構(gòu)建綠色智能化工廠,探索橡膠行業(yè)轉(zhuǎn)型升級新模式
構(gòu)建綠色智能化工廠,探索橡膠行業(yè)轉(zhuǎn)型升級新模式
鄧文忠 王東明 陳杰
(中國化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司)
摘要: 簡要分析了橡膠行業(yè)的現(xiàn)狀,提出了行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向是構(gòu)建綠色智能化工廠,強調(diào)構(gòu)建綠色智能化工廠的關(guān)鍵是以工程設(shè)計方案和工藝流程創(chuàng)新為基礎(chǔ),綜合考慮了工藝布局、公用工程、工藝設(shè)備、全廠物流、綠色節(jié)能、智能管理的整體解決方案。并從智能化管理、智能化工藝設(shè)備、智能化倉儲物流、綠色工廠四個方面對綠色智能化工廠構(gòu)想進(jìn)行了部分描述。然后舉例介紹了智能化煉膠中心、成型車間智能化物流方案、無疏水閥節(jié)能技術(shù)、橡膠廢氣處理技術(shù)等解決方案,可作為綠色智能化工廠的技術(shù)基礎(chǔ),為橡膠行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供參考。
關(guān)鍵詞:綠色 智能化 工藝創(chuàng)新 轉(zhuǎn)型升級 新模式
1 行業(yè)現(xiàn)狀分析
中國橡膠行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來這十幾年快速的發(fā)展,包括輪胎行業(yè)、管帶行業(yè)和制品行業(yè)均取得了舉世矚目的成就。以輪胎行業(yè)為例,根據(jù)統(tǒng)計,子午胎產(chǎn)量由2004年1.1億條增至2013年的4.76 億條,年均復(fù)合增長率為 17.72%。預(yù)計 2015年,乘用車胎、輕型載重車胎和載重車胎的子午化率將分別達(dá)到 100%、85%和90%的水平。中國早已成為世界輪胎工業(yè)第一生產(chǎn)大國,已建成各種規(guī)格系列產(chǎn)品齊全的完整工業(yè)體系,并獲得了一系列具有原始創(chuàng)新特性的國際前沿技術(shù)成果。我國載重子午胎經(jīng)過了高速、高載的考驗,已達(dá)到世界先進(jìn)水平;轎車子午胎已實現(xiàn)無內(nèi)胎、寬斷面、扁平化、高速化;緊跟國際潮流的安全、節(jié)能、環(huán)保輪胎也已穩(wěn)步推向國際市場并獲得認(rèn)可。
然而2014年以來,中國輪胎行業(yè)的發(fā)展卻面臨著巨大的挑戰(zhàn),表現(xiàn)在輪胎企業(yè)庫存增加,工廠開工率不足,特別是進(jìn)入2015年,這種現(xiàn)象更加普遍。究其原因有:⑴美國的“雙反”調(diào)查以及由此引發(fā)的多國連鎖反應(yīng)所形成的貿(mào)易壁壘嚴(yán)重影響著國內(nèi)輪胎的出口;⑵國家質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布的《復(fù)合橡膠通用技術(shù)規(guī)范》要求,從2015年7月起,現(xiàn)有的97%及99%天膠含量的復(fù)合膠將被視為原膠,每噸進(jìn)口需繳納1500元/噸的關(guān)稅,又大幅增加了輪胎企業(yè)的原材料成本;⑶中國人口紅利的消失以及不斷提高的環(huán)保要求也使輪胎企業(yè)的運營成本不斷增加。經(jīng)過多年快速發(fā)展,國內(nèi)輪胎產(chǎn)能早已過剩,在出口受阻、內(nèi)需增長緩慢、生產(chǎn)成本不斷增加的背景下,如何轉(zhuǎn)型升級是擺在輪胎企業(yè)面前最大的難題。相同的問題同樣也擺在管帶企業(yè)面前。
