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        焦化廠化產(chǎn)區(qū)域VOCs治理技術(shù)及應(yīng)用探究

        2021-11-19 07:44:44豆天新
        中國金屬通報(bào) 2021年21期
        關(guān)鍵詞:焦化廠氨氣氮?dú)?/a>

        豆天新

        (酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730104)

        VOCs全名叫做Volatile Organic Compounds VOCs,中文名是揮發(fā)性有機(jī)物,這種有機(jī)污染氣體對于人體和環(huán)境的威脅比較大,最常見于工業(yè)生產(chǎn),能夠加速全球變暖的速度,對于大氣層的傷害也是非常大。在焦化廠的化產(chǎn)區(qū)域開展工作的時(shí)候,就會大量的產(chǎn)生VOCs這種污染氣體,由于氣體是流動(dòng)的,很有可能會流入到人類的生活當(dāng)中去,除了污染環(huán)境之外,對人體的威脅也比較大。經(jīng)過很長一段時(shí)間的研究,我國決定加大對于VOCs污染氣體的治理力度,為了引起各個(gè)焦化廠的重視,已經(jīng)列入了法律當(dāng)中去。很多的焦化廠也感受到了國家的重視,將VOCs污染氣體做出了有效的處理,常見的處理方法有:化學(xué)洗滌、低溫等離子、生物法、洗滌吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除等等。其中洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除是最常見的一種方法。

        1 焦化廠化產(chǎn)區(qū)域VOCs污染氣體形成的原因

        焦化廠的運(yùn)作必須要與VOCs污染氣體打交道,因?yàn)榻够瘡S在生產(chǎn)的過程中必須要產(chǎn)生一些污染物。一般對于焦化廠來說,生產(chǎn)時(shí)要通過冷鼓階段、脫硫階段、蒸發(fā)氨氣階段、硫銨階段還有油庫凈化的處理。在進(jìn)行這些步驟之前,原材料都會防止一段時(shí)間,這些原材料在空氣中會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),造成空氣的污染。這些污染物主要是包括苯酚、氨氣、交由等等。這也是形成VOCs污染氣體的主要原因。

        冷鼓階段:在冷鼓階段當(dāng)中,因?yàn)闊o法排放掉污染的氣體,所以就形成了焦油、氨氣、苯酚等等的污染物,這些污染物具有異味、可能會造成爆炸,所以在冷鼓階段當(dāng)中要時(shí)刻注意污染物的處理[1]。

        脫硫階段:脫硫階段中,槽罐無法排放污染氣體,所以就會形成氨氣、硫化氫等揮發(fā)性有機(jī)物。這些有機(jī)物有異味,并且具有毒性,會對人體和環(huán)境造成傷害。

        蒸氨、硫銨階段:這個(gè)階段主要是針對于氨氣的,如果沒有處理好,就會造成大量的氨氣。氨氣也是一種一種揮發(fā)性有機(jī)物,有異味,并且有毒性。

        粗苯階段:無法排出污染物會造成苯系物等揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生,此類揮發(fā)性有機(jī)物是具有很強(qiáng)的異味,也容易燃燒,會造成焦化廠內(nèi)部生產(chǎn)的安全隱患。

        油庫階段:除了無法排出污染物之外,來源還有可能是由于裝卸的廢氣。在這個(gè)階段可能產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物有焦油、苯酚、硫酸等等。除了異味強(qiáng)、容易燃燒、毒性比較強(qiáng)之外,還有極強(qiáng)的腐蝕性。

        2 VOCs的治理方法

        2.1 VOCs的特點(diǎn)及其治理方法

        VOCs是一個(gè)非常廣泛的概念,根據(jù)焦化廠化產(chǎn)區(qū)域所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行研究。所含有的主要污染物質(zhì)有氨氣、硫化氫、氰化氫以及苯酚。通過分析這些主要污染物質(zhì)達(dá)到處理的效果。

