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        煤的基本化工過程與污染特點(diǎn)研究

        2017-04-08 00:33:34宗振宇
        成長·讀寫月刊 2017年3期
        關(guān)鍵詞:探究

        宗振宇

        【摘 要】伴隨我國高速發(fā)展的工業(yè)化進(jìn)程,使得能源的需求也在逐漸擴(kuò)大,因?yàn)槲覈壳暗氖唾Y源還相對(duì)缺乏,所以主要能源還是以煤炭為主。而煤化工產(chǎn)業(yè)能夠得以發(fā)展也源于需求的不斷增大,煤化工是以煤作為基本原料,使用科學(xué)的技術(shù)和方式將其進(jìn)行分解,進(jìn)而得到一些能夠利用的產(chǎn)品。煤化工的方法有許多,本文依據(jù)煤干餾、煤制氣、煤制焦這三種方法進(jìn)行分析,并且通過對(duì)于煤化過程的污染和特征進(jìn)行研究,從而使得人們建立基本的保護(hù)環(huán)境觀念。

        【關(guān)鍵詞】污染特征;煤化工;探究

        煤化工指的是以煤作為基本原料,經(jīng)過化學(xué)加工使得煤轉(zhuǎn)化成固體、液體、氣體燃料和化學(xué)品的過程[1]。通常包括煤的干餾、液化、氣化、電石乙炔化工和焦油加工等。并且在煤化工的過程當(dāng)中一定會(huì)產(chǎn)生一些污染物質(zhì),在當(dāng)前高速發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的同時(shí),人員對(duì)于生產(chǎn)煤化工產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染問題也非常重視,想要使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù),就一定要加強(qiáng)煤化工所產(chǎn)生污染物的控制和治理。

        一、煤化工的方法

        (一)煤干餾

        目前最為常用的方法就是煤干餾,這種化工方法指的是在沒有空氣時(shí),經(jīng)過加工煤炭,使得煤炭實(shí)現(xiàn)最為科學(xué)的分解。其中粗苯、煤焦油、焦炭都是煤干餾所產(chǎn)生的全新物質(zhì)。能夠在此利用這些物質(zhì),提升煤炭的使用率。煤在干餾時(shí),在以下這三種情況當(dāng)中進(jìn)行溫度的控制:低溫干餾、中溫干餾以及高溫干餾[2]。而這三種方法也都各有其優(yōu)點(diǎn),比如低溫干餾,其回報(bào)高、成本小。不需要任何物質(zhì)的添加,就能夠氣化煤炭,從而生產(chǎn)出焦油和煤油。但是這種方式一般適合較低低的煤,而這種煤正好符合我國的基本國情。影響煤干餾的因素有許多,這就需要我們一定要提升煤炭的煤化率,確保煤化的質(zhì)量。同樣干餾的方式對(duì)于鍋爐也有比較高的要求,通常我們是使用立式爐、氣流內(nèi)熱式爐以及沸騰床干餾爐。與現(xiàn)代的高新技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,從而有效調(diào)整。

        (二)煤制氣

        煤制氣是一個(gè)煤化的過程,一般是指以煤作為基本原料,接著經(jīng)過加壓并且氣化之后,脫硫提純所制的的一個(gè)含有可燃組分的一種氣體。煤制氣的過程當(dāng)中一定要添加一些氫氣和氧氣,進(jìn)而輔助制氣的工作。并且在制氣時(shí),需要確保高溫的環(huán)境,不斷加熱鍋爐,進(jìn)而保障全部煤化過程為一個(gè)正常供應(yīng)?;緱l件下,跟多氣體都會(huì)和煤發(fā)生反應(yīng),而反應(yīng)的基礎(chǔ)條件為高溫。制作煤氣也是非常復(fù)雜的,為此我們一定要加強(qiáng)相關(guān)影響因素的研究,對(duì)那些不利因素進(jìn)行控制,使其在整個(gè)制氣過程中是非常重要的因素。煤氣制氣時(shí),煤的化學(xué)活性和反應(yīng)性能都會(huì)體系出來,為此我們就要加大相關(guān)因素的分析力度,進(jìn)而確保該工作能夠順利展開。當(dāng)然在煤氣制氣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生許多污染物質(zhì),在這個(gè)過程中我們也要有效的解決和控制這些污染物。