近年來,“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“大數(shù)據(jù)”等概念越來越火熱,第四次工業(yè)革命已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)的開始了。這些概念實際上是不同的國家、不同的行業(yè)從不同的領(lǐng)域、不同的視角描述的同一個未來——工業(yè)的未來、制造業(yè)的未來,具體來說就是通過橫向集成、縱向集成、端對端的集成來架設(shè)物理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建綠色智能工廠,實現(xiàn)智能生產(chǎn)、智能物流、智能服務(wù)。
橡膠行業(yè)目前面對的困難正是所有傳統(tǒng)制造業(yè)都面對的挑戰(zhàn),而轉(zhuǎn)型升級的方向也必然是第四次工業(yè)革命的方向——綠色智能化。充分利用新工業(yè)革命的技術(shù)成就,構(gòu)建綠色智能化橡膠工廠,實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化生產(chǎn),提供智能化服務(wù),可以有效的提升企業(yè)競爭力。
但橡膠行業(yè)還有著自身的特點,復(fù)雜的工藝加工流程、品種眾多的化學(xué)材料和結(jié)構(gòu)材料、工藝指標(biāo)控制、復(fù)雜的半成品和成品物流、各類能源的需求,以及污染物發(fā)生點的低濃度分散性等特點,使得橡膠行業(yè)的綠色智能化推進(jìn)難度很大,單純生產(chǎn)設(shè)備的智能化并不是綠色智能化工廠的全部,關(guān)鍵是應(yīng)以工程方案策劃和工藝流程創(chuàng)新為基礎(chǔ),在工廠立項之初就全盤考慮整體工藝布局,協(xié)調(diào)好公用工程、工藝設(shè)備、全廠物流系統(tǒng)的布局,融入綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù),并據(jù)此搭建全廠的智能化管理系統(tǒng),一個滿足上述要求的綠色智能化工廠整體解決方案才是橡膠工廠轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)。
中國化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司(CGEC)作為新中國橡膠工業(yè)的先行者之一,伴隨著中國橡膠工業(yè)走過了六十年從無到有、由弱變強的發(fā)展道路。近年來,CGEC積極在智能化物流、節(jié)能環(huán)保、智能化控制等領(lǐng)域布局,結(jié)合其橡膠工程設(shè)計咨詢和橡機裝備研發(fā)兩方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢,提出綠色智能化工廠整體解決方案,為橡膠行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供技術(shù)支持。
2 綠色智能化工廠構(gòu)想
以輪胎廠為例,要構(gòu)建一個綠色智能化的輪胎工廠,首先需要進(jìn)行工藝流程創(chuàng)新,優(yōu)化工藝布局,并進(jìn)行針對性的工程方案設(shè)計,然后以智能化的工藝設(shè)備實現(xiàn)智能生產(chǎn),以智能化物流系統(tǒng)為基礎(chǔ)實現(xiàn)智能調(diào)度,以MES、ERP等信息化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)實現(xiàn)智能化管理,同時融入綠色環(huán)保解決方案,將傳統(tǒng)松散的生產(chǎn)組織升級成一個有機高效整體,并通過分析工廠大數(shù)據(jù),不斷優(yōu)化生產(chǎn)過程,這就是一個綠色智能化輪胎工廠的基本構(gòu)想。以下從幾個方面對綠色智能化工廠構(gòu)想進(jìn)行描述。
2.1 智能化管理
