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焦化厂化产区域VOCs治理技术及应用探究论文

发布时间:2022-04-22 11:37:56 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.scipaper.net):

  摘要:VOCs是一种空气当中的污染物,是一种有机气体,这种污染物不仅能够对人体和环境造成直接的影响,还能够根据实际情况衍生出新的污染物。为了达到国家对于污染物排放的最新要求,要做出一系列的防护措施。本文结合了实际情况,对于产生VOCs的主要渠道进行分析。并且在对当前我国治理VOCs的技术提出了一些建议。我国有很多种治理VOCs污染物的技术,每项技术都有不同的优缺点,根据这些优缺点以及治理技术的原理开展探讨。为了减少VOCs污染物的排放,结合一些治理措施进行分析。最后从结果中探讨下一步的具体工作开展的措施。

  关键词:焦化厂化产区域;VOCs;治理技术

  VOCs全名叫做Volatile Organic Compounds VOCs,中文名是挥发性有机物,这种有机污染气体对于人体和环境的威胁比较大,最常见于工业生产,能够加速全球变暖的速度,对于大气层的伤害也是非常大。在焦化厂的化产区域开展工作的时候,就会大量的产生VOCs这种污染气体,由于气体是流动的,很有可能会流入到人类的生活当中去,除了污染环境之外,对人体的威胁也比较大。经过很长一段时间的研究,我国决定加大对于VOCs污染气体的治理力度,为了引起各个焦化厂的重视,已经列入了法律当中去。很多的焦化厂也感受到了国家的重视,将VOCs污染气体做出了有效的处理,常见的处理方法有:化学洗涤、低温等离子、生物法、洗涤吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脱除等等。其中洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脱除是最常见的一种方法。

  1焦化厂化产区域VOCs污染气体形成的原因

  焦化厂的运作必须要与VOCs污染气体打交道,因为焦化厂在生产的过程中必须要产生一些污染物。一般对于焦化厂来说,生产时要通过冷鼓阶段、脱硫阶段、蒸发氨气阶段、硫铵阶段还有油库净化的处理。在进行这些步骤之前,原材料都会防止一段时间,这些原材料在空气中会产生化学反应,造成空气的污染。这些污染物主要是包括苯酚、氨气、交由等等。这也是形成VOCs污染气体的主要原因。

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  冷鼓阶段:在冷鼓阶段当中,因为无法排放掉污染的气体,所以就形成了焦油、氨气、苯酚等等的污染物,这些污染物具有异味、可能会造成爆炸,所以在冷鼓阶段当中要时刻注意污染物的处理[1]。

  脱硫阶段:脱硫阶段中,槽罐无法排放污染气体,所以就会形成氨气、硫化氢等挥发性有机物。这些有机物有异味,并且具有毒性,会对人体和环境造成伤害。

  蒸氨、硫铵阶段:这个阶段主要是针对于氨气的,如果没有处理好,就会造成大量的氨气。氨气也是一种一种挥发性有机物,有异味,并且有毒性。

  粗苯阶段:无法排出污染物会造成苯系物等挥发性有机物的产生,此类挥发性有机物是具有很强的异味,也容易燃烧,会造成焦化厂内部生产的安全隐患。

  油库阶段:除了无法排出污染物之外,来源还有可能是由于装卸的废气。在这个阶段可能产生的挥发性有机物有焦油、苯酚、硫酸等等。除了异味强、容易燃烧、毒性比较强之外,还有极强的腐蚀性。

  2 VOCs的治理方法

  2.1 VOCs的特点及其治理方法

  VOCs是一个非常广泛的概念,根据焦化厂化产区域所产生的挥发性有机物进行研究。所含有的主要污染物质有氨气、硫化氢、氰化氢以及苯酚。通过分析这些主要污染物质达到处理的效果。

  硫化氢:硫化氢的特点是可以溶于水,所散发出来的异味对人体有害,并且可以与碱类物质发生中和的反应,所以就可以通过碱类物质将硫化氢的危害缩小。

  氨气:氨气非常容易溶于水,并且伴有非常强烈的刺激性其位,能够与酸类物质发生反应,所以就可以借助酸类物质来处理氨气的排放。

  氰化氢,氰化氢并不是溶于水,而是可以和水互相溶解,伴有强烈的异味,可以与碱类物质发生反应,所以可以通过碱洗的方式来完成对氰化氢的处理[2]。

  苯类物质:苯类物质一般不溶于水,是一种对人体威胁极大的物质,有致癌的可能,毒性比较强。所以在处理的过程当中一般都是通过回收的方式或者是热分解的方式进行处理。

  2.2 VOCs治理技术的优缺点及原理

  常见的VOCs治理技术一共有七种,分别是UV光解、低温等离子、化学洗涤、RTO、洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脱除、生物法以及煤气负压回收法,各种治理技术的优缺点及其原理如下:

  UV光解:UV光解主要是借助催化剂的作用,以及通过紫外线的强烈照射,可以将空气当中的氧气变成氢氧根例子,最后把挥发性有机物分解为水和二氧化碳。关于UV光解的技术优势就是成本比较低,主要是用来去除气味的。不足就是可能会因为挥发性有机物具有粘性,会导致电路的断路,造成安全的隐患。

  低温等离子:低温等离子主要是借助电子来抑制挥发性有机物分子的形成,降低毒性和危害。低温等离子的技术优势在于成本低,一般用于去除异味。缺点更UV光解技术一样,因为黏性物质可能会造成断路,造成安全隐患。
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  化学洗涤:根据不同的挥发性有机物选择不同的化学试剂进行中和反应。化学洗涤的技术优势在于成本低,操作比较容易。缺点就在于工作效率不高,无法完全清除挥发性有机物的危害[3]。

