、、、橡膠廢氣治理項目橡膠廢氣治理項目橡膠輪胎生產過程中有害氣體綜合治理研究及示范項目一、橡膠輪胎的制造工藝輪胎制造工藝基本分為以下幾個工序：1、軋膠工序依據不同技術要求的配方，將炭黑、天然/合成橡膠、油、添加劑、促進劑等原材料混合到一起，用密煉機或開煉機加以充分的混合，而制成適合制作輪胎各部件的膠片，是輪胎生產的第一道工序。所有的原材料在進入密煉機以前，必須進行測試，被放行以后方可以使用。密煉機每鍋料的重量大約為 250公斤。主要設備：開煉機、密煉機、輥筒擠出機、下片機、涼片機、自動稱量及自動供料系統等。軋膠工序工藝流程示意圖2、壓出工序將在軋膠工序混合均勻的膠料通過壓出機的口型板，壓出技術標準所要求的斷面尺寸。制作的部件：胎面（三方四塊）、胎側（三方三塊）、三角膠條、胎肩墊膠、帶束層墊膠等。主要設備：主要設備：擠出機（熱喂料、冷喂料）、內復合擠出機、外復合擠出機、開煉機及一系列的輔助設備。壓出工序工藝流程示意圖3、壓延工序把混合均勻的膠料在開煉機上加熱，依據技術標準將一定厚度的混合膠片貼附到簾子布的兩面，或者依據技術標準制成一定厚度的膠片。最后的成品稱為“簾布”。原材料簾線主要為尼龍和聚酯兩種。壓延種類：簾子布壓延、鋼絲簾布壓延、氣密層壓延等等。主要設備：三輥壓延機、四輥壓延機、開煉機、錠子房及大量的輔助設備。壓延工序工藝流程示意圖壓延工序工藝流程示意圖4、鋼絲圈制造依據技術標準經過擠出機將鋼絲表面包附上一定厚度的膠料，然后在纏繞機上按不同的斷面形狀及直徑纏繞成鋼絲圈。用于胎圈的這種膠料是有特殊性能的，當硫化完以后，膠料和鋼絲能夠緊密的貼合到一起。主要設備：鋼絲導開裝置、加熱裝置、擠出機、牽引冷卻裝置、纏繞機。常見的鋼絲圈斷面形狀：矩形、U鋼絲圈制造工藝流程示意圖5、裁斷工序將壓延好的掛膠簾子布，依據技術標準（寬度、角度、長度）裁斷，供貼合工序及成型工序使用。主要設備：立式裁斷機、臥式裁斷機、高臺裁斷機、縱裁機、鋼絲帶束層裁斷機。裁斷的簾布種類：纖維簾布：胎體簾布、子口包布、鋼絲圈包布、冠帶層等。鋼絲簾布：帶束層簾布。6、貼合工序將裁斷的簾子布在布筒貼合機上，依標準制成圓筒形的布筒，此工序只使用于斜交胎。7、成型工序把在壓出、壓延、裁斷、鋼絲圈纏繞等工序制的得半成品部件，依據技術標準組裝成胎坯，此過程稱為成型。成型設備及方法：斜交胎：套筒成型機（套筒法）、層貼法成型機（層貼法）子午胎：一次法成型機、二次發成型機（層貼法）成型工序工藝流程示意圖8、噴涂工序胎坯硫化前在其內噴上一種隔離劑，起到潤滑并防止與輪胎胎里粘連的作用，在胎坯外部噴上一種表面活性物質，以促進膠料表面流動，獲得最佳的外觀質量（常用于子午胎）。9、硫化工序將胎坯裝入模具，依據標準在一定的溫度、壓力、時間下將橡膠分子由鏈狀的線型結構變為立體的網狀結構的過程，稱為輪胎硫化。硫化完得輪胎即具備了成品輪胎的外觀—圖案/字體以及胎面花紋，然后輪胎將被送到最終檢驗區域。硫化設備：四柱硫化機、天平式硫化機、硫化罐、個體硫化機（AB）輪胎硫化模具：鋼刻模、精鑄鋁模、鑲塊結構、活絡模。硫化工序工藝流程圖二、 橡膠輪胎制造各工序產生的有害氣體及其危害在橡膠輪胎生產過程中，會產生一定量得橡膠輪胎廢氣。這種廢氣的污染因子主要為工業粉塵、惡臭等污染物，雖然污染強度不大，但是廢氣排放量大、污染成分復雜多變，尤其是廢氣中惡臭成分對周圍環境、廠區環境造成一定的污染，擾民現象難以避免。輪胎生產廢氣的主要成分：橡膠輪胎廢氣的臭氣成分復雜多變。大致可分成5類：1）HS、SO2 22)、粉塵類：如碳黑；3）、含氯的化合物：如酰胺、吲哚類；4）、烴類：如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴；5）、含氧的有機物，如醇、酚、醛、酮、有機酸等。HS、SO2 2機物質。這些物質對人體健康危害較大。