高温无氧0碳气体燃烧技术在电线电缆及塑料制造业的废气处理应用

　　高温无氧零碳气体燃烧技术相对应的是：发明专利《VOC强力燃烧设备》专利号：ZL202010804846.6.发明人：杨满锁。VOC强力燃烧设备采用电能发热技术产生高温，利用高温燃烧分解裂解工业废气中含有的有机化合物及挥发性有机物VOCs污染物;电能发热无需氧气助燃获取热能;电能为清洁能源，电力设备自身不会产生二氧化碳等污染物，所以该专利技术称为：高温无氧零碳气体燃烧技术。

　　VOC强力燃烧设备：高温无氧燃烧技术处理电线电缆生产及塑料制造业废气的实际应用：塑料制造加工业多采用塑料在螺杆挤出机内热熔挤出进行塑形，加工为固体形态的塑料制品，例如：塑料压延、塑料造粒、塑料拉丝、塑料制管、电线电缆制造等相关塑料制品制造业，塑料热熔都有工业有机化合物废气、VOCs挥发性有机物产出，采用有效处理塑料制造工业废气VOCs技术，可以从制造加工设备源头解除VOCs工业废气污染。世界公认：本行业采用高温燃烧分解技术最为有效。高温燃烧分解工业废气技术已应用百年历程、技术成熟，以燃油、燃气燃烧获取热能，虽然燃油、燃气爆炸风险高、热能损耗大、治污成本高，生成大量二氧化碳、氮氧化物温室气体排放等缺陷的存在。只因没有更好更先进的热能获取技术;电力发热获取热能，更安全、更环保世人公知，因为未能攻克电能发热成本高的世界性难题，所以世界上至今仍然以燃烧化石燃料获得热能为主导的治污技术装备。《VOC强力燃烧设备》攻克了电能发热成本高的世界性难题，研发出独有的小燃烧室并联结构将热能利用效率提高了数十倍，填补电能发热燃烧工业废气成本高的缺陷，与现今世界上的蓄热式燃烧技术相比较可节能十倍，电力发热燃烧工业废气技术，降低了设备投资、减少了治污成本，提高了治污设备的安全性能。VOC强力燃烧设备利用高温燃烧分解VOCs废气中含有二恶英、塑料微颗粒及有机化合物等污染物，防止污染物释放至大气中污染空气影响生态环境。

　　本文以PVC聚氯乙烯电线电缆制造业废气治理为实例进行技术论证：为相关产业提供高温燃烧VOCs废气技术指导，提供可靠的治污技术方案、治污设备投资、设备的治污成本及满足国家要求的治污排放标准。以此解决本行业高温燃烧治污设备运行成本高的难题，实现治污设备的低耗能。为企业生产降低成本。低廉的治污费用可使企业放弃偷排、漏排不正确的思维及行为，促使企业能够自觉负责任的对工业废气进行有效处理，激发企业自身保护爱护生态环境的责任与担当，比惩戒会更加有效。生态环境保护是每个人的职责与责任，优良的生态环境每个人都是受益者。高质量的治污技术、低耗能的治污装备是防止环境污染的基础，论语：“工欲善其事、必先利其器”，就是这个道理。先进的治污技术装备能为工业废气进行高效处理，保持治污设备长时间低能耗运行，为企业治污保驾护航。

　　VOC强力燃烧设备的技术发明人：杨满锁，本着忠爱国家，爱护环境的意愿，自筹资金进行技术研发。科技研发风险巨大，技术研发不成功投入的资金与精力会白白浪费徒劳无功。技术研发难、技术推广应用更难，技术革新必然对原有技术产生冲击，先进技术的推广应用人为阻力重重。但是新技术的推广应用有益于工业进步，有益于生态环境保护，有益于人类的身体健康，有效减少地球能源消耗，阻力再大也阻挡不了社会前进的步伐。

　　本文以PVC聚氯乙烯加工制造业产生的含多氯物质的工业废气处理进行技术分享，PVC聚氯乙烯化学组成是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性塑料，其特性：具备优异的耐化学腐蚀性能、具备优良的电绝缘性、拥有良好的阻燃特性。可用作电线电缆的外皮绝缘及保护层;可制造多种用途的PVC塑料管道;压延制造成不同厚度是PVC塑料板材;吹塑制造成多种用途的PVC塑料薄膜：拉丝、造粒等生活及工业制品。PVC塑料制品虽然众多，但是PVC其加工制造过程都需要螺杆挤出机的热熔融塑化，才可以制造成多种类PVC塑料制品。挥发性有机物VOCs及有机化合物主要产生在螺杆挤出机的成型模具出料嘴部位和PVC制品冷却定型前的部位，这是PVC制品挥发性有机物VOCs及微颗粒污染物生成的主要位置，呈现为高浓度小风量烟气。掌握挥发性有机物VOCs和微颗粒污染的来源部位，就能进行靶向收集，尽力降低室内空气的混入量，降低废气的总风量，由此降低没必要的能源消耗。

　　VOC强力燃烧设备是以高温燃烧技术分解裂解处理PVC塑料制造业工业废气：例如PVC电线电缆制造、塑料制管、塑料压延板、塑料吹膜、造粒、拉丝等工业生产PVC聚氯乙烯热熔、螺杆挤出机挤出塑形产生的挥发性有机物VOCs和塑料微颗粒污染物的高温燃烧技术。

