鞋底橡胶材料废气处理工艺
一、鞋底橡胶材料废气简述
鞋底材料工业化以来，无论在产品种类还是应用性能上都取得了巨大的发展。随着科学技术突飞猛进的发展和进步，各种高性能的新材料不断涌现，相应地为传统的制鞋业提供了许多有用之材，新材料的应用不但引发新的流行趋势，也为鞋类功能性、舒适性等性能的开发提供了保证，成为更新产品的支柱。橡胶是使用最广泛的鞋底材料，可用作皮鞋、运动鞋、胶鞋的鞋底，橡胶鞋底具有优异的耐磨性能、耐腐蚀性能、耐老化性能和良好的减震性能，且防滑效果佳、弹性良好、不易断裂、延伸性好、收缩稳定，橡胶鞋底穿着轻便舒适，在鞋底材料中发展较快，具有广阔的市场前景。然而橡胶鞋底材料在加工生产过程会产生粉尘颗粒物、非甲烷总烃、二硫化碳、硫化氢、臭气等污染物。这些污染物如果没有收集净化处理，直接排放进入大气，不仅会造成大气环境污染，还会对生活在周边的居民身体健康有伤害，因此，必须对橡胶鞋材废气进行净化处理后，达到大气污染物排放标准。
1.1 鞋底橡胶材料废气来源及成分
（1）配料及投料工序
各种原材料外购后进入项目配料间按比例配料，然后根据需要人工投入密炼机，此过程会产生粉尘颗粒物。
（2）密炼工序
配好的物料人工投入密炼机，在密炼机内进行混炼，密炼过程会产生少量粉尘及炼胶废气，主要污染因子包括颗粒物、非甲烷总烃、二硫化碳、硫化氢、臭气等。
（3）开炼工序
为了使胶料混合更加均匀，同时补充所缺辅料，需要再经过开炼机进行炼胶，此过程会产生少量炼胶废气，主要污染因子包括非甲烷总烃、二硫化碳、硫化氢、臭气等。
（4）硫化成型
经切料成块的胶条人工送至硫化区，在经过硫化成型机模具加热压模成型产出鞋底，硫化过程会产生硫化废气，污染因子包括非甲烷总烃、二硫化碳、硫化氢、臭气等。
二、鞋底橡胶材料废气处理工艺
鞋底橡胶材料在加工生产过程会产生粉尘颗粒物、非甲烷总烃、二硫化碳、硫化氢、臭气等污染物。对于粉尘颗粒物处理采用布袋除尘法即可处理，二硫化碳、硫化氢酸性气体处理采用碱液喷淋法处理，而对于非甲烷总烃的有机废气处理方法有很多种，常见主要有活性炭吸附、催化燃烧、UV光解净化，下面详细介绍橡胶鞋材废气处理工艺。
2.1 布袋除尘
将集气罩收集含粉尘废气通过管道输送进入布袋除尘设备的预收尘室，碰到设置的障碍物，迫使含尘气流方向急剧改变。粗颗粒粉尘由于装到障碍物而改变了原来的运动方向，一部分落入灰斗。剩余随气流进入装有滤袋的过滤室。粉尘附着于滤袋的外表面，净气透过滤袋后经过上部净气室、排风道、风机排出通过15m排气筒排空。
布袋除尘设备工作机理是含尘废气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用，滤料的粉尘层也有一定的过滤作用，布袋除尘器的除尘效果可达到99%以上。
2.2 酸性气体处理
酸性废气处理方法是采用“碱液喷淋塔”进行处理，以10%的氢氧化钠溶液为吸收液。碱性废气处理方法是采用“酸液喷淋塔”进行处理，以10%的硫酸溶液为吸收液。酸性废气洗涤净化法，应用相当普遍，具有运行稳定，处理效果好，投资少，处理费用低等优点。
2.3 有机废气处理工艺
（1）活性炭吸附
活性炭吸附法主要原理就是利用多孔固体吸附剂（活性碳、硅胶、分子筛等）来处理有机废气，这样就能够通过化学键力或者是分子引力充分吸附有害成分，并且将其吸附在吸附剂的表面，从而达到净化有机废气的目的。吸附法目前主要应用于大风量、低浓度（≤800mg/m3）、无颗粒物、无粘性物、常温的低浓度有机废气净化处理。
活性炭净化率高（活性炭吸附可达到90%以上），实用遍及，操纵简单，投资低。在吸附饱和以后需要更换新的活性炭，更换活性炭需要费用，替换下来的饱和以后的活性炭也是需要找专业人员进行危废处理，运行费用高。
（2）催化燃烧
燃烧法只在挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧，分解为CO2和H2O。燃烧法适用于各类有机废气，可以分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
排放浓度大于5000mg/m³ 的高浓度废气一般采用直接燃烧法，该方法将VOCs废气作为燃料进行燃烧，燃烧温度一般控制在1100℃，处理效率高，可以达到95％一99％。
热力燃烧法适合于处理浓度在1000—5000 mg/m³ 的废气，采用热力燃烧法，废气中VOCs浓度较低，需要借助其他燃料或助燃气体，热力燃烧所需的温度较直接燃烧低，大约为540—820℃。燃烧法处理VOCs废气处理效率高，但VOCs废气若含有S、N等元素，燃烧后产生的废气直接外排会导致二次污染。
通过热力燃烧或者催化燃烧法处理有机废气，其净化率是比较高的，但是其投资运营成本极高。因废气排放的点多且分散，很难实现集中收集。燃烧装置需要多套且需要很大的占地面积。热力燃烧比较适合24小时连续不断运行且浓度较高而稳定的废气工况，不适合间断性的生产产线工况。催化燃烧的投资和运营费用相对热力燃烧较低，但净化效率也相对较低一些；但贵金属催化剂容易因为废气中的杂质（如硫化物）等造成中毒失效，而更换催化剂的费用很高；同时对废气进气条件的控制非常严格，否则会造成催化燃烧室堵塞而引起安全事故。
（3）生物除臭
生物除臭设备是以生物填料为载体，使微生物在适宜的环境下，在生物填料表面形成生物膜，生物膜中的微生物利用废气中的无机和有机物作为碳源和能源，通过降解恶臭物质维持其生命活动，并将恶臭物质分解成二氧化碳、水、矿物质等无臭物，达到净化恶臭气体的目的的环保设备。
生物除臭技术原理是利用微生物的生物降解作用对臭气物质进行吸收和降解从而达到除臭的目的。臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层。利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO₂、H₂O、H₂SO₄、HNO₃等简单无机物。生物滤池法除臭效率高，适合大气量低浓度的废气处理。