從上述橡膠輪胎制造工藝各道工序中可以了解到橡膠輪胎廢氣的主要產生環節是煉膠和硫化兩個工序。（一）煉膠工序：煉膠包括塑煉和混煉。塑煉：是為了滿足各種加工工藝過程對膠料可塑度得要求，通常在一定條件下對生膠進行機械加工，使之由強韌的彈性狀態轉變為柔軟而具有可塑性的狀態，這個工藝過程稱為塑煉。混煉：是將塑煉膠或者具有一定可塑性的橡膠與配合劑在機械作用下混合均勻，制成膠料，以便制造具有各種性能的橡膠制品。配合劑與膠料的混煉工藝過程可分為四個階段：混入、分散、混合和塑化。橡膠輪胎廠煉膠量大，在煉膠時需要將各種配合劑和生膠加入密煉機的進料口中，因此在此過程中會產生一定量的原料泄露和一定量的粉塵泄露。而在密煉機的出料口也會產生大量廢氣，除了煙塵和水蒸氣外，還含有油類混合物，包括乳化油和乳油。其中乳化油的油珠粒徑小于 10微米，一般為0.1—2.0微米。氣體中含有表面活性劑，使油珠成為穩定的乳化液，停留在管道就會形成油狀物，長期積累的油泥狀物直接排向大氣就會使周圍物體表面積附油垢。煉膠廢氣中主要污染物含有粉塵、硫化氫、二硫化碳、甲苯、非甲烷總烴。（二）硫化工序硫化就是將具有一定塑性和黏性的膠料經過成型工藝后而制成的膠輥半成品在一定外部條件下通過化學因素（如硫化體系）的作用，重新轉化為軟質彈性橡膠制品或硬質韌性橡膠制品，從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程中，外部的條件使膠料組分中的混煉膠與硫化劑發生化學反應，由線形的橡膠大分子交聯成立體網狀結構的大分子，從而大大改善了橡膠的各項性能，使橡膠膠輥獲得了能滿足產品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、彈性等物理機械性硫化就是將具有一定塑性和黏性的膠料經過成型工藝后而制成的膠輥半成品在一定外部條件下通過化學因素（如硫化體系）的作用，重新轉化為軟質彈性橡膠制品或硬質韌性橡膠制品，從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程中，外部的條件使膠料組分中的混煉膠與硫化劑發生化學反應，由線形的橡膠大分子交聯成立體網狀結構的大分子，從而大大改善了橡膠的各項性能，使橡膠膠輥獲得了能滿足產品使用需要的硬度、耐熱、耐老化、耐酸堿、耐高溫、彈性等物理機械性能和其他性能。硫化的實質是交聯，即線形的橡膠分子轉化為空間網狀結構過程。硫化分為四個階段：焦燒階段、熱硫化階段（欠硫期—預硫階段）、硫化平坦階段（正硫期—正硫化階段）、過硫階段（過硫期）硫化過程中使用的硫化劑分為無機和有機兩大類。前一類有硫磺、一氯化硫、硒、碲等。后一類有含硫的促進劑（如促進劑 TMTD）、有機過氧化物（如過氧化苯甲酰）、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸乙酯、馬來酰亞胺衍生物等。橡膠硫化劑包括元素硫、硒、碲，含硫化合物，過氧化物，醌類化合物，胺類化合物，樹脂類化合物，金屬氧化物以及異氰酸酯等。用得最普遍的是元素硫和含硫化合物。因此硫化過程中產生的廢氣主要成分為含硫化合物、含氧有機物、烴類等。（三）橡膠輪胎廢氣的危害1）粉塵危害粉塵是橡膠制品加工業的主要職業危害因素之一，在生產加工過程中，各種化學原料的運輸、粉碎、干燥、篩選、配料、塑混煉等崗位中都有大量的粉塵飛揚。眾所周知，橡膠制品加工業所需的粉體助劑，其粒子越細，對分散越有利，也易飛揚彌漫，往往成為防塵工作中難以解決的問題。粉塵對人體的危害比較大，不僅對上呼吸道有影響，且能引起矽肺、炭黑塵肺、滑石塵肺等疾病，已成為危害工人健康的重要因素之一。2）毒物的危害橡膠廠許多工序工人都接觸溶劑，主要有汽油、苯、甲苯、 二甲苯、醋酸乙酯和氯苯(某些品牌粘合劑)等，在半成品或成品干燥過程中產生溶劑揮發氣而使工人受到傷害。