注塑废气处理技术体系、典型案例及难点要点分析

一、注塑废气成分与特性

注塑过程中废气主要来源于塑料颗粒受热（180-280℃）挥发，成分包括：

VOCs（非甲烷总烃、苯乙烯、丙烯腈、甲苯、乙苯等），占比 70%-90%；

颗粒物（塑料粉尘、油雾），浓度 5-50mg/m³；

异味物质（醛类、酮类），嗅觉阈值低（如苯乙烯阈值 0.03ppm）。
废气特点：风量大（5000-50000m³/h）、浓度波动大（20-500mg/m³）、成分随原料（ABS/PS/PC/PVC 等）变化显著。

二、核心处理技术与工艺组合

1. 预处理技术（去除颗粒物与水溶性杂质）

干式过滤：中效过滤器（G4）+ 高效过滤器（F7），去除≥5μm 粉尘，压降＜100Pa。
案例：东莞某注塑厂在集气罩后设三级过滤，粉尘去除率 95%，保护后续吸附装置。

喷淋洗涤塔：循环水 / 碱液喷淋（pH=8-10），去除水溶性气体（如 HCl）和油雾，同时降温（降至≤40℃）。
案例：佛山某 PVC 注塑车间采用 “碱洗塔 + 除雾器”，HCl 浓度从 20mg/m³ 降至 1mg/m³。

2. 核心处理技术（针对 VOCs）

技术类型

原理与效率

典型应用场景

案例数据

活性炭吸附    物理吸附，单级去除率 60%-80%，需定期更换（周期 3-6 个月）。    中小风量（＜10000m³/h）、低浓度（＜200mg/m³）。    中山某小型注塑厂：风量 8000m³/h，进口 NMHC 150mg/m³，出口 25mg/m³，年换炭成本 12 万元。    

催化燃烧（RCO）    催化剂（Pt/Pd）作用下，200-300℃氧化 VOCs，去除率≥95%，能耗 50-80kWh / 千 m³。    中等浓度（100-500mg/m³）、成分稳定（无硅烷 / 硫磷杂质）。    苏州某汽车配件厂：沸石转轮浓缩（浓缩比 15 倍）+RCO，进口 NMHC 200mg/m³，出口＜10mg/m³，年节约电费 30%。    

热力燃烧（RTO）    750-850℃高温焚烧，去除率≥98%，适用于大风量、中低浓度，可回收热量（热效率 90%+）。    风量＞20000m³/h，浓度＞50mg/m³，含复杂组分（如 ABS 废气中的丙烯腈）。    上海某电子注塑厂：两室 RTO 处理风量 30000m³/h，进口 NMHC 300mg/m³，出口＜10mg/m³，年回收热能折合标煤 500 吨。    

UV 光解 + 等离子    紫外线 / 高能电子打断分子键，去除率 50-70%，适用于异味控制，常作为辅助技术。    配合主工艺处理低浓度残留异味。    浙江某日用品注塑厂：“活性炭吸附 + UV 光解” 处理边角料破碎废气，异味强度从 2000 无量纲降至 300 无量纲。    

3. 深度处理（达标保障）

沸石转轮浓缩：对大风量、低浓度废气浓缩（10-20 倍），降低后端燃烧设备规模。

冷凝回收：针对高浓度溶剂型废气（如 PMMA 注塑废气），回收率≥70%，溶剂可回用。

三、典型案例解析

1. 东莞某电子注塑厂（ABS/PC 原料，风量 25000m³/h）

技术路径：
预处理：干式过滤器（G4+F7）+ 油雾分离器（去除 5μm 以上油滴）；
核心处理：沸石转轮浓缩（浓缩比 15 倍）+RCO（催化温度 280℃）；
监测：在线 VOCs 检测仪（量程 0-2000mg/m³）联动风机变频控制。

效果：

进口 NMHC：220mg/m³，出口：8mg/m³，去除率 96.4%；

苯乙烯浓度从 35mg/m³ 降至＜0.5mg/m³（GB 31572-2015 标准）；

成本：

投资 320 万元，年运行成本（电费 + 催化剂更换）45 万元，吨产品处理成本 0.35 元。

2. 苏州某汽车配件注塑厂（PP/PE 原料，风量 15000m³/h）

技术路径：
预处理：脉冲布袋除尘器（处理破碎工序粉尘）+ 碱洗塔（中和少量酸性气体）；
核心处理：活性炭吸附箱（3 套并联，单套填炭量 2 吨）+ 脱附催化燃烧（RCO）；

