Controle de VOC na Indústria da Borracha

Controle de COV noborracha indústria

--padrões de emissão levam a mudanças verdes

Os COV na indústria da borracha são gerados em múltiplos elos de produção. Na fase de processamento da matéria-prima, os componentes orgânicos de baixo peso molecular contidos na borracha natural e as substâncias monoméricas remanescentes na produção da borracha sintética começaram a volatilizar. Na etapa de mistura, alguns componentes orgânicos de amaciantes de borracha, aceleradores, antioxidantes e outros aditivos escapam sob a ação da alta temperatura. Por exemplo, o amaciante de óleo aromático comumente usado liberará substâncias voláteis durante a mistura. No processo de vulcanização, os subprodutos orgânicos de baixo peso molecular produzidos pela reação de agentes de reticulação e aceleradores de vulcanização também são uma importante fonte de VOCs. Por exemplo, o sistema de vulcanização com enxofre produzirá compostos orgânicos voláteis contendo enxofre. Esses voláteis contêm uma variedade de substâncias, sendo as mais comuns os hidrocarbonetos aromáticos, como benzeno, tolueno e xileno. São representantes típicos de VOCs na indústria da borracha.

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1. O que é VOC, VOC na indústria da borracha?

VOC (compostos orgânicos voláteis) na indústria da borracha refere-se a compostos orgânicos que são volatilizados a partir de matérias-primas, aditivos e processos de produção durante o processo de produção da borracha. Esses compostos são voláteis e possuem alta pressão de vapor à temperatura ambiente. Por exemplo, solventes orgânicos utilizados no processamento de borracha, hidrocarbonetos aromáticos como benzeno, tolueno e xileno, bem como componentes orgânicos contidos em alguns amaciantes e plastificantes de borracha, todos se enquadram na categoria de COV.

2. De onde vêm os COV na indústria da borracha?

Matérias-primas: A própria borracha natural contém alguns componentes orgânicos de baixo peso molecular, que se volatilizarão durante o processamento. No processo de produção de borracha sintética, resíduos de monômeros e aditivos também se tornarão fonte de VOC. Por exemplo, o monômero de estireno reagiu de forma incompleta na produção de borracha de estireno-butadieno.

Auxiliares de processamento: Um grande número de aditivos é usado na mistura de borracha, vulcanização e outros processos de processamento, como amaciantes de borracha (como óleos aromáticos), aceleradores, antioxidantes, etc. para formar COVs. Por exemplo, durante o processo de mistura do óleo aromático, devido ao aumento da temperatura, os componentes voláteis nele contidos serão emitidos para o ar.

Processo de vulcanização: A vulcanização é uma etapa fundamental no processamento da borracha. Durante o processo de vulcanização, os agentes de reticulação e aceleradores de vulcanização da borracha sofrerão reações químicas. Este processo produzirá alguns subprodutos orgânicos de baixo peso molecular, que serão liberados na forma de COVs. Por exemplo, ao usar um sistema de vulcanização com enxofre, serão produzidos compostos orgânicos voláteis contendo enxofre.

3. Quais são os perigos dos COV na indústria da borracha?

Perigos para a saúde humana

As séries de benzeno (como benzeno, tolueno e xileno) na indústria da borracha VOC são substâncias tóxicas e nocivas. A exposição prolongada ao benzeno pode levar à função hematopoiética anormal e causar doenças graves, como a leucemia. O tolueno e o xileno podem estimular o sistema nervoso central e causar sintomas como tontura, dor de cabeça, náusea e vômito.

Alguns COV contendo cloro (como hidrocarbonetos clorados que podem ser produzidos durante o processamento da borracha de cloropreno) podem causar danos a órgãos como fígado e rins após entrarem no corpo humano.

Riscos ambientais

Os COVs participam de reações fotoquímicas na atmosfera para produzir ozônio (O₃) e aerossóis orgânicos secundários (SOA). O ozônio é um oxidante forte que pode danificar as plantas, fazendo com que as folhas das culturas fiquem amareladas e o crescimento seja atrofiado. Ao mesmo tempo, altas concentrações de ozônio também podem irritar o trato respiratório humano e causar doenças respiratórias.

Os aerossóis orgânicos secundários podem reduzir a visibilidade atmosférica, levando à formação de neblina, afetando a qualidade do ar e as alterações climáticas.