采用管理信息網(wǎng)和過程控制網(wǎng)一體化統(tǒng)籌規(guī)劃,依據(jù)工廠對多網(wǎng)合一、互聯(lián)互通的需求,根據(jù)現(xiàn)代化工廠過程控制系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、安保系統(tǒng)的特點,盡可能將其中的音頻、視頻、數(shù)據(jù),甚至各種傳感器采集的信號,統(tǒng)一匯聚到以TCP/IP技術(shù)為基礎(chǔ)的管理信息網(wǎng)上,實現(xiàn)信息實時交換與共享,從而滿足管理信息網(wǎng)所承載的工廠信息系統(tǒng)對全廠生產(chǎn)和管理的需要。在綜合布線系統(tǒng)實施的基礎(chǔ)上,布置ERP、MES、PCS系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng),為企業(yè)提供生產(chǎn)制造、倉儲物流等信息數(shù)據(jù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程一體化管控、條碼信息追溯等,與上級及平級部門各類信息系統(tǒng)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,完善企業(yè)信息化管理平臺系統(tǒng)。工廠智能化管理模型如圖1所示。
通過建立信息化系統(tǒng),可實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、企業(yè)管理方式的網(wǎng)絡(luò)化、領(lǐng)導(dǎo)決策支持的智能化、企業(yè)商務(wù)運營的電子化,從而實現(xiàn)綠色智能化制造的目標(biāo)。
總之,信息化是通過以信息技術(shù)為手段,對所有與企業(yè)相關(guān)的信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲和分析,使企業(yè)的決策層、管理層和執(zhí)行層的人員都能夠及時得到完整、準(zhǔn)確、一致的信息支持的過程,進(jìn)而不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策、服務(wù)的效率和水平,增強企業(yè)對內(nèi)外環(huán)境和市場做出迅速響應(yīng)的能力,達(dá)到降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高企業(yè)運營效率,增強企業(yè)核心競爭力的目標(biāo)。
圖1 工廠智能化管理模型
2.2 智能化工藝裝備
智能化工藝裝備主要體現(xiàn)指以下三個方面:⑴傳統(tǒng)工藝設(shè)備的智能化升級:傳統(tǒng)工藝設(shè)備自動化程度低,一般也未預(yù)留與工廠智能化管理系統(tǒng)對接的接口,也基本沒有考慮與上、下工序的對接。在硬件和軟件兩方面都是一座孤島,無法滿足智能化工廠的要求。因此需要進(jìn)行升級,提高自動化程度,增設(shè)接口,以便融入智能化工廠整體解決方案。⑵典型智能化產(chǎn)品的應(yīng)用:典型智能化產(chǎn)品如工業(yè)機器人、全自動立體庫、AGV(自動導(dǎo)引小車)、RGV(有軌制導(dǎo)小車)、EMS(電動單軌系統(tǒng))等的應(yīng)用,可有效解決現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中的一些半成品輸送難題,減少人為因素影響,有利于工廠智能化管理。⑶智能化新工藝設(shè)備的應(yīng)用:以工藝創(chuàng)新為基礎(chǔ),研發(fā)應(yīng)用智能化的新工藝設(shè)備,達(dá)到優(yōu)化傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的目的。如生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)設(shè)備、一次法低溫?zé)捘z設(shè)備、電子束預(yù)硫化設(shè)備、智能一次法成型設(shè)備、加熱硫化設(shè)備等。
電磁圖2 輪胎胎坯空中智能輸送系統(tǒng)設(shè)備
圖3 生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)設(shè)備
2.3 智能化倉儲物流
