1、引言：从“痛点”到“焦点”的产业命题

在塑料、化工、制药、食品添加剂等工业领域，造粒工艺（如塑料挤出造粒、熔融造粒、湿法造粒等）是生产链条中的关键环节。然而，这一环节往往伴随着挥发性有机物（VOCs）的无组织排放——原料加热熔融时的挥发、添加剂（如增塑剂、稳定剂）的分解、湿法造粒中有机溶剂的使用等，均会导致VOCs（如苯系物、酯类、酮类、非甲烷总烃等）逸散至空气中。

据生态环境部2021年重点行业VOCs排放调研数据显示，造粒工序在塑料加工行业的VOCs排放占比可达15%-25%，部分中小型企业甚至因治理设施缺失或低效，成为区域臭氧污染的前置源头。随着“十四五”期间国家“减污降碳协同增效”战略的深入推进，以及《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822-2019）、《重点行业挥发性有机物综合治理方案》等政策的落地，造粒行业的VOCs治理已从“可选动作”转变为“必答题”。

2、行业现状：治理挑战与痛点解析

2.1、排放特征：复杂性与间歇性并存

造粒工艺的VOCs排放具有显著的行业特异性：

塑料造粒（如PE、PP、PVC）：高温熔融（通常180-280℃）导致聚合物中残留单体（如苯乙烯、氯乙烯）、增塑剂（如邻苯二甲酸酯）挥发，废气以高温、高浓度非甲烷总烃（NMHC）为主，部分含腐蚀性组分（如PVC分解产生的HCl）。

化工造粒（如农药、染料）：湿法造粒过程中常使用乙醇、丙酮等有机溶剂作为粘结剂，废气含高活性VOCs（如芳香烃、卤代烃），且排放呈间歇脉冲式（与进料、搅拌工序同步）。

食品/医药造粒：虽原料毒性较低，但香精、粘合剂中的挥发性有机物（如乙酸乙酯、柠檬烯）仍需合规处置，对治理技术的低二次污染要求更高。

2.2、传统治理模式的局限性

过去，部分企业采用“单一活性炭吸附”“直接高空排放”等低成本方式，但实际效果不佳：活性炭易因高温废气（如塑料造粒的250℃?烟气）失活，且未及时更换时成为二次污染源；无组织的无序排放则导致厂区周边异味投诉频发，甚至引发居民环保纠纷。

2020年某省环保督察案例显示，一家塑料造粒企业因仅安装简易水喷淋装置（对非水溶性VOCs去除率不足30%?），VOCs排放浓度超标5倍?（实测800mg/m?，标准限值120mg/m?），最终被责令停产整改并罚款50万元。此类事件倒逼行业重新审视治理技术的适配性。

3、技术升级：从“粗放拦截”到“精准治理”的创新实践

针对造粒行业VOCs的“高温、高腐蚀、成分复杂”特性，当前主流治理方案正从“单一技术”向“组合工艺”迭代，核心逻辑是?“前端预处理+核心净化+深度后处理”的全流程管控。

3.1、主流技术路线与适配场景

3.1.1、RTO（蓄热式热氧化）：高温焚烧的高效之选

原理：通过陶瓷蓄热体回收燃烧热量（热效率＞95%），将VOCs在750-850℃高温下氧化分解为二氧化碳和水，适用于连续、高浓度（＞5000mg/立方米）?的塑料造粒废气。

优势：处理效率＞99%，热能可回用于车间供热，长期运行成本低；陶瓷蓄热体抗腐蚀设计（如添加氧化锆涂层）可应对含HCl等酸性气体的工况。

案例：江苏某大型PVC造粒企业采用“旋风除尘+急冷降温+RTO焚烧”组合工艺，将原排放浓度800mg/立方米降至＜50mg/立方米（低于《合成树脂工业污染物排放标准》GB 31572-2015限值60mg/立方米），年减排VOCs约120吨（企业年排放量原约150吨），同时通过余热回收节省蒸汽成本约200万元/年（车间供热替代）。

3.1.2、RCO（蓄热式催化燃烧）：低温催化的经济方案

适用场景：化工造粒中使用高沸点溶剂（如DMF、乙二醇）或间歇式生产的工况。先通过冷凝（-20℃至5℃）回收大部分液态VOCs（回收率约60%-80%），剩余低浓度气体（＜500mg/立方米）再经活性炭吸附或RCO处理，综合去除效率可达95%以上。

