煤化工大氣污染處理技術進展及發展方向

張春彥

摘 要：煤化工項目的大氣污染源種類較多，排放量較大，排放點較分散，排放的氣體成分復雜，難以用單一的處理技術處理。因此本文在分析了煤化工企業的環保問題，介紹了目前煤化工項目大氣污染物處理技術的研究進展，并對煤化 工項目大氣污染處理技術進行展