智能化倉儲物流是集機電光技術(shù)為一體的系統(tǒng)工程,具有代表性的現(xiàn)代物流技術(shù)主要包括條碼識別技術(shù),GPS定位與追蹤系統(tǒng),自動化分揀技術(shù),自動化立體倉儲系統(tǒng),自動輸送系統(tǒng)等。橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有大量的原材料、半制品及成品需要在廠內(nèi)運輸、停放、存儲,傳統(tǒng)方式需耗費大量人力、場地,產(chǎn)生大量的運營成本,要降本增效、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升企業(yè)競爭力,智能化倉儲物流是必然選擇。
以輪胎廠為例,從原材料進(jìn)廠開始,有各種天然膠、合成膠、化工粉料、炭黑及骨架等原材料需要存放和輸送;接著又有各種配方的母煉膠、終煉膠需要存放和輸送;批量生產(chǎn)的胎面、胎側(cè)、三角膠、墊膠、內(nèi)襯層、鋼絲大卷、簾布卷、胎體大卷、帶束層等等輪胎部件不能及時在下一道工序使用,需要存放和再輸送;成型生產(chǎn)的胎坯需要存放和再輸送;硫化后經(jīng)過檢驗合格的成品胎更需要存放和再輸送。采用全自動立體庫對上述貨物進(jìn)行智能化管理,可以完全按照工藝要求進(jìn)行進(jìn)出庫操作,同時大量減少占地和操作人員數(shù)量,操作人員可減少約50%以上。
采用智能化物流方案、按工藝流程連接各智能化工藝設(shè)備和立體庫,使工廠變成一個有機高效整體,在智能化管理系統(tǒng)的控制下,可以使各工藝設(shè)備生產(chǎn)效率最大化、中間流程最簡化、中轉(zhuǎn)存儲最小化,從而創(chuàng)造出更多的價值。
2.4 綠色工廠
綠色工廠的核心主題就是節(jié)能減排,與智能化解決方案不同,綠色工廠解決方案有著具體的指標(biāo)。中國橡膠工業(yè)協(xié)會已發(fā)布了《綠色輪胎技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)。該《規(guī)范》為我國首部綠色輪胎行業(yè)自律標(biāo)準(zhǔn)。《規(guī)范》除了對綠色輪胎提出了產(chǎn)品性能要求外,還對原材料的使用提出了要求,同時也提出了綠色輪胎的清潔生產(chǎn)和污染物排放要求,例如對產(chǎn)品綜合能耗、水污染物和大氣排放物的排放標(biāo)準(zhǔn)等都有具體規(guī)定。此外,《規(guī)范》還推薦了綠色輪胎生產(chǎn)工藝技術(shù),比如煉膠/硫化廢氣除臭、低溫連續(xù)混煉、鍋爐煙氣脫硫/除塵/脫硝、高溫充氮硫化、炭黑管道輸送、橡膠助劑造粒、輪胎自動化成型及半成品部件大卷化、壓出/壓延電子束預(yù)硫化等技術(shù);并建議逐步取消胎面底面涂膠漿工藝。該《規(guī)范》對我國發(fā)展綠色輪胎具有指導(dǎo)作用。
而綠色工廠評價體系則由可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)場地、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、環(huán)境保護(hù)與污染物控制、室內(nèi)環(huán)境與職業(yè)健康、運行管理七類指標(biāo)及要求構(gòu)成。國內(nèi)相關(guān)行業(yè)已建立了本行業(yè)的綠色工廠評價體系,而橡膠行業(yè)還沒有相應(yīng)的評價體系,這也制約了橡膠行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級。CGEC本著對行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和國家的現(xiàn)實要求出發(fā),已著手組織力量收集、分析和整理行業(yè)的有關(guān)數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上編制本行業(yè)的綠色輪胎工廠指標(biāo)體系,同時也可為其他橡膠行業(yè)提供參考,而制定相關(guān)的綠色技術(shù)規(guī)范就是行業(yè)下一步需要進(jìn)行的提升工作。
3 綠色智能化解決方案示例
3.1 智能化煉膠中心