        硫化氫:硫化氫的特點(diǎn)是可以溶于水,所散發(fā)出來的異味對人體有害,并且可以與堿類物質(zhì)發(fā)生中和的反應(yīng),所以就可以通過堿類物質(zhì)將硫化氫的危害縮小。

        氨氣:氨氣非常容易溶于水,并且伴有非常強(qiáng)烈的刺激性其位,能夠與酸類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),所以就可以借助酸類物質(zhì)來處理氨氣的排放。

        氰化氫,氰化氫并不是溶于水,而是可以和水互相溶解,伴有強(qiáng)烈的異味,可以與堿類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),所以可以通過堿洗的方式來完成對氰化氫的處理[2]。

        苯類物質(zhì):苯類物質(zhì)一般不溶于水,是一種對人體威脅極大的物質(zhì),有致癌的可能,毒性比較強(qiáng)。所以在處理的過程當(dāng)中一般都是通過回收的方式或者是熱分解的方式進(jìn)行處理。

        2.2 VOCs治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及原理

        常見的VOCs治理技術(shù)一共有七種,分別是UV光解、低溫等離子、化學(xué)洗滌、RTO、洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除、生物法以及煤氣負(fù)壓回收法,各種治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其原理如下:

        UV光解:UV光解主要是借助催化劑的作用,以及通過紫外線的強(qiáng)烈照射,可以將空氣當(dāng)中的氧氣變成氫氧根例子,最后把揮發(fā)性有機(jī)物分解為水和二氧化碳。關(guān)于UV光解的技術(shù)優(yōu)勢就是成本比較低,主要是用來去除氣味的。不足就是可能會因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)物具有粘性,會導(dǎo)致電路的斷路,造成安全的隱患。

        低溫等離子:低溫等離子主要是借助電子來抑制揮發(fā)性有機(jī)物分子的形成,降低毒性和危害。低溫等離子的技術(shù)優(yōu)勢在于成本低,一般用于去除異味。缺點(diǎn)更UV光解技術(shù)一樣,因?yàn)轲ば晕镔|(zhì)可能會造成斷路,造成安全隱患。

        化學(xué)洗滌:根據(jù)不同的揮發(fā)性有機(jī)物選擇不同的化學(xué)試劑進(jìn)行中和反應(yīng)。化學(xué)洗滌的技術(shù)優(yōu)勢在于成本低,操作比較容易。缺點(diǎn)就在于工作效率不高,無法完全清除揮發(fā)性有機(jī)物的危害[3]。

        生物法:借助微生物的活躍性,將微生物與VOCs進(jìn)行反應(yīng),微生物具有消滅VOCs的功能。生物法的技術(shù)特點(diǎn)在于成本低、針對的主要是易溶于水的VOCs。缺點(diǎn)在于技術(shù)含量比較高,微生物的生存取決于外部的條件。

        RTO:RTO是通過熱分解和回收來消滅VOCs的,溫度達(dá)到一定的程度時(shí),借助水來將高溫下?lián)]發(fā)性有機(jī)物所產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行回收。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢在于工作效率高,能夠非常有效的去除掉VOCs。缺點(diǎn)就在于成本比較高。

        洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除:將這些揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行洗滌吸收之后,再利用活性炭進(jìn)行吸附,最后將這些活性炭進(jìn)行蒸汽來進(jìn)行消滅。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢在于安全能夠得到保證,工作效率也非常高。缺點(diǎn)在于工作流程比較復(fù)雜,因?yàn)榛钚蕴恳渤3J艿酵獠織l件的影響。

        煤氣負(fù)壓回收法:借助煤氣負(fù)壓回收的裝置有效的散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)物。成本比較低,操作簡單。缺點(diǎn)在于揮發(fā)性有機(jī)物被放出后無法進(jìn)行處理。

        3 在治理VOCs過程中所遇到的問題和措施

        3.1 遇到的問題和解決方案

        每項(xiàng)治理VOCs的技術(shù)都有其利弊,現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況特選用洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后再將處理過的VOCs用氮?dú)膺M(jìn)行密封。