另外， 許多配合劑含鉛、鉻、鎳、砷等重金屬，以及毒性尚未完全清楚的煉膠、 硫化、塑化的煙氣等，均對人體有不同程度的毒害。3）噪聲橡膠加工過程中，由于機械摩擦、振動、撞擊所 產生的噪聲，使長期處于高噪聲環境中操作的工人身體健康受到影響，例如導致耳聾、高血壓、中樞神經受損等。另外，橡膠加工生產過程中諸如高溫、振動、微波、X線和射線等，也是不容忽視的危害因素。三、橡膠輪胎廢氣排放執行標準廢氣排放執行 GB16297-96《大氣污染物綜合排放標準》二級標準，見下表：排放濃度（mg/m3）kg/h二級限值監控點濃 度（m）（mg/m3）炭黑塵18150.51周界外肉眼不可見200.85濃度最303.4高點一般顆粒120153.5周界外1.0物205.9濃度最3023高點非甲烷總1201510周界外4.0烴2017濃度最2535高點305340100污染物最高允許 污染物最高允許 最高允許排放速率 無組織排放監控濃度控制對象有組織排放臭氣濃度

標準值6000（25m）15000(排氣筒高35m)20000（排氣筒高40m）無組織排放廠界臭氣濃度 20四、國內外治理現狀及趨勢302008近年來，隨著國民經濟的發展和市場需求，橡膠制品加工業在不斷的發展壯大，但隨之而來的危害也不容忽視。橡膠輪胎加工是污染較重的行業。橡膠制品以橡膠為基本原料，加入炭黑、促進劑、防老劑等配合劑和骨架材料，經過物理和化學加工而成。因此，炭黑等粉體材料帶來的粉塵污染、混煉設備產生的機械噪聲和傷害，硫化場地出現的煙霧彌漫、成型現場有機溶劑揮發造成的人體中毒等，都是發達國家橡膠廠難以立足而向外轉移的重要原因之一。目前，我國的橡膠制品加工廠星羅密布，且多為小規模、勞動密集型的生產企業。大多數企業生產仍以手工操作為主，機械化、自動化水平較低，作業強度大，勞動條件較為惡劣，并且橡膠加工生產工序多，生產過程中會產生大量有害氣體，并未經任何處理直接排放到大氣中，不僅對從事生產的工作人員身體健康造成職業危害，而且擴散到大氣中在空氣中長期滯留，對人的健康存在較大的危害。基于一直以來橡膠行業不斷發展壯大，因而產生的廢氣量也在日益增多，而目前橡膠輪胎廢氣治理方面尚沒有得到實際工程應用，而人們自身對健康的要求不斷提高，所以一方面在東營市環保局和廣饒縣橡膠企業的大力支持下，另一方面也為了更好的改善橡膠從業人員的工作環境，我們提出了本項目，并通過本項目能夠在一定程度上解決橡膠產業廢氣的治理問題，取得環境與經濟的雙重效益。3719420％以上，通過開展“全國優質橡膠輪胎生產示范區”和區域產品專項整治活動，東營輪胎產品質量大部分已高于國家標準的要求，產品銷往歐、美、非、亞等世界各地。目前橡膠廠煉膠、硫化車間產生大量油煙和臭味，對環境產生很大影響，各個廠迫切需要進行改善。據了解，國內外目前處理技術有：燃燒法（含鉑催化和直燃法），活性炭吸附法、中和法和生物講解法，濕法清洗法、靜電吸附等，但是各種方法均有各自的優勢和不足之處。因此，尋求一種既經濟又有效的方法是目前需要努力的方向。通過與廣饒縣橡膠企業的合作以及環保部門的大力支持，從橡膠生產的各個工序出發，找出廢氣發生源，并利用廢氣收集系統將車間內產生的有害廢氣全部收集后，利用管道輸送系統將其輸送到熱電廠焚燒，轉化成二氧化碳和水后排放，既消除了橡膠輪胎廢氣對人體的危害，又使橡膠廠減少了運行成本，為熱電廠帶來了一定的經濟效益。五、橡膠輪胎廢氣治理方案橡膠輪胎以橡膠為基本原料，加入炭黑、促進劑、防老劑等配合劑和骨架材料，經過物理和化學加工而成。因此，炭黑等粉體材料帶來的粉塵污染、混煉設備產生的機械噪聲和傷害，硫化場地出現的煙霧彌漫、成型現場有機溶劑揮發造成的人體中毒等，目前橡膠輪胎廢氣的污染越來越受到政府、企業以及橡膠制品從業者的高度關注。所以橡膠輪胎廢氣的治理迫在眉睫。