智能化的煉膠中心將從根本上解決傳統(tǒng)煉膠車間的一系列問題,例如操作人員多、工作環(huán)境差、勞動強度大、物流量大造成的管理混亂、高出錯率和安全隱患等。智能化煉膠中心通過生膠破碎復(fù)配、一次法低溫?zé)捘z等先進(jìn)工藝的應(yīng)用,可大幅提高混煉膠質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,降低能耗;通過智能化倉儲物流方案的應(yīng)用可大幅減少操作人員數(shù)量,降低出錯率,并與后續(xù)工序?qū)崿F(xiàn)無縫對接;通過ERP、MES與基層PCS、WMS的對接可大幅提升煉膠中心的管理效率和管理質(zhì)量。以下簡單介紹幾項智能化煉膠中心應(yīng)用的解決方案。
3.1.1 生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)
生膠由于樹齡、批次、產(chǎn)地等客觀因素的影響,同一種類的生膠其性能往往有較大的波動,傳統(tǒng)煉膠工藝中,生膠采用逐塊使用的方式,使得生膠性能的不穩(wěn)定性被帶入橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),最終影響著橡膠產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
生膠破碎復(fù)配工藝就是將不同批次、不同產(chǎn)地的生膠采用自動碎膠機破碎成大小基本均勻(60-100克)的碎膠塊,取消了生膠烘膠工序,然后送入大容積的拌勻罐(4-5噸)拌勻均化,再按配方重量投入密煉機密煉,這樣每車投入密煉機的生膠性能整體保持穩(wěn)定。同時從碎膠機上料到密煉機投料的全過程采用智能化物流解決方案,通過全自動復(fù)配稱量、多元化配送等技術(shù)實現(xiàn)全自動智能化生產(chǎn)。
目前,由CGEC研發(fā)的國內(nèi)首條智能化生膠破碎復(fù)配物流系統(tǒng)已正式投入生產(chǎn)。根據(jù)實際使用效果來看,采用生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)可有效提高混煉膠質(zhì)量的穩(wěn)定性,門尼粘度指標(biāo)可控制在±2.5以內(nèi),門尼標(biāo)準(zhǔn)偏差可控制在1-3,混煉膠性能穩(wěn)定可使橡膠半成品更加均勻一致,對橡膠產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的提升有重要意義;密煉能耗(包含碎膠能耗)可下降10%;同時可減少操作人員及叉車數(shù)量,降低勞動強度,改善密煉車間環(huán)境。生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)的基本工藝流程如圖4所示。
圖4 生膠破碎復(fù)配系統(tǒng)工藝流程簡圖
3.1.2 小料自動稱量輸送系統(tǒng)
小粉料自動存儲輸送系統(tǒng)是橡膠工廠實現(xiàn)自動化煉膠的關(guān)鍵模塊,該系統(tǒng)與小料自動配料系統(tǒng)配套,將小粉料自動配料系統(tǒng)配好的袋裝小料自動裝入周轉(zhuǎn)箱,通過運輸系統(tǒng)將周轉(zhuǎn)箱自動輸送至小料立體倉庫存放;按照生產(chǎn)計劃的指令,立體庫自動輸出周轉(zhuǎn)箱,通過空中轉(zhuǎn)運線將周轉(zhuǎn)箱輸送至指定密煉機臺,并實現(xiàn)自動投料至密煉機。
配備的物流監(jiān)控與信息管理系統(tǒng)基于物流和信息流控制的緊密結(jié)合,設(shè)置了一套對物流進(jìn)行動態(tài)跟蹤的信息流系統(tǒng),實現(xiàn)貨物搬運、存取機械化、管理自動化,使材料和配件的貯存、管理、周轉(zhuǎn)聯(lián)成一體,確立合理的貯存量,減少倉貯費用。該系統(tǒng)可實現(xiàn)小粉料的全自動儲存和輸送,大大減輕勞動強度,相比傳統(tǒng)手工配料節(jié)省80%的人員,相比自動配料節(jié)省30%的人員,減少了物料在投料和稱量中的人工錯誤率。小料自動稱量輸送系統(tǒng)工藝流程如圖5所示。
圖5 小料自動稱量輸送系統(tǒng)工藝流程簡圖
3.1.3 混煉膠立體庫及自動物流系統(tǒng)
