塑料厂注塑、成型、熔融、挤出、拉丝废气来源及处理工艺详解

一、废气来源分析

塑料加工过程中，废气主要来源于以下环节：

1. 熔融阶段

• 塑料原料（如聚乙烯、聚丙烯）加热熔融时，释放挥发性有机物（VOCs），如苯、甲苯、二甲苯等。

• 废气特点：烟气大、浓度高，含增塑剂、稳定剂等添加剂分解产物。

2. 成型阶段（注塑/挤出）

• 高温塑料在注塑或挤出成型时，挥发产生有机废气（如苯乙烯、氯乙烯）。

• 废气含颗粒物（塑料不完全燃烧产生的烟尘）和油雾（润滑剂挥发）。

3. 拉丝工序

• 熔融塑料通过拉丝模孔时，在出料口产生大量废气，含烷烃类、苯系物等。

4. 其他来源

• 印刷与涂层：油墨和涂料中的有机溶剂挥发。

• 脱模与辅助设备：模具残留物、冷却塔、发电机等产生废气。

废气成分：VOCs（苯系物、非甲烷总烃）、颗粒物、氯化氢（PVC加工）、二噁英（高温分解时生成）。

二、废气处理工艺流程

针对塑料厂废气特性，通常采用组合工艺，流程如下：

1. 废气收集

• 在注塑机、挤出机、拉丝设备等上方安装集气罩，通过管道集中收集废气。

2. 预处理

• 除尘降温：旋风除尘器、喷淋塔去除大颗粒物和降温（处理效率：旋风除尘器可分离80μm以上粉尘，喷淋塔中和酸性气体）。

• 化学吸收：喷淋塔内加碱液（pH=9.5）捕集悬浮颗粒。

3. 主处理

• 活性炭吸附：吸附低浓度VOCs，需定期更换活性炭（穿透曲线法确定更换周期）。

• 催化燃烧（RCO/RTO）：适用于中高浓度废气，VOCs转化率≥98%，催化剂为铂钯合金，温度320℃。

• 光催化氧化：UV光解+臭氧氧化分解有机物，适合处理异味气体。

• 低温等离子：分解有机分子链，需结合预处理使用。

4. 后处理

• 深度净化：高压静电除尘器去除超细颗粒物（极板间距150mm，电压40kV）。

• 余热回收：催化燃烧产生的余热用于预热进气，提高能源效率。

5. 排放监测

• 在线监测非甲烷总烃、颗粒物浓度，确保符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。

三、废气处理案例

案例1：塑料薄膜印刷企业

• 背景：印刷油墨挥发产生高浓度VOCs。

• 工艺：活性炭吸附+催化燃烧再生。

• 成效：VOCs浓度大幅降低，远低于排放标准，改善厂区环境。

案例2：注塑车间废气处理

• 背景：多台注塑机产生含非甲烷总烃、苯系物的废气。

• 工艺：集中式废气收集→高效旋流板塔预处理→活性炭吸附。

• 成效：废气达标排放，车间环境显著改善。

案例3：改性塑料生产企业（拉丝造粒）

• 背景：废气含VOCs（180-350mg/m³）、粉尘（>50mg/m³）。

• 工艺：旋风除尘+喷淋塔+活性炭吸附-催化燃烧+高压静电除尘。

• 成效：非甲烷总烃去除效率96.5%，颗粒物≤20mg/m³，符合排放标准。

案例4：PVC塑料管道生产

• 背景：废气含氯化氢等有害气体。

• 工艺：喷淋塔（碱液中和）+等离子体处理。

• 成效：有害气体有效去除，满足环保要求。

四、工艺参数与设备选型

1. 关键参数

• 风量：10,000~25,000 m³/h（峰值达30,000 m³/h）。

• VOCs浓度：150~500 mg/m³（苯乙烯单体80~300 ppm）。

• 温度：常温~80℃（热解废气可达200℃）。

2. 设备选型

• 活性炭吸附塔：处理风量匹配废气浓度，吸附介质选蜂窝/柱状炭。

• 催化燃烧装置：双温区控制系统，防止催化剂烧结。

• 喷淋塔：二级旋流板+二级喷淋，配除雾装置。

五、总结

塑料厂废气处理需根据废气成分和浓度选择组合工艺，重点关注：

• 高效收集：集气罩设计避免无组织排放。

• 预处理优化：喷淋塔+旋风除尘提高后续处理效率。

• 主处理匹配：活性炭吸附、催化燃烧等技术联用。

• 达标排放：在线监测确保符合环保标准。

实际应用中，企业需定期维护设备（如清洗喷淋塔、更换活性炭），并记录运行参数（如催化床温度、喷淋液pH值），以确保处理效果长期稳定。