吸附 4 小时，脱附 1 小时，循环运行。

效果：

非甲烷总烃去除率 92%，出口浓度 12mg/m³；

异味投诉量下降 85%（周边 500 米范围内无明显异味）。

成本：

投资 180 万元，年活性炭损耗 0.5 吨，催化剂寿命 3 年，电费 18 万元 / 年。

3. 佛山某 PVC 注塑厂（含增塑剂废气，风量 10000m³/h）

技术路径：
预处理：水喷淋塔（pH=9，去除 HCl）+ 除雾器（雾滴残留≤5mg/m³）；
核心处理：活性炭吸附（碘值≥800mg/g）+ 等离子体（破坏大分子有机物）；
末端：植物液喷淋（中和残留异味）。

挑战与对策：

PVC 分解产生的 HCl 腐蚀设备，采用 316L 不锈钢材质喷淋塔；

增塑剂（邻苯二甲酸酯）易堵塞活性炭，缩短换炭周期至 3 个月。

效果：HCl 达标（≤10mg/m³），NMHC 去除率 75%，满足广东 DB44/814-2010 标准。

四、处理难点与应对要点

1. 核心难点

难点类型

技术挑战

典型场景

成分复杂性    不同原料（如 ABS 含丙烯腈、PS 含苯乙烯）导致废气组分差异大，单一技术难以应对。    多品种注塑车间（同时生产 ABS/PC/PP 制品）。    

浓度波动性    开机 / 停机阶段浓度骤升（瞬时浓度可达 500mg/m³ 以上），易造成设备过载。    间歇式生产车间，每日开关机频繁。    

颗粒物与黏性杂质    塑料粉尘、脱模剂油雾易堵塞吸附剂或催化剂，降低处理效率。    未设置预处理或预处理效率不足的车间。    

二次污染风险    活性炭饱和后未及时更换导致 VOCs 穿透；废活性炭（HW49）处置成本高（约 5000 元 / 吨）。    小型企业因运维不当导致达标不稳定。    

低温等离子缺陷    高能粒子易产生 NOx 副产物，且对高浓度废气处理效率低（＜60%）。    单纯依赖等离子体处理的作坊式工厂。    

2. 关键应对要点

源头控制：

采用全密闭注塑机 + 负压集气（集气效率≥90%），减少无组织排放；

优选低 VOCs 原料（如环保型色母粒替代溶剂型色浆），从源头降低废气产生量。

工艺适配：

低浓度大风量（＜100mg/m³）：沸石转轮 + RCO/RTO（浓缩后处理，降低能耗）；

高浓度小风量（＞300mg/m³）：冷凝回收 + 活性炭吸附（优先回收溶剂，降低运行成本）；

含颗粒物废气：必须设置三级过滤（初效 + 中效 + 高效），过滤精度≤5μm。

智能运维：

安装在线监测系统（如 PID 传感器实时监测 NMHC 浓度），联动设备启停与脱附周期调整；

建立活性炭更换台账（记录更换时间、重量、检测报告），确保危废合规处置。

政策合规：

执行地方标准（如上海 DB31/859-2014：NMHC≤50mg/m³，苯乙烯≤5mg/m³）；

重点区域需满足 “一厂一策” 要求，如粤港澳大湾区要求去除率≥80%。

五、技术经济性对比与选型建议

工艺组合

投资成本（万元）

运行成本（元 /m³）

适用规模

推荐场景

活性炭吸附    50-100    0.2-0.5（含换炭）    ＜10000m³/h    小型厂、间歇生产、浓度＜150mg/m³    

活性炭吸附 + RCO    150-250    0.15-0.3（含脱附）    10000-30000m³/h    中等浓度（100-300mg/m³）、成分稳定    

沸石转轮 + RTO    300-500    0.1-0.2（含余热回收）    ＞20000m³/h    大风量、低浓度、需节能的场景    

喷淋塔 + UV 光解 + 等离子    30-80    0.1-0.2    ＜8000m³/h    异味控制为主，浓度＜100mg/m³    

选型原则：优先考虑废气浓度、风量稳定性及原料成分，中等规模企业建议采用 “预处理 + 活性炭吸附脱附 + RCO” 组合，平衡投资与效率；大型连续生产企业推荐沸石转轮 + RTO，利用余热回收降低能耗（如每处理 1000m³ 废气可回收热量折合 0.5kg 标煤）。

六、总结

注塑废气治理需针对 “成分复杂、波动大、含杂质” 的特点，通过 “源头控制 + 精准预处理 + 高效末端处理 + 智能运维” 实现稳定达标。典型案例表明，合理的工艺组合（如沸石转轮 + RCO）可将 NMHC 去除率提升至 95% 以上，同时通过余热回收降低运行成本 30% 以上。未来，随着 LDAR（泄漏检测与修复）技术普及和碳减排政策推动，高效低耗的燃烧技术与资源化回收工艺将成为主流。