Contrôle des COV dans l'industrie du caoutchouc

Contrôle des COV dans lecaoutchouc industrie

--les normes d'émission mènent au changement vert

Les COV dans l’industrie du caoutchouc sont générés dans plusieurs maillons de production. Au cours de la phase de transformation des matières premières, les composants organiques de faible poids moléculaire contenus dans le caoutchouc naturel et les substances monomères restant dans la production du caoutchouc synthétique ont commencé à se volatiliser. Lors de l’étape de mélange, certains composants organiques des assouplissants du caoutchouc, des accélérateurs, des antioxydants et d’autres additifs s’échappent sous l’action de la température élevée. Par exemple, l’adoucisseur d’huile aromatique couramment utilisé libérera des substances volatiles lors du mélange. Dans le processus de vulcanisation, les sous-produits organiques de faible poids moléculaire produits par la réaction d'agents de réticulation et d'accélérateurs de vulcanisation constituent également une source importante de COV. Par exemple, le système de vulcanisation du soufre produira des composés organiques volatils contenant du soufre. Ces substances volatiles contiennent diverses substances, dont les plus courantes sont les hydrocarbures aromatiques tels que le benzène, le toluène et le xylène. Ce sont des représentants typiques des COV dans l’industrie du caoutchouc.

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1. Qu'est-ce que les COV, COV dans l'industrie du caoutchouc ?

Les COV (composés organiques volatils) dans l'industrie du caoutchouc font référence aux composés organiques volatilisés à partir des matières premières, des additifs et des processus de production au cours du processus de production du caoutchouc. Ces composés sont volatils et ont une pression de vapeur élevée à température ambiante. Par exemple, les solvants organiques utilisés dans la transformation du caoutchouc, les hydrocarbures aromatiques tels que le benzène, le toluène et le xylène, ainsi que les composants organiques contenus dans certains assouplissants et plastifiants du caoutchouc, entrent tous dans la catégorie des COV.

2. D’où proviennent les COV présents dans l’industrie du caoutchouc ?

Matières premières : Le caoutchouc naturel lui-même contient des composants organiques de faible poids moléculaire, qui se volatiliseront au cours du traitement. Dans le processus de production du caoutchouc synthétique, les résidus de monomères et d’additifs deviendront également une source de COV. Par exemple, le monomère de styrène n’a pas complètement réagi dans la production de caoutchouc styrène-butadiène.

Auxiliaires technologiques : Un grand nombre d'additifs sont utilisés dans le mélange du caoutchouc, la vulcanisation et d'autres processus de traitement, tels que les adoucisseurs de caoutchouc (tels que les huiles aromatiques), les accélérateurs, les antioxydants, etc. Dans des conditions de traitement à haute température, certains de ces additifs se volatilisent. pour former des COV. Par exemple, lors du processus de mélange d’une huile aromatique, en raison de l’augmentation de la température, les composants volatils qu’elle contient seront émis dans l’air.

Processus de vulcanisation : La vulcanisation est une étape clé dans la transformation du caoutchouc. Au cours du processus de vulcanisation, les agents de réticulation et les accélérateurs de vulcanisation du caoutchouc subiront des réactions chimiques. Ce processus produira des sous-produits organiques de faible poids moléculaire, qui seront libérés sous forme de COV. Par exemple, lors de l’utilisation d’un système de vulcanisation du soufre, des composés organiques volatils contenant du soufre seront produits.

3. Quels sont les dangers des COV dans l'industrie du caoutchouc ?

Dangers pour la santé humaine

Les séries de benzène (telles que le benzène, le toluène et le xylène) dans l'industrie du caoutchouc. Les COV sont des substances toxiques et nocives. Une exposition à long terme au benzène peut entraîner une fonction hématopoïétique anormale et provoquer des maladies graves telles que la leucémie. Le toluène et le xylène peuvent stimuler le système nerveux central et provoquer des symptômes tels que des étourdissements, des maux de tête, des nausées et des vomissements.

Certains COV contenant du chlore (tels que les hydrocarbures chlorés pouvant être produits lors du traitement du caoutchouc chloroprène) peuvent endommager des organes tels que le foie et les reins après avoir pénétré dans le corps humain.

Risques environnementaux

Les COV participent aux réactions photochimiques dans l'atmosphère pour produire de l'ozone (O₃) et des aérosols organiques secondaires (SOA). L'ozone est un oxydant puissant qui peut endommager les plantes, par exemple en provoquant le jaunissement des feuilles des cultures et un retard de croissance. Dans le même temps, des concentrations élevées d’ozone peuvent également irriter les voies respiratoires humaines et provoquer des maladies respiratoires.