混煉膠的生產(chǎn)工藝是橡膠工廠的技術(shù)核心之一,其重要程度不言而喻,鑒于混煉膠種類的繁多和中間生產(chǎn)過程工藝的復(fù)雜,混煉膠存儲和輸送的管理難度很大,在投入大量的人力、場地、叉車輸送的情況下,任然有很高的出錯率和安全隱患。
采用全自動立體庫對混煉膠進(jìn)行管理,采用AGV來完成混煉膠在工藝設(shè)備和立體庫之間的輸送,并對密煉機上料設(shè)備和膠片冷卻設(shè)備進(jìn)行升級,實現(xiàn)進(jìn)出料的全自動化,從而實現(xiàn)混煉膠存儲和流轉(zhuǎn)無人化。此外,還通過智能化的輸送設(shè)備實現(xiàn)了與下一道橡膠生產(chǎn)車間的無縫對接;通過采用智能化的管理系統(tǒng),大幅提高了生產(chǎn)效率,降低了出錯率。混煉膠立體庫及自動物流系統(tǒng)工藝流程如圖6所示。
圖6 混煉膠立體庫及自動物流系統(tǒng)工藝流程簡圖
3.2成型車間智能化物流方案
成型是橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最復(fù)雜的一道工序,以全鋼子午胎為例,用于胎坯成型的部件就超過10種,大量部件以及胎坯的輸送,結(jié)合成型機的快速生產(chǎn)節(jié)拍,使得成型的物流量非常大,工人數(shù)量也非常多。特別是在生產(chǎn)過程中往往需要頻繁的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)格的更換,很容易造成生產(chǎn)現(xiàn)場的混亂,影響生產(chǎn)效率。
采用智能化的物流解決方案,充分利用立體空間進(jìn)行部件和胎坯的自動化物流輸送,利用立體庫來協(xié)調(diào)不同工藝設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍,可有效的提高成型機生產(chǎn)效率,減少操作人員數(shù)量。
同樣以全鋼子午胎生產(chǎn)為例,可采用“立體庫+AGV”的方案實現(xiàn)鋼絲壓延與鋼絲簾布裁斷的對接;采用“AGV+立體庫+EMS”的方案實現(xiàn)胎體簾布、內(nèi)襯層大卷的存儲和至成型機的輸送;采用AGV自動輸送胎面車;而大卷化、模塊化的胎側(cè)、墊膠卷取小車同樣采用AGV實現(xiàn)在擠出線與成型機之間的自動流轉(zhuǎn);而成型后的胎坯直接采用架空輸送線送至立體庫。成型車間智能化物流解決方案流程如圖7所示。
圖7 成型車間智能化物流流程簡圖
3.3無疏水閥節(jié)能技術(shù)
綠色工廠的一個重要標(biāo)志就是節(jié)能,橡膠行業(yè)屬于高耗能行業(yè),橡膠產(chǎn)品的硫化過程是伴隨的是蒸汽的大量消耗,而無疏水閥節(jié)能技術(shù)可大量減少硫化過程的蒸汽消耗。
無動力閉式集中疏水硫化是在硫化蒸汽供熱系統(tǒng)中采用新型無動力集中疏水系統(tǒng),替代疏水閥疏水等傳統(tǒng)疏水技術(shù),從根本上解決了疏水閥管理困難等諸多蒸汽供熱過程中存在的難題。
新型無動力集中疏水技術(shù)可實現(xiàn)一臺疏水系統(tǒng)對多臺用熱設(shè)備進(jìn)行集中疏水的功能。由此,系統(tǒng)中的蒸汽無法穿越凝結(jié)水而產(chǎn)生泄漏,實現(xiàn)阻汽疏水的效果。其原理如圖8所示。
圖8 無動力閉式集中疏水系統(tǒng)工藝原理圖
采用新型無動力集中疏水技術(shù)后,凝結(jié)水回收無需凝結(jié)水泵,充分利用凝結(jié)水自身壓力進(jìn)行輸送即可;系統(tǒng)完全密閉、帶壓運行,無二次蒸汽泄漏,無空氣混入凝結(jié)水,系統(tǒng)熱能效率近100%,管道不存在氧腐蝕;與傳統(tǒng)蒸汽疏水方式相比,節(jié)汽率可達(dá)20%以上。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、方便實用,并能改善工人工作環(huán)境和消除現(xiàn)場原疏水閥直排汽的情況,同時大大降低了大量疏水閥頻繁更換所需費用及維修工作量。
3.4橡膠廢氣處理技術(shù)