        所遇到的問題:①槽罐裝置無組織尾氣排放。②產(chǎn)品裝卸的過程中,有很多流通的地方,導(dǎo)致了VOCs的揮發(fā)[4]。

        解決措施:根據(jù)第一種情況,可以通過將氣體吸收,由活性炭進(jìn)行吸附,當(dāng)活性炭吸附完畢之后,通過蒸汽的方式進(jìn)行脫除。針對第二種情況、在活性炭進(jìn)行吸附之前需要進(jìn)行酸洗或者堿洗,然后才能進(jìn)行活性炭的吸附,吸附完畢之后進(jìn)行蒸汽脫除。這樣做的優(yōu)勢在于可以將VOCs進(jìn)行有效的收集,防止VOCs外流,防止產(chǎn)生第二次的污染。

        3.2 具體的治理措施

        每年處理六十萬噸為例,對每個(gè)階段做出具體的分析。

        冷鼓階段:此階段主要的問題在于槽罐污染氣體無法進(jìn)行排放,為了保證安全性,要將這些污染為其進(jìn)行酸洗,堿洗,除濕,隨后用活性炭進(jìn)行吸附。這些污染氣的排放量約為一個(gè)小時(shí)三千立方米[5]。

        脫硫階段:在脫硫的槽罐當(dāng)中將污染物進(jìn)行分類并且收集,經(jīng)過酸洗或者堿洗和除濕之后,加入活性炭進(jìn)行吸附。污染氣體的排放量約為一個(gè)小時(shí)九千立方米。

        蒸氨階段:將儲槽中的污染氣體進(jìn)行收集經(jīng)過酸洗或者堿洗加入活性炭進(jìn)行吸附。排放量大約為一個(gè)小時(shí)兩百五十立方米。

        硫銨階段:對儲槽中對污染物進(jìn)行收集,經(jīng)過酸堿洗滌之后加入活性炭進(jìn)行吸附。排放量約為一小時(shí)七千立方米。

        粗苯階段:對槽罐中的為其排放進(jìn)行收集,不需要經(jīng)過酸堿洗滌,加入活性炭進(jìn)行吸附,排放量約為一小時(shí)一千立方米。

        油庫階段:除了酸堿儲槽外的其他點(diǎn)進(jìn)行污染提的收集,排放量約為一小時(shí)兩千立方米。

        氮?dú)夥怄i裝置:將使用氮?dú)鈱⑦@些VOCs封鎖起來。如果裝置內(nèi)的壓力過高,就會停止氮?dú)獾墓?yīng),將多余的氮?dú)夥懦鰜?。如果壓力過低的話,就會加入氮?dú)猓瑏肀WC氮?dú)獾淖銐颉?/p>

        尾氣末端處理系統(tǒng):每個(gè)階段都會將VOCs進(jìn)行酸堿洗滌的處理,之后經(jīng)過活性炭的吸附,待吸附完畢之后,就可以進(jìn)行高溫的蒸餾來進(jìn)行脫附。隨后進(jìn)行冷凝,冷凝完畢之后進(jìn)入冷鼓功階段,把治理完的VOCs用氮?dú)夥怄i,隨后全負(fù)壓返回煤氣系統(tǒng)進(jìn)行處理[6]。

        4 結(jié)語

        綜上所述:VOCs對于人體和環(huán)境的威脅是非常大的,焦化廠一定要按照國家的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行VOCs的處理。隨著社會的發(fā)展和時(shí)代的不斷更替,越來越多的焦化廠出現(xiàn)在社會上,造成了環(huán)境保護(hù)的安全隱患。我國必須要繼續(xù)嚴(yán)格要求VOCs的標(biāo)準(zhǔn),加大對VOCs排放的力度。焦化廠在治理這些有害氣體的時(shí)候也可以將很多種方法同時(shí)進(jìn)行治理,因?yàn)閱我坏闹卫矸绞綗o法有效的治理VOCs。相信在未來的發(fā)展中,也會有更多有效的治理方式出現(xiàn),來促成環(huán)境和諧的發(fā)展。

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