Les aérosols organiques secondaires peuvent réduire la visibilité atmosphérique, entraînant la formation de brumes météorologiques, affectant la qualité de l'air et le changement climatique.

4. Quelles sont les normes d'émission et les mesures de contrôle ?

Normes d'émission

En Chine, la norme sur les émissions de polluants de l'industrie des produits en caoutchouc (GB 27632 - 2011) a pris des dispositions concernant les émissions de COV dans l'industrie du caoutchouc. Par exemple, il existe des exigences claires concernant les limites d'émission d'hydrocarbures totaux non méthaniques provenant des unités de raffinage du caoutchouc et des unités de vulcanisation. La limite d'émission d'hydrocarbures totaux non méthaniques provenant des unités de raffinage du caoutchouc est de 10 mg/m³ (émissions organisées).

Normes d'émission de COV liées à l'industrie du caoutchouc
Surveillance des objets	Limites d'émission	Champ d'application
Benzène, toluène, xylène, hydrocarbures non méthaniques	Tuyaux d'échappement des équipements de raffinage du caoutchouc : les limites d'émission des hydrocarbures totaux autres que le méthane sont de 10 mg/m³, les limites d'émission du benzène sont de 3 mg/m³ et les limites d'émission du toluène et du xylène combinés sont de 15 mg/m³.	Le processus de production des entreprises industrielles de produits en caoutchouc, y compris le contrôle des émissions de gaz résiduaires générés par le raffinage du caoutchouc, la vulcanisation et d'autres processus
	Tuyaux d'échappement des équipements de sulfuration : les limites d'émission des hydrocarbures totaux non méthane sont de 10 mg/m³, les limites d'émission du benzène sont de 3 mg/m³ et les limites d'émission du toluène et du xylène combinés sont de 15 mg/m³.
	Émissions non organisées aux limites de l'usine : la limite de concentration du point de surveillance des hydrocarbures totaux non méthanes est de 4.0 mg/m³
Divers polluants odorants, dont certains liés aux COV, comme le styrène	Il existe différentes limites d'émissions de styrène et de concentrations d'émissions correspondant à différentes hauteurs de tuyaux d'échappement. Par exemple, lorsque la hauteur du tuyau d'échappement est de 15 m, l'émission de styrène est de 6,5 kg/h et la concentration des émissions est de 5 mg/m³, etc.	Applicable au contrôle des émissions de gaz odorants générés dans l'industrie du caoutchouc, pour empêcher les polluants odorants de polluer l'air ambiant et d'affecter la qualité de vie et l'environnement des résidents environnants
Composés organiques volatils (COV), y compris divers composants de gaz résiduaires organiques émis par l'industrie du caoutchouc	Exigences spéciales de contrôle pour les émissions non organisées de COV, par exemple exiger des entreprises qu'elles mettent en œuvre un contrôle sur cinq types de sources d'émission, telles que le stockage, le transfert et le transport de matériaux contenant des COV, les fuites d'équipements et de composants de pipelines, l'évaporation des surfaces liquides ouvertes et les processus. , et en spécifiant les emplacements non organisés de surveillance des émissions correspondants et les limites de concentration de surveillance, etc.	Applicable à la gestion et au contrôle des émissions non organisées de COV dans l'industrie du caoutchouc, pour guider les entreprises dans la prise de mesures efficaces pour réduire les émissions non organisées et améliorer la qualité de l'air ambiant

ÉTATS-UNIS

Normes nationales d'émission: L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a établi des normes d'émission pertinentes. Par exemple, en novembre 2023, l'EPA a publié une proposition visant à réviser les normes nationales d'émission de polluants atmosphériques dangereux dans l'industrie de fabrication de pneus en caoutchouc, proposant d'établir une limite maximale réalisable par technologie de contrôle (MACT) pour les hydrocarbures totaux (THC) pour le traitement du caoutchouc. sous-catégorie.

Normes d'émission industrielles: Les gouvernements des différents États peuvent formuler des normes de contrôle des émissions de COV plus strictes en fonction de leurs propres conditions, à condition qu'elles soient conformes aux normes fédérales. Par exemple, certains États ont des réglementations plus détaillées sur les fuites d’équipement et les émissions respiratoires des réservoirs de stockage des fabricants de caoutchouc.

Substances contrôlées spécifiques et limites: Des concentrations d'émission et des limites d'émission strictes sont fixées pour les substances nocives telles que le benzène, le toluène et le xylène. Les entreprises doivent les respecter strictement, sinon elles seront punies conformément à la loi. 2.