  生物法:借助微生物的活跃性,将微生物与VOCs进行反应,微生物具有消灭VOCs的功能。生物法的技术特点在于成本低、针对的主要是易溶于水的VOCs。缺点在于技术含量比较高,微生物的生存取决于外部的条件。

  RTO:RTO是通过热分解和回收来消灭VOCs的,温度达到一定的程度时,借助水来将高温下挥发性有机物所产生的二氧化碳进行回收。此项技术的优势在于工作效率高,能够非常有效的去除掉VOCs。缺点就在于成本比较高。

  洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脱除:将这些挥发性有机物进行洗涤吸收之后,再利用活性炭进行吸附,最后将这些活性炭进行蒸汽来进行消灭。这项技术的优势在于安全能够得到保证,工作效率也非常高。缺点在于工作流程比较复杂,因为活性炭也常常受到外部条件的影响。

  煤气负压回收法:借助煤气负压回收的装置有效的散发挥发性有机物。成本比较低,操作简单。缺点在于挥发性有机物被放出后无法进行处理。

  3在治理VOCs过程中所遇到的问题和措施

  3.1遇到的问题和解决方案

  每项治理VOCs的技术都有其利弊,现根据实际情况特选用洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脱除进行实验,最后再将处理过的VOCs用氮气进行密封。

  所遇到的问题:①槽罐装置无组织尾气排放。②产品装卸的过程中,有很多流通的地方,导致了VOCs的挥发[4]。

  解决措施:根据第一种情况,可以通过将气体吸收,由活性炭进行吸附,当活性炭吸附完毕之后,通过蒸汽的方式进行脱除。针对第二种情况、在活性炭进行吸附之前需要进行酸洗或者碱洗,然后才能进行活性炭的吸附,吸附完毕之后进行蒸汽脱除。这样做的优势在于可以将VOCs进行有效的收集,防止VOCs外流,防止产生第二次的污染。

  3.2具体的治理措施

  每年处理六十万吨为例,对每个阶段做出具体的分析。

  冷鼓阶段:此阶段主要的问题在于槽罐污染气体无法进行排放,为了保证安全性,要将这些污染为其进行酸洗,碱洗,除湿,随后用活性炭进行吸附。这些污染气的排放量约为一个小时三千立方米[5]。

  脱硫阶段:在脱硫的槽罐当中将污染物进行分类并且收集,经过酸洗或者碱洗和除湿之后,加入活性炭进行吸附。污染气体的排放量约为一个小时九千立方米。

  蒸氨阶段:将储槽中的污染气体进行收集经过酸洗或者碱洗加入活性炭进行吸附。排放量大约为一个小时两百五十立方米。

  硫铵阶段:对储槽中对污染物进行收集,经过酸碱洗涤之后加入活性炭进行吸附。排放量约为一小时七千立方米。

  粗苯阶段:对槽罐中的为其排放进行收集,不需要经过酸碱洗涤,加入活性炭进行吸附,排放量约为一小时一千立方米。

  油库阶段:除了酸碱储槽外的其他点进行污染提的收集,排放量约为一小时两千立方米。

  氮气封锁装置:将使用氮气将这些VOCs封锁起来。如果装置内的压力过高,就会停止氮气的供应,将多余的氮气放出来。如果压力过低的话,就会加入氮气,来保证氮气的足够。

  尾气末端处理系统:每个阶段都会将VOCs进行酸碱洗涤的处理,之后经过活性炭的吸附,待吸附完毕之后,就可以进行高温的蒸馏来进行脱附。随后进行冷凝,冷凝完毕之后进入冷鼓功阶段,把治理完的VOCs用氮气封锁,随后全负压返回煤气系统进行处理[6]。

  4结语

  综上所述:VOCs对于人体和环境的威胁是非常大的,焦化厂一定要按照国家的标准来进行VOCs的处理。随着社会的发展和时代的不断更替,越来越多的焦化厂出现在社会上,造成了环境保护的安全隐患。我国必须要继续严格要求VOCs的标准,加大对VOCs排放的力度。焦化厂在治理这些有害气体的时候也可以将很多种方法同时进行治理,因为单一的治理方式无法有效的治理VOCs。相信在未来的发展中,也会有更多有效的治理方式出现,来促成环境和谐的发展。

  参考文献

  [1]杨邵鸿.焦化厂VOCs综合治理技术与应用[A].中国金属学会炼焦化学分会、全国冶金焦化信息网、《燃料与化工》编辑部.2020年(第十四届)焦化节能环保及干熄焦技术研讨会论文集[C].中国金属学会炼焦化学分会、全国冶金焦化信息网、《燃料与化工》编辑部:中国金属学会,2020:7.

  [2]柴高贵,郝晓明.焦化厂VOCs与焦炉烟道废气循环综合利用技术的探讨[J].煤化工,2020,48(05):65-68.

  [3]王玉刚,王国友,杨州,黄卫群.焦化厂化工区域VOCs治理实践[J].燃料与化工,2020,51(05):55-57.

  [4]孙乐,张惊宇,王瑾.焦化厂挥发性有机物治理技术应用[J].煤炭工程,2020,52(03):82-87.

  [5]胡江亮,赵永,王建成,苗茂谦.焦化行业VOCs排放特征与控制技术研究进展[J].洁净煤技术,2019,25(06):24-31.

  [6]竹涛,王礼锋,伊能静,牛文凤,薛泽宇.焦化行业VOCs来源及治理技术[J].河北冶金,2019(S1):15-17.
 
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