优势：能耗低于RTO40%-60%，无明火燃烧更安全；催化剂选择性高，可避免二噁英等二次污染物生成。

注意点：需定期更换催化剂（一般3-5年），且对废气中的硫、磷、硅等杂质敏感（易导致催化剂中毒）。

3.1.3、“冷凝+吸附/催化”组合工艺：针对高沸点/间歇排放

适用场景：化工造粒中使用高沸点溶剂（如DMF、乙二醇）或间歇式生产的工况。先通过冷凝（-20℃至5℃）回收大部分液态VOCs（回收率约60%-80%），剩余低浓度气体（＜500mg/立方米）再经活性炭吸附或RCO处理，综合去除效率可达95%以上。

3.1.4、“水喷淋+UV光氧/等离子”（过渡方案）?

局限性：水喷淋对非水溶性VOCs（如苯系物）几乎无效（去除率＜10%），UV光氧易因废气中的粉尘、湿度导致灯管表面污染失效，等离子体存在安全隐患（如高压放电引发爆炸）。目前仅作为辅助预处理手段，不建议单独用于达标排放。

3.2、关键配套：预处理与监测系统的“隐形价值”

预处理不可忽视：高温废气需先通过“旋风除尘+急冷塔”降温（控制催化燃烧入口温度＜400℃），并去除颗粒物（避免堵塞催化剂或蓄热体）；含腐蚀性组分（如HCl）时，需增设碱液洗涤塔（pH控制在6-9）中和。

智能监测闭环：安装VOCs在线监测仪（如PID或FID传感器），实时反馈排放浓度（精度±5%），联动风机频率与治理设备运行参数，确保稳定达标；部分园区要求数据联网至环保部门监管平台（传输频率≥1次/分钟）。

4、政策驱动与市场机遇：从“被动合规”到“主动升级”

2021年以来，多地出台造粒行业专项治理要求：

浙江省《塑料制品行业挥发性有机物污染防治可行技术指南》明确要求，新建项目须采用RTO/RCO等高效技术（处理效率≥95%?），现有企业2025年底前完成改造；

广东省将造粒工序纳入“重点排污单位”，要求安装工况监控与排放数据实时公开（延迟≤1小时）；

国家发改委《绿色低碳转型产业指导目录（2024年版）》中，“工业VOCs深度治理装备制造”被列为鼓励类项目，部分省市对采用先进治理技术的企业给予补贴（如江苏省对RTO投资给予30%-40%的技改补助，单个项目最高500万元）。

市场层面，据E20环境平台预测，2022-2025年我国造粒行业VOCs治理市场规模将保持12%-15%的年增速，其中“高效组合工艺+智慧运维”服务模式成为头部环保企业（如清新环境、龙净环保、航天凯天）的竞争焦点。

5、未来趋势：绿色化、智能化与全生命周期管理

材料创新：开发耐高温（1000℃以上）、抗腐蚀（针对氯化氢、二氧化硫）的新型蓄热陶瓷与催化剂载体（如稀土复合氧化物），延长设备使用寿命（目标＞10年）；

低碳融合：结合余热回收（如RTO烟气用于车间供暖或发电，能源利用率提升30%）、生物法（针对低浓度废气，成本降低20%）等低碳技术，降低治理过程的碳排放（目标单位处理量碳排放＜0.5kg 二氧化碳/立方米 VOCs）；

全流程管控：从原料替代（如使用水性油墨、低VOCs含量添加剂，单体残留量＜0.1%）到工艺优化（如密闭投料、负压收集，无组织排放量减少80%），推动“源头-过程-末端”协同减排。

6、结语：治理即竞争力

对于造粒企业而言，VOCs治理已不再是单纯的环保投入，而是关乎“生存与发展”的关键能力——合规排放是企业存续的底线（如《挥发性有机物无组织排放控制标准》GB 37822-2019要求厂区内NMHC无组织排放限值6mg/立方米），高效治理能降低能耗与原料损耗（如回收的VOCs可再利用，成本节约50-100元/吨原料），而智能化运维则能提升整体管理效率（人工成本降低30%）。随着技术进步与政策加码，率先完成绿色转型的企业，将在新一轮产业竞争中占据更有利的位置。