針對橡膠輪胎廢氣的產生部位及組分的分析研究后，我們主要提出以下兩種可能的解決方案：由于橡膠輪胎廢氣的產生部位比較多，并且分散在車間中，因此在處理廢氣之前必須先把廢氣收集起來，所以需要集氣系統對其進行收集后統一進行處理。1、集氣系統部分：在車間機器產生廢氣的具體部位加上密閉系統，然后安裝相對應的管道，利用風機作用將廢氣抽出；另外，一方面在車間四周的地面部位安裝一定量的鼓風機，將車間內散布的廢氣由下而上鼓氣，另一方面在車間頂部安裝抽風機，使抽氣量大于鼓風量，從而車間內產生一定的低負壓，保證了車間內廢氣不會像外擴散。抽出的廢氣統一由管道外送進行處理。2、催化燃燒法催化燃燒法主要是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200～400300～400本方案的基本方法就是先利用機器系統將車間內的廢氣統一收集后，經過管道，利用風機將收集的廢氣輸送到燃燒塔或者廠區附近的熱電廠統一燃燒后，廢氣轉化為二氧化碳和水后排入大氣。3、塔式吸收法此法并非傳統意義上的塔式吸收法。本方案是先將集氣系統收集的廢氣輸送到堿式吸收塔中，將廢氣由下而上輸入，堿液通過噴淋的方式由上而下噴淋廢氣，經過吸收塔處理后的氣體在經過一層水幕除塵后輸入燃燒塔中。此過程去除了廢氣中含有的部分酸性氣體和粉塵。廢氣仍然由下而上進入燃燒塔，在燃燒塔中燃燒后，除去了廢氣中含有的有機物，最后再經過一層水幕除塵過程，再去除氣體中因燃燒產生的粉塵，燃燒后的二氧化碳和水就排入大氣中即可。目錄摘要 IAbstract II第1章概述 2丁苯橡膠的橡膠的發展歷史 2未來的發展前景 3丁苯橡膠的分類 4丁苯橡膠的結構、性能和用途 5丁苯橡膠的結構 5丁苯橡膠的性能 5丁苯橡膠的用途 6丁苯橡膠的生產技術 6乳液聚合(ESBR) 6溶液聚合(SSBR) 7第2章低溫乳液聚合丁苯橡膠工藝設計 9低溫乳液聚合丁苯橡膠的條件 9分散介質 9單體純度 9聚合溫度 9轉化率與聚合時間 9丁苯橡膠生產工藝流程簡介 9原料準備過程 9聚合過程 10分離過程 10后處理工段 10工藝流程簡圖 112.3工藝流程圖 12第3章物料衡算 13基礎數據 13聚合物料工段衡算 14進料計算 14出料計算 16第4章熱量衡算 17聚合熱 17冷卻熱 17攪拌熱 18大氣吸熱 18熱量統計 19所需氨的量的計算 20Cp的計算 20第5章聚合釜的選型 21聚合釜的長徑比 21攪拌器的計算 22傳熱的計算 23進出口管徑 25支座的選用 25視鏡和溫度計接管的選用 25人孔的選取 26聚合釜 27第6章輔助設備的選型 28管道直徑的計算 28泵的選型 28第7章安全Th產及環境保護 30環境保護 30安全措施 30結 論 32致 謝 33參考文獻 345Kg/a 丁苯橡膠合成廠工藝設計摘要：丁苯橡膠是丁二烯與苯乙烯的共聚物，由于其價格低廉，綜合性能良好，成為現今52400mm高為8000mm采用布魯馬金式攪拌器和內冷件直管式換熱器。綜合上述工藝計算和設計結果，繪制出了工藝流程圖、主要設備圖。同時對聚丁苯橡膠生產過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關說明。關鍵詞：丁苯橡膠低溫乳液聚合工藝設計聚合釜IProcessDesignof10kt/aStyrene-butadieneRubberSynthesisFactoryrubberisacopolymerofbutadieneandstyrene.Inrecentyears,theStyrene-butadienerubberiswildlyusedineverywhereforitslowpriceandgoodproperty.Thisdesignisprocessdesignbasedonbutadieneandstyreneasrawmaterials,withanannualoutputof10,000tonsofSBR.Bycompa