4. Quais são os padrões de emissão e medidas de controle?

Padrões de emissão

Na China, o Padrão de Emissão de Poluentes da Indústria de Produtos de Borracha (GB 27632 - 2011) estabeleceu disposições para emissões de COV na indústria da borracha. Por exemplo, existem requisitos claros para os limites de emissão de hidrocarbonetos totais não metano provenientes de unidades de refinação de borracha e unidades de vulcanização. O limite de emissão de hidrocarbonetos totais não metânicos provenientes de unidades de refino de borracha é de 10 mg/m³ (emissões organizadas).

Padrões de emissão de VOC relacionados à indústria da borracha
Monitorando objetos	Limites de emissão	Escopo de aplicação
Benzeno, tolueno, xileno, hidrocarbonetos não metano	Tubos de escape de equipamentos de refino de borracha: os limites de emissão de hidrocarbonetos totais não metano são 10 mg/m³, os limites de emissão de benzeno são 3 mg/m³ e os limites de emissão de tolueno e xileno combinados são 15 mg/m³	O processo de produção de empresas industriais de produtos de borracha, incluindo controle de emissões de gases residuais gerados pelo refino de borracha, vulcanização e outros processos de processo
	Tubos de escape de equipamentos de sulfetação: os limites de emissão de hidrocarbonetos totais não metano são 10mg/m³, os limites de emissão de benzeno são 3mg/m³ e os limites de emissão de tolueno e xileno combinados são 15mg/m³
	Emissões não organizadas nos limites da fábrica: o limite de concentração do ponto de monitoramento total de hidrocarbonetos não metano é 4,0mg/m³
Vários odores poluentes, alguns dos quais estão relacionados com VOCs, como o estireno	Existem diferentes limites para as emissões de estireno e concentrações de emissões correspondentes a diferentes alturas dos tubos de escape. Por exemplo, quando a altura do tubo de escape é de 15m, a emissão de estireno é de 6,5kg/h e a concentração de emissão é de 5mg/m³, etc.	Aplicável ao controle de emissão de gases odoríferos gerados na indústria da borracha, para evitar que poluentes odoríferos poluam o ar ambiente e afetem a qualidade de vida e ambiental dos moradores do entorno
Compostos orgânicos voláteis (VOCs), incluindo vários componentes orgânicos de gases residuais emitidos pela indústria da borracha	Requisitos especiais de controle para emissões não organizadas de COVs, como exigir que as empresas implementem controle sobre cinco tipos de fontes de emissão, como armazenamento, transferência e transporte de materiais contendo COVs, vazamento de equipamentos e componentes de tubulações, evaporação de superfícies líquidas abertas e processo , e especificando locais de monitoramento de emissões não organizados correspondentes e limites de concentração de monitoramento, etc.	Aplicável à gestão e controle de emissões não organizadas de COV na indústria da borracha, para orientar as empresas a tomar medidas eficazes para reduzir as emissões não organizadas e melhorar a qualidade do ar ambiente

EUA

Padrões nacionais de emissão: A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) estabeleceu padrões de emissão relevantes. Por exemplo, em novembro de 2023, a EPA emitiu uma proposta para revisar os padrões nacionais de emissão de poluentes atmosféricos perigosos na indústria de fabricação de pneus de borracha, propondo estabelecer um limite máximo de tecnologia de controle alcançável (MACT) para hidrocarbonetos totais (THC) para o processamento de borracha. subcategoria.

Padrões de emissão da indústria: Diferentes governos estaduais podem formular padrões mais rígidos de controle de emissões de COV com base em suas próprias condições, desde que cumpram os padrões federais. Por exemplo, alguns estados têm regulamentações mais detalhadas sobre vazamentos de equipamentos e emissões respiratórias em tanques de armazenamento de fabricantes de borracha.

Substâncias e limites específicos controlados: São estabelecidos limites rigorosos de concentração e emissão de emissões para substâncias nocivas, como benzeno, tolueno e xileno. As empresas devem cumpri-los rigorosamente, caso contrário serão punidas nos termos da lei. 2.

