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    焦化廠VOCs廢氣處理的適用方法

    2020-11-6 14:04:43 103


      焦化廠VOCs排放主要來自煉焦回收工序,如鼓風凝結區的焦油儲槽、循環氨水槽、機械化澄清槽,煉焦加工區的苯儲槽、焦油儲槽、萘油儲槽等大部分儲槽的呼吸閥的廢氣排放。所述尾氣中含有部分苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等揮發性有機物。目前大多數化工企業,包括煉焦工業,普遍采用的VOCs治理措施主要有源頭控制和末端治理兩種。

      通過采取改進生產工藝、加強生產過程控制等預防措施,可以有效減少揮發性有機化合物的排放。例如,在苯和焦油類物質的儲存過程中,一些化工企業用內浮頂等新的儲罐代替傳統的儲罐,使液體沒有蒸汽空間,可有效降低蒸發損失85%-96%;浮頂內部空間引入氮氣,可避免污染物排放,降低火災爆炸風險,保證儲液質量;由于液面沒有氣體空間,減少了罐壁和罐頂的腐蝕,從而延長了罐的使用壽命。

      目前,比較成熟的VOCs廢氣的治理方法主要包括吸收法、吸附法、冷凝法、光催化氧化法、低溫等離子法、燃燒法、生物法等。

      1.吸收法

      吸收法是使用溶劑對VOCs進行吸收后,通過溶劑與VOCs物理性質差異進行分離,將吸收的VOCs作為產品進行回收。吸收法對濃度和壓力較高,溫度較低的混合氣體處理效果較好,采用吸收法治理VOCs,選擇合適的吸收劑尤其重要。吸收劑的選擇一般要求對VOCs溶解度大,選擇性強,蒸汽壓低、無毒、化學性質穩定、經濟性好。水是常用的一種吸收劑,但水一般對氨氣類無機氣體吸收效果較好,對有機氣體吸收效果不明顯。常見的VOCs吸收法采用的吸收劑一般為油類溶劑,如焦化洗油。但這類溶劑使用時在分離過程中如果需要加熱工藝。很難避免出現二次污染。

      2.吸附法

      吸附法是目前工業廢氣治理中最常用,也是最成熟的一種工藝。吸附法具有以下優點:治理效率高、能耗低、技術成熟、操作簡單等。常用的吸附劑包括:顆?;钚蕴?、硅藻土、氧化鋁、高聚物吸附樹脂、沸石和硅膠等,這些物質含有豐富的孔結構。其中活性炭因吸附能力強、原料充足的特點已廣泛應用于苯系物、鹵代烴的吸收。此外通過對活性炭進行氧化、還原和負載化合物等改性處理,可以進一步提高其吸附能力。

      3.燃燒法

      燃燒法只在揮發性有機物在高溫及空氣充足的條件下進行完全燃燒,分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機廢氣,可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。

      排放濃度大于5000mg/m的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法,該方法將VOCs廢氣作為燃料進行燃燒,燃燒溫度一般控制在1100oC,處理效率高,可以達到95%一99%。

      熱力燃燒法適合于處理濃度在1000—5000 mg/m的廢氣,采用熱力燃燒法,廢氣中VOCs濃度較低,需要借助其他燃料或助燃氣體,熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低,大約為540—820oC。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高,但VOCs廢氣若含有S、N等元素,燃燒后產生的廢氣直接外排會導致二次污染。

      4.光催化氧化法

      光催化氧化技術在水處理領域的應用已十分成熟,其基本反應原理是在紫外光照射下,通過光催化劑與H2O和O2反應產生強氧化性的羥基自由基(?OH),通過羥基自由基氧化水中有機污染物。其巾TiO2因光催化活性高,具有良好的化學穩定性和耐光腐蝕性是最常用的光催化劑。研究表明,光催化氧化法對大氣中有機污染物同樣具有較好的處理能力,但該技術仍存在一些缺陷,如:反應受紫外光源限制、能量產率低、較難處理高濃度及大風量的氣體。

      5.等離子技術

      等離子體是物質的第四態,即電離了的“氣體”,組成成分包括:離子、電子以及未電離的中性粒子,整體呈中性。等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體,現在低溫等離子體已經廣泛應用于多個生產領域。低溫等離子體化學活性高,反應速度快,對高、低濃度的有機物均有良好的去除效果。低溫等離子體技術是在外加電場作用下,通過介質放電產生大量高能粒子,當高能粒子能量高于VOCs化學鍵能時,高能粒子不斷轟擊可使VOCs化學鍵斷裂、電離,從而破壞VOCs分子結構,生成小分子低毒無毒物質,達到消除VOCs目的。該技術具有]藝簡單、適用性強、易于操作和能耗低等優點,已成為VOCs處理的前沿技術。

      當前治理VOCs系統比較困難,主要是涉及到工藝技術、設備設施、管理、資金等方面的問題。焦化企業的尾氣尾氣排放特點比較復雜,單靠一種方法很難控制VOCs的治理效果,發展新技術,將傳統技術與新技術相結合,是今后VOCs治理的發展方向。簡述了當前化工企業常用的VOCs末端治理技術及其適用范圍。中清綠能環保指出,治理VOCs的方法本身并無好壞之分,只有根據VOCs廢氣排放的不同的特點,選擇適當的治理方法,才能達到良好的治理效果。


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