砂布生产过程中的废气处理

　　——韶关大明磨具有限公司 李杨太

　　摘要：广东韶关大明研磨材料有限公司根据自身的实际情况，经过比较研究，采用氧化燃烧处理方法处理涂附磨具生产过程产生的废气，设备投入成本不高，并结合砂布生产中普遍使用锅炉供热现状，实现长期低成本运行，取得了节能减排的良好效果。

　　关键词：废气收集 废气处理 氧化燃烧

　　一、前言

　　随着社会的发展，人们对生活水平要求的提高，对环保要求的进一步加大，节能减排是大势所趋，也势在必行。为响应国家创建和谐友好型社会、生态健康的生活环境，贯彻落实科学发展观，促进“低碳、环保型经济”的全面发展；同时也为员工创建一个良好、健康的工作环境和为公司长期健康的发展，针对砂布生产中废气的污染，采取以节能减排为目标，经济高效运行为目的，努力开发优化节能减排措施。

　　二、研究内容

　　砂布生产中换气系统所产生的废气收集；非常规的氧化燃烧法；换气系统产生余热的高效利用。

　　1.涂附磨具生产中废气产生的来源

　　以砂布生产过程中废气产生的方式和种类为例：

　　第一、供热系统产生的废气：主要是燃煤或燃油等所产生的硫的氧化物、碳的氧化物、氮的氧化物等有害气体以及大量的粉尘污染。

　　第二、粘结剂固化过程中产生的废气。

　　第三、粘结剂在底胶、复胶涂布过程中产生的废气：游离酚、游离醛、有机溶剂等。

　　粘结剂种类

　　废气中的主要有害物质

　　酚醛类

　　游离酚、游离醛

　　环氧类

　　甲苯等有机溶剂

　　动物胶

　　气味污染

　　其他类

　　挥发物或有机溶剂

　　2.废气中有害物质的影响和危害

　　第一、对安全的影响和危害

　　甲醛、苯酚、有机溶剂等是易燃易爆的物质在空气中积累达到一定浓度时，便与空气形成爆炸性混合物，若遇明火严重危机设备和生产人员的安全，一旦发生其造成的损失不可估量！

　　下面是几种有害物质的爆炸极限：

　　1、甲醛在空气中的爆炸极限为6.2---73.4%；

　　2、苯酚的爆炸极限为1.7---8.6%；

　　3、有机溶剂的爆炸极限因成分的不同而不同。

　　在生产过程中，如因通风不好或处理不当，在烘房和车间不断地积累，完全有可能达到爆炸极限的浓度，其存在的安全隐患不可小视！

　　第二、对人体健康的影响和危害

　　1 苯酚属于严重的致癌物质，中毒会造成头痛、呕吐、胸部紧束感等，并可有轻度粘膜刺激症状。其安全浓度为：0.09mg/m3。

　　2 甲醛具有强烈的刺激性气味，能刺激眼睛和呼吸道的粘膜，有强烈的致癌和促进癌变的作用，如长期受甲醛作用会发生流涕、支气管炎、皮肤发炎或皮肤过敏等，对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常、癌变等方面。其安全浓度为：0.08 mg/m3。

　　第三、对现场工作环境的影响

　　由于大量有刺激性气体的存在，直接影响和危害工人的身体健康，导致工人对身体健康的担忧，进而产生的抵触情绪和对工厂的不信任，严重影响工厂长期健康发展。

　　第四、对周边环境的影响

　　由于大量有刺激性废气体的扩散，影响到周边居民正常生活、附近工厂的正常生产，导致不满与投诉，直接破坏工厂之间，工厂与居民之间的和睦关系。

　　第五、对生态坏境的影响

　　一组惊人的数据：据业内专家统计，以现有的年产量，每年产生的废气量将达1100吨，每天的排放量高达5.5吨，甚至更多。

　　图1 近几年产、排、利用率趋势图

　　3.废气处理方法

　　第一、废气处理的难点

　　1 由于生产线长、面积大、挥发点多且面积广，完全搜集比较困难。

　　2 有害物质成分不单一，给使用化学处理带来一定的难度。

　　3 处理不当会造成二次污染。

　　第二、常见的处理方法和原理

　　1 物理吸附法

　　利用活性碳多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种常用的工业处理手段。因活性炭是一种非极性的吸附剂，对具有疏水性和亲水性的绝大部分有机气体物质它都能吸附。如苯类、醛类、醇类、烃类以及恶臭的物质等。其优点有：a具有性能稳定，抗腐蚀和耐高速气流冲击；b对有机废气进行吸附净化效率高；c可同时吸附处理多种有害气体；d工艺设备简单投资少。其缺点是：由于活性炭具有饱和性，需定期更换，如果更换不及时会造成处理失效，且易受粉尘的影响。