União Europeia

EN ISO 10580:2012: especifica os requisitos de emissão de compostos orgânicos voláteis (COV) para tecidos elásticos e revestimentos de pisos laminados. Se forem utilizados produtos de borracha na produção de tais produtos, eles deverão atender aos requisitos de limite de emissão de COV nesta norma3.

Directiva Integrada de Prevenção e Controlo da Poluição (IPPC): exige que as empresas industriais tomem medidas abrangentes para prevenir e controlar a poluição e regula o processo de produção, a manutenção de equipamentos e o tratamento de gases residuais da indústria da borracha para reduzir a emissão de poluentes como os COV. As empresas precisam de atingir os padrões de desempenho ambiental correspondentes, adoptando a melhor tecnologia disponível (MTD), que clarifica as medidas técnicas e de gestão para a redução das emissões de COV em vários processos de produção de borracha.

Japão

JIS A 1903:2008 e JIS A 1903:2015: Estas duas normas especificam o método de determinação das emissões de compostos orgânicos voláteis (COV) provenientes de produtos de construção. Utilizam um método passivo para detectar e avaliar as emissões de COV provenientes de produtos de borracha e outros materiais relacionados com a construção, fornecendo uma base para controlar as emissões de COV provenientes de produtos de borracha utilizados no domínio da construção.

5. Que medidas de controlo serão tomadas? (Controle de origem, controle de processo, controle de fim de tubo)

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Medidas de controle

- **Controle de origem**: Selecione matérias-primas e aditivos com baixo teor de VOC. Por exemplo, utilize amaciadores de borracha ecológicos para substituir os óleos aromáticos tradicionais e reduzir a geração de COV. Na produção de borracha sintética, otimize o processo de polimerização, aumente a taxa de conversão de monômero e reduza o teor residual de monômero.

- **Controle de processo**: Reforçar o sistema de ventilação durante o processo produtivo. Instale coifas de coleta de gás e dutos de ventilação eficientes na oficina de mistura de borracha e na oficina de vulcanização para coletar os COV gerados e depois tratá-los. Ao mesmo tempo, otimize os parâmetros do processo de vulcanização, como temperatura e tempo, para reduzir VOCs gerados pela vulcanização excessiva.

- **Tratamento de fim de tubo**: Use uma variedade de tecnologias de tratamento de COV, como adsorção, combustão catalítica e tratamento biológico. O método de adsorção utiliza adsorventes como carvão ativado para adsorver VOC, e o gás purificado atende aos padrões de emissão. O método de combustão catalítica consiste em queimar e decompor VOC em dióxido de carbono e água a uma temperatura mais baixa sob a ação de um catalisador. A eficiência do tratamento é alta, mas deve-se prestar atenção à seleção e manutenção do catalisador. O método de tratamento biológico utiliza o metabolismo de microrganismos para decompor VOC. Tem as vantagens de baixo custo e nenhuma poluição secundária, mas a eficiência do tratamento é relativamente baixa e é adequada para o tratamento de COV de baixa concentração.

Com a crescente consciência da protecção ambiental e a urgência da governação ambiental, surgiram normas de emissão para a indústria da borracha. Impulsionadas pela situação de proteção ambiental no país e no exterior, orientações políticas relevantes levaram à publicação dos "Padrões de Emissão para Poluentes na Indústria de Produtos de Borracha" (GB 27632 - 2011). Esta norma possui regulamentações rigorosas e detalhadas sobre emissões de COV na indústria da borracha. Em termos do limite de emissão de hidrocarbonetos totais não metano, o limite de emissão organizado da unidade de refino de borracha é de 10mg/m³, e a unidade de vulcanização também possui requisitos de limite claros correspondentes.

Para emissões não organizadas, também é estipulado o limite de concentração do ponto de monitoramento dentro dos limites da fábrica. Além disso, a norma apresenta requisitos sistemáticos para monitoramento e supervisão empresarial. As empresas precisam monitorar pontos de monitoramento específicos na frequência prescrita e instalar equipamentos de monitoramento automático de emissões poluentes para se conectar ao departamento de proteção ambiental para garantir que os dados de emissão sejam transparentes e rastreáveis, e regular totalmente o comportamento de emissões de COV das empresas de borracha.

Ao garantir que fornecemos soluções de vedação aos nossos usuários,nós(Lindepolímero) também implementa rigorosamente os padrões ambientais nacionais e internacionais.