　　聚氯乙烯polyvinyl chloride 简称PVC，是氯乙烯单体在过氧化物(CH₂=CHCI)通过自由基聚合形成的长链聚合物，氯含量约56%。PVC聚氯乙烯在实际应用中要进行改性工艺：需添加稳定剂防止老化、增塑剂调节软硬度、阻燃剂等。稳定剂：硬脂酸铅(Lead stearate)、硬脂酸钡(Barium stearate)等稳定剂;增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯(Dioctyl phthalate)DOP、邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate)DBP;阻燃剂：氯化石蜡-52(CP-52)氯含量50%-54%，等有机溶剂。

　　PVC聚氯乙烯、稳定剂、增塑剂、阻燃剂在热熔螺杆挤出机挤出过程中会生成：氯化氢(HCI)、氯乙烯单体(VCM)、二恶英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)、挥发性有机物(VOCs)有机污染物：包括非甲烷总烃、苯系物(苯、甲苯)、酮类、酯类等。这些物质具有刺激性或毒性，排放限值通常严格，例如非甲烷总烃浓度需控制在较低水平(如20-30mg/m³以下)。

　　无机物：氯化氢(来自PVC电线电缆生产)、硫化氢(来自橡胶电缆硫化过程)、氮氧化物等。氯化氢排放浓度一般要求低于5mg/m³，硫化氢等酸性气体需通过碱中和洗涤系统高效去除。

　　PVC聚氯乙烯电线电缆生产废气处理设备工艺：针对废气的复杂成分，采用组合工艺， VOC强力燃烧设备+碱中和洗涤塔，以高效去除有机化合物和腐蚀性气体，VOC强力燃烧设备具备较强的耐酸性能，高温燃烧分解裂解技术对有机化合物处理效率能达到98%以上。

　　检测标准为依据：排放监测需参照标准方法，如GB/T17650.1(卤酸气体检定)、GB/T18380.12(火焰燃烧实验)等。PVC线缆企业通过“VOC强力燃烧设备+碱洗涤工艺”，使非甲烷总烃排放稳定在10mg/m³以下，氯化氢低于5mg/m³，优于地方标准。硫化氢等污染物通过碱洗涤系统去除。

　　VOC强力燃烧设备特有的燃烧室结构使热能得到高效利用，降低了治污设备运行成本，为企业减轻负担，有利于治污设备确保长期稳定达标排放。

　　高温燃烧分解裂解PVC聚氯乙烯热熔产生的气体污染物是现今最有效的治污技术，VOC强力燃烧设备高温燃烧室以多室并联结构组成，狭窄细长的高温燃烧室增强热能的高效利用，每个高温燃烧室设置有电加热元器件发热温度可高达1800℃，能在0-1800℃的温度范围内进行精准控温与调温，选择最适宜的废气燃烧分解裂解温度，对PVC聚氯乙烯工业废气进行高效处理，治污成本低，保障长时间治污设备的安全平稳运行。

　　电线电缆制造PVC聚氯乙烯绝缘层为案例：电线电缆制造过程中，金属导线穿越螺杆挤出机顶端模具，金属导线在模具内经过会自动包裹一层PVC聚氯乙烯绝缘层，PVC聚氯乙烯绝缘层温度在200℃左右，PVC聚氯乙烯绝缘层表面会生成视觉可见的烟气并伴有气味。电线电缆生产定点废气收集：封闭螺杆挤出机模具口到水池冷却点的位置，这是电线电缆生产PVC聚氯乙烯热熔产生废气污染物的主要位置，密闭收集PVC聚氯乙烯热熔产生的废气污染物，为VOC强力燃烧设备高温燃烧分解废气做收集工作。

　　高温燃烧分解裂解电线电缆PVC聚氯乙烯热熔产生的废气污染物，关键是要把PVC聚氯乙烯热熔释放出的二恶英：“多氯二苯并二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)”，聚氯乙烯烟气在高温作用下充分燃烧分解，可有效破坏二恶英的形成，这需要从燃烧温度、充分燃烧时间进行控制，由于二恶英的强热稳定性需要加热到950℃以上才正常分解，二恶英生成的前驱物质氯苯、氯酚要得到充分燃烧分解，以防止二恶英的低温再合成。正常燃烧温度需达到950℃以上，气体充分燃烧时间达到2s，物质中存在的二恶英类物质均能破坏，但是：为防止二恶英的低温再合成将燃烧温度设定在1000-1100℃处理PVC聚氯乙烯热熔产生的废气效果最好。

　　VOC强力燃烧设备高温燃烧分解裂解电线电缆生产过程中PVC聚氯乙烯热熔产生的烟气，设备设置：封闭式废气收集室、VOC强力燃烧设备、碱中和洗涤塔、风机、排气筒等主要设施。封闭式废气收集室：废气收集室设置在螺杆挤出机模具和水冷池的位置，防止室内空气大量进入废气收集室内增加治污成本。VOC强力燃烧设备燃烧PVC聚氯乙烯烟气温度设定在1000-1100℃(燃烧温度可以根据实际检测数据进行高低设置调整，以达到最优治污效果为益)，充分燃烧分解时间3s，高温燃烧室电加热元器件发热功率是12KW，PVC聚氯乙烯烟气在燃烧室内燃烧增加了燃烧室的热能，替补部分电能发热功率，节省电能消耗，实际应用电能消耗功率约8KW，碱中和洗涤塔水泵电机功率3KW，风机功率3KW。电线电缆制造企业，废气处理设备运行功率14KW，每小时治污设备运行费用约10元/小时。

　　VOC强力燃烧设备在电线电缆制造业处理PVC聚氯乙烯热熔烟气实例为PVC聚氯乙烯加工制造其他产业废气处理提供技术借鉴，虽存在工况与处理废气风量的不同，但是治污技术装备是相同的，环保设备投资差异不大，治污设备运行成本差异不大，能保证VOC强力燃烧设备是当今世界高温燃烧处理工业废气治污成本最低的治污设备。