        (三)煤制焦

        煤焦化就是分解、分化煤的整個(gè)過程。當(dāng)然焦化是要求一定條件的,一方面要求在加熱的時(shí)候把煤放在沒有氧氣供應(yīng)并且與空氣隔絕的地方進(jìn)行,釋放出化學(xué)物質(zhì)和煤氣。該過程要以煉焦作為主要目標(biāo),高溫?zé)捊咕褪瞧渥詈诵牡姆椒╗3]。目前我國在煉焦時(shí),一共有兩種方式,分別為機(jī)械煉焦和土法煉焦。其中機(jī)械煉焦能夠使得資源的利用率不斷提高,進(jìn)而提升產(chǎn)量,同時(shí)不浪費(fèi)有效資源;而土法煉焦則是一種較為傳統(tǒng)的煉焦方式,伴隨不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù),這種方式使用的越來越少,通常都是借助機(jī)械進(jìn)行完成。而在具體應(yīng)用時(shí),一定要加強(qiáng)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與技術(shù)研究。在焦化煤炭的時(shí)候共分為焦炭、半焦和結(jié)焦這三個(gè)過程。此外,只有確保焦化的溫度,才能最終使得相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量得到良好保障。

        二、煤化工的污染特點(diǎn)

        (一)煤制氣工藝

        在制氣時(shí)所產(chǎn)生的肺氣基本上都是甲烷、一氧化碳、苯并芘、苯、揮發(fā)酚、氨氣、硫氧化物、談氧化物以及小分子的烴類化合物。這些物質(zhì)如果能夠進(jìn)行良好處理,不但可以利用,還會(huì)成為全新的一種資源,為我們循環(huán)利用資源提供了方便。在制氣時(shí)所產(chǎn)生的廢水,將其直接進(jìn)行排放,一定會(huì)對(duì)水系、土壤以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

        (二)煤制焦工藝

        在煤炭制焦的過程當(dāng)中一定會(huì)產(chǎn)生一些廢渣和廢氣,在我們對(duì)污染物進(jìn)行研究的過程中,在高溫加熱的時(shí)候一定會(huì)產(chǎn)生廢氣,這其中就包括二氧化氮、二氧化碳以及一氧化碳。這些溫室氣體會(huì)對(duì)自然的平衡產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如果直接將其排放在大氣當(dāng)中或者不能進(jìn)行有效收集,就會(huì)對(duì)整個(gè)自然環(huán)境直接產(chǎn)生影響。煤炭當(dāng)中的雜質(zhì)通過高溫就會(huì)變成廢渣,就目前來講,解決廢渣的方法也已經(jīng)被研究出來,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了資源的再利用。

        結(jié)束語

        我國的煤炭資源已經(jīng)占據(jù)世界的15%,這就決定了我國已經(jīng)是以煤炭作為主要消費(fèi)能源的國家[4]。國內(nèi)發(fā)展煤化工的產(chǎn)業(yè)有助于緩解中國對(duì)于進(jìn)口原油的依賴程度,使用較為先進(jìn)的污染控制技術(shù)和潔凈煤技術(shù),集中的進(jìn)行處理,能夠使得污染物的排放大大減少,與煤炭傳統(tǒng)直接燃燒的方式進(jìn)行比較,能在很大程度上減小污染物對(duì)環(huán)境的危害程度。盡管如此,煤炭化工依然作為主要的污染源,應(yīng)該力求將污染程度降到最低,控制資源容量、環(huán)境、生態(tài)的容量均在可承受的范圍之內(nèi)。還要特別重視三廢處理的集成技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展,尤其是在經(jīng)濟(jì)效益、資源的循環(huán)利用、生產(chǎn)清潔以及原位減排的方面,建立健全更為量化的評(píng)價(jià)體系,進(jìn)而走出一條可持續(xù)性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化途徑和技術(shù)路線。

        參考文獻(xiàn):

        [1]袁鐵江,胡克林,關(guān)宇航等.風(fēng)電-氫儲(chǔ)能與煤化工多能耦合系統(tǒng)及其氫儲(chǔ)能子系統(tǒng)的EMR建模[J].高電壓技術(shù),2015,41(7):2156-2164.

        [2]胡山鷹,陳定江,金涌等.化學(xué)工業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略研究:基于化肥和煤化工行業(yè)的分析[J].化工學(xué)報(bào),2014,(7):2704-2709.

        [3]劉暢,毛戰(zhàn)坡,王世巖等.煤化工行業(yè)規(guī)劃水資源論證需水量核定相關(guān)問題的探討——以甘肅省煤化工產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃為例[J].中國水利,2015,(5):29-32.

        [4]現(xiàn)代煤化工有更好技術(shù)選擇?乙炔法新工藝單位綜合效益優(yōu)勢突出[J].中國環(huán)境科學(xué),2016,36(4):1026.

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