Union européenne

EN ISO 10580:2012: précise les exigences d'émission de composés organiques volatils (COV) pour les tissus élastiques et les revêtements de sol stratifiés. Si des produits en caoutchouc sont utilisés dans la fabrication de tels produits, ils doivent répondre aux exigences limites d'émission de COV de cette norme3.

Directive sur la prévention et la réduction intégrées de la pollution (IPPC): exige que les entreprises industrielles prennent des mesures globales pour prévenir et contrôler la pollution, et réglemente le processus de production, la maintenance des équipements et le traitement des gaz résiduaires de l'industrie du caoutchouc afin de réduire les émissions de polluants tels que les COV. Les entreprises doivent atteindre les normes de performance environnementale correspondantes en adoptant la meilleure technologie disponible (MTD), qui clarifie les mesures techniques et de gestion pour la réduction des émissions de COV dans divers processus de production de caoutchouc.

Japon

JIS A 1903:2008 et JIS A 1903:2015: Ces deux normes précisent la méthode de détermination des émissions de composés organiques volatils (COV) des produits du bâtiment. Ils utilisent une méthode passive pour détecter et évaluer les émissions de COV provenant des produits en caoutchouc et d'autres matériaux liés à la construction, fournissant ainsi une base pour contrôler les émissions de COV provenant des produits en caoutchouc utilisés dans le domaine de la construction.

5. Quelles mesures de contrôle seront prises ? (Contrôle à la source, contrôle de processus, contrôle en fin de chaîne)

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Mesures de contrôle

- **Contrôle à la source** : Sélectionner des matières premières et des additifs à faible teneur en COV. Par exemple, utilisez des adoucisseurs de caoutchouc respectueux de l’environnement pour remplacer les huiles aromatiques traditionnelles afin de réduire la génération de COV. Dans la production de caoutchouc synthétique, optimisez le processus de polymérisation, augmentez le taux de conversion des monomères et réduisez la teneur en monomères résiduels.

- **Contrôle du processus** : Renforcer le système de ventilation pendant le processus de production. Installer des hottes de collecte de gaz et des conduits de ventilation efficaces dans l'atelier de mélange du caoutchouc et l'atelier de vulcanisation pour collecter les COV générés puis les traiter. Dans le même temps, optimisez les paramètres du processus de vulcanisation tels que la température et la durée pour réduire les COV générés par une vulcanisation excessive.

- **Traitement en fin de chaîne** : utilisez diverses technologies de traitement des COV, telles que l'adsorption, la combustion catalytique et le traitement biologique. La méthode d'adsorption utilise des adsorbants tels que le charbon actif pour adsorber les COV, et le gaz purifié répond aux normes d'émission. La méthode de combustion catalytique consiste à brûler et à décomposer les COV en dioxyde de carbone et en eau à une température plus basse sous l'action d'un catalyseur. L'efficacité du traitement est élevée, mais il convient de prêter attention au choix et à l'entretien du catalyseur. La méthode de traitement biologique utilise le métabolisme des micro-organismes pour décomposer les COV. Il présente les avantages d'un faible coût et de l'absence de pollution secondaire, mais l'efficacité du traitement est relativement faible et convient au traitement des COV à faible concentration.

Avec la prise de conscience croissante de la protection de l’environnement et l’urgence d’une gouvernance environnementale, des normes d’émission pour l’industrie du caoutchouc ont émergé. Poussés par la situation de la protection de l'environnement dans le pays et à l'étranger, des orientations politiques pertinentes ont conduit à la publication des « Normes d'émission de polluants dans l'industrie des produits en caoutchouc » (GB 27632 - 2011). Cette norme contient des réglementations strictes et détaillées sur les émissions de COV dans l'industrie du caoutchouc. En termes de limite d'émission d'hydrocarbures totaux non méthane, la limite d'émission organisée de l'unité de raffinage du caoutchouc est de 10 mg/m³, et l'unité de vulcanisation a également des exigences limites claires correspondantes.

Pour les émissions non organisées, la limite de concentration du point de surveillance à l'intérieur des limites de l'usine est également stipulée. En outre, la norme propose des exigences systématiques en matière de suivi et de supervision des entreprises. Les entreprises doivent surveiller à des points de surveillance spécifiques à la fréquence prescrite et installer un équipement de surveillance automatique des émissions de polluants pour se connecter au département de protection de l'environnement afin de garantir que les données sur les émissions sont transparentes et traçables, et réglementer pleinement le comportement des émissions de COV des entreprises de caoutchouc.

Tout en veillant à fournir des solutions d'étanchéité à nos utilisateurs,nous(Lindépolymère) applique également strictement les normes environnementales nationales et internationales.