橡膠產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢氣及異味,如輪胎生產(chǎn)過程中,在煉膠、擠出壓延、膠漿房,特別實在硫化工段,有著大量的廢氣產(chǎn)生。無組織的自由排放會對環(huán)境造成惡劣影響,只有通過有組織的集中處理,按照綠色工廠指標(biāo)體系要求進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放,才符合綠色工廠的要求。
橡膠廢氣中含有非甲烷總烴及苯系衍生物等大量的有機物,臭氣濃度高,對車間及周邊的空氣質(zhì)量造成了影響。針對橡膠廢氣的特點, 采用了“光電裂解+吸附過濾”聯(lián)合工藝的技術(shù)路線進(jìn)行處理。其工藝流程如圖9所示。
圖9 “光電裂解+吸附過濾”工藝流程簡圖
采用該技術(shù)路線進(jìn)行廢氣處理其技術(shù)特點如下:⑴光電裂解:利用高能臭氧UV光束照射并裂解有機廢氣,使有機或無機高分子有機化合物分子鏈,在高能光束照射下,降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等等。同時,利用高能UV光束裂解有機廢氣中細(xì)菌的分子鍵,破壞細(xì)菌的核酸(DNA),再通過臭氧分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,對有機物進(jìn)行氧化反應(yīng),徹底達(dá)到脫臭及滅殺細(xì)菌的目的。⑵吸附過濾:利用褐煤活性焦吸附劑具有較多的微孔和較大的比表面積,以及且其表面具有較多羥基、羧基等活性基團(tuán)的性質(zhì),將多種氣體中極性和非極性的離子和分子吸附,與此同時通過過濾將細(xì)小的吸附劑濾除,從而排出潔凈氣體。當(dāng)吸附劑達(dá)到飽和狀態(tài)后,用壓縮空氣振動清灰,使之抖落至灰斗中,運至固廢處理單位燃燒,使有害氣體分解為二氧化碳和水,最終實現(xiàn)硫化煙氣的無害化處理。
根據(jù)使用效果來看,其處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn),實際使用數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 “光電裂解+吸附過濾”聯(lián)合工藝處理數(shù)據(jù)
3.5 其它節(jié)能技術(shù)
◆ 壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
◆ 深冷制氮技術(shù)
◆ 高壓變頻技術(shù)
◆ 導(dǎo)光管照明技術(shù)
◆ 硫化廢氣高效收集系統(tǒng)技術(shù)
◆ 余熱制冷及采暖系統(tǒng)技術(shù)
以上的節(jié)能技術(shù)已在行業(yè)內(nèi)得到推廣應(yīng)用,并取得較好的節(jié)能效果。
4 結(jié)語
橡膠行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級需要充分利用高端智能制造技術(shù),加快“兩化”深度融合步伐,實現(xiàn)過程智能化、生產(chǎn)裝備數(shù)字化和經(jīng)營管理網(wǎng)絡(luò)信息化,逐步走向綠色、高端、智能制造。以集中集成、智能應(yīng)用為原則,運用物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)等信息技術(shù),以生產(chǎn)運行自動化、物流管理智能化和企業(yè)管理信息化為切入點,開展數(shù)據(jù)中心和智能工廠建設(shè),實現(xiàn)各類資源“高利用、低排放、減量化、低污染”的利用目標(biāo),建設(shè)一批綠色智能化橡膠工廠。
CGEC將充分利用其在橡膠工程設(shè)計咨詢和橡機裝備研發(fā)方面的資源優(yōu)勢,以工程設(shè)計策劃和工藝流程創(chuàng)新為基礎(chǔ),融合在智能化物流、綠色能源、智能化控制等領(lǐng)域的技術(shù)成果,提出綠色智能化工廠整體解決方案,并不斷完善,為橡膠行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供高附加值的技術(shù)支持和服務(wù)。