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环保节能与安全 蒋鹏飞·轮胎硫化废气高效节能收集系统对废气治理的重要性

表 1 常规 VOCs 治理技术
序号 处理技术 优点 缺点
1 UV 光催化氧化 体积小，安装，除臭效果适中，运行维护简单 紫外灯管有衰减周期局限，对高能建有机物净化效率低（如苯
（紫外光解法） 系物等），单次运行周期短，对废气和环境温、湿度有要求
2 燃烧法 稳定运行下净化效率高 运行成本高（主要是辅助燃料和浓缩用吸附剂长期投用），对
易燃爆有机物的处理在安全配置要求较高
3 吸附法 设备结构简单，有效运行下处理效率高 吸附剂的有效运行时间短，需经常更换 ；更换吸附材料的费用
较高，更换后的吸附材料需进行特殊处理
4 臭氧氧化法 设备器型简单，安装简便，运行维护简单 部分有机物不能被臭氧氧化，过多的臭氧带来一定的二次污染
5 低温等离子净化法 体积小，净化效率高，设备可根据废气浓度进 前段气体含尘量和含油量有要求（爆炸危险）
行设计组合，设备维护简单
6 分子裂解氧化法 对有毒恶臭 VOCs 废气净化效率非常高，设备 设备一次性投资费用高。能耗高
体积小，维护简单
7 生物法 有较强针对性 菌种脆弱，反映时间过短
8 吸收法 化学方式，价格便宜 二次产物，因各家工艺不同，很难有统一的吸收药剂

表 2 设备列表
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序号 处理系统 处理风量（m³ . h ) 设备名称 设备型号 主要参数
UV 光催化氧化 UV-50000 1. 设备尺寸 ：4 500×22 200×2 300（185~254 nm）
2. 灯管数量 ：12 支 ×150 W
1. 设备尺寸 ：2 800×9 000
废气净化系统 50 000 旋流板塔 ECX-2700
2. 水泵数量 ：11kW×2( 以备一用 )
引风机 55 kW 1. 风机流量 ：50 000 m³/h ；
2. 风机静压 ：2 800 Pa.

设计 ：按需通风设计参数获取、多台设备通风需求叠
加设计计算、精细化集中系统变风量设计与运行、长
管路系统均匀流构件产品研制等。系统形成成套设计
方法，并实现广泛的工程应用。
3.1 单源散发特性和需风量研究
利用 “ 现场浓度流量法 ” 和 “ 温度流量法 ” 对污
染物持续散发周期规律、散热周期规律等进行实测，
确定单个工艺污染源的需风量以及按需通风策略。根
据污染间歇散发的特点，实现将热和污染通风部分分
离，以减弱热和污染物共同处理排放的高环保成本、
高运行能耗的问题，开发了高效排风罩，建立了单台
设备通风设计计算方法。 图 1 污染伴热测试罩及现场测试系统示意图
如图 1 所示，根据现场条件，将污染源外周围起来， 了多台硫化设备排风重叠率计算方法，可准确获得整
结合局部排风罩结构设计形式，形成污染伴热散发测 条硫化线通风设计所需的风量参数（如图 3 所示）。在
试罩。罩子底部留有较充分的补风进口面积，由机械 现有工艺及生产模式中提取关键影响因素，提出重叠
送风送至补风口周测。机械送风不直接入罩内，先在 率的计算方法。
外围适当扩散，再在机械排风抽吸下进入罩内。
3.3 集中收集系统设计
如图 2（左）所示，在某厂硫化车间，测试分析
以单台硫化设备通风设计、多台硫化设备重叠率
了单个散发周期内 PM2.5 的散发率 ；以实时散发率测 为基础，摒弃原有超大风量高能耗通风模式，采用精
试结果为基础，结合该设备的散热率，利用 CFD 方法 细化集中排风系统，即每台设备设置一个排风罩，单
进行了分析计算。确定设计排风量 6 000 m³/h、排风
台排风量按需开启，并与硫化设备工艺控制联动，精
时间 9 min，局部排风罩在排风周期内总捕集效率为
细化集中排风（如图 4 所示）。考虑工位补风、厂房排
96%。 热通风等系统的联合设计 ；集中排风系统风量根据单
3.2 多源排风重叠率计算 台需风量与设备最大运行重叠率的乘积进行设计，从
基于多污染源排风重叠率的概率模型构建，建立 而大幅降低系统设计风量与后续环保净化设备容量。

年
2019 第 45 卷 ·41·