　　图2 物理吸附处理设备

　　2 化学处理方法

　　化学处理的方式方法比较多，如光催化法、膜吸收法、生物化学法等。但化学处理法存在着工艺复杂，设备投资大，运行维护成本高，需长期不断的投入，处理操作费用高，同时还存在着处理周期长、效率低、成本高等不足，且大多数处理方法是破坏性的，不能有效利用废气物。

　　3 氧化燃烧处理方法

　　原理：利用废气物中的主要有害物都为有机可燃物的特性，在高温下可氧化燃烧生成无害的二氧化碳和水。其反应方程式如下：

　　HCHO +O2==CO2 +H2O

　　C6H6O +7O2==6CO2 +3H2O

　　氧化燃烧法中常用的是直接催化燃烧，其特点是：

　　a 有机废气直接催化燃烧，适用于高温、中小风量、中高浓度的有机废气。

　　b 可处理的有机物种类包括：苯类、酮类、脂类、醇类、醛类、烷类及其混合物。

　　c 对可燃物组分浓度和热值限制较小，燃烧温度要求低。

　　d 在催化剂作用下，大部分烃类可完全反应，且不需要辅佐燃料。

　　e 由于是无火焰燃烧，所以安全性好。

　　f 适合处理连续排放的气体。

　　g 系统设备占地面积小，设备故障率低，设备及工艺流程简单。

　　h 后期无费用投入，长期处理成本低。

　　i 不足之处是需要专用处理设备，有一定的前期投入。

　　图3 直接催化燃烧法处理设备

　　综合以上各种处理方法的优缺点，根据砂布生产过程中废气的产生以及设备配套的实际情况，氧化燃烧处理方法是长时间低成本处理较为理想的办法，而直接催化燃烧法需要长期投入配套的设备，且设备投入成本不低。为此，在直接催化燃烧法的基础上，结合砂布生产中普遍使用锅炉供热的现状，如使用锅炉燃烧处理废气，不但可减少前期投入，而且可以长期低成本运行，并且可达到与直接催化燃烧法相同的效果。

　　4.锅炉燃烧处理方案和实施

　　第一、处理原理流程

　　如图4。

　　图4 废气处理原理图

　　第二、废气收集

　　废气处理的前提是收集，主要方法是：

　　1 烘房主要是通过在烘房内顶部安装集气管，然后用多台风机将废气送到负压总管（此处风机的流量可集中分别控制，便于整体调整烘房各部分的换气量）。示意如图5。

　　图5 烘房废气收集示意图

　　2 操作区主要是通过将操作区顶部密封，再安装集气管道，然后用风机将桥架、涂胶机等处所挥发产生的废气送到负压总管，示意如图6.

　　图6 操作区废气收集示意图

　　第三、废气的锅炉燃烧处理

　　收集的废气通过负压总管，由负压风机送到缓冲器，再经锅炉鼓风机送到炉膛，在炉膛中经高温燃烧处理后，经锅炉的尾气处理系统排放。示意如图7：

　　图7 废气锅炉燃烧示意图

　　三、创新要点

　　用砂布生产中锅炉供热系统，使用锅炉炉膛高温，直接氧化燃烧生产中所产生的废气，可长期低成本处理废气和有效利用换气余热。

　　四、结论

　　锅炉燃烧处理法经我公司的使用：

　　（一）运行情况如下：

　　1 运行稳定，费用低，安全可靠。

　　2 减小了烘房和车间有害物的浓度，使有害物的浓度控制在安全范围内，消除了可能燃烧爆炸的安全隐患，使设备和人员的安全得到了保障。

　　3 明显改善了车间的工作环境。

　　4 减少了废气向周边的扩散。

　　（二）节能减排的效果、产生的效益如下：

　　1.每天平均用胶水8232Kg,游离分含量按8.02％，预计每天可减排660.2Kg,每年可减排206吨废气污染物。

　　2.预计每小时节煤98Kg，每月开机26天，每年可节煤61.152吨。

　　综上所述该方法切实可行!

　　结束语：以期和大家一道共同努力，创造一个和谐无污染、无危害的生产生活环境，让我们的砂布生产“绿”起来！