，同时通过热回收降低能耗。未来趋势是智能化监测（在线监测设备）与绿色工艺（生物法优化），推动塑料造粒行业向零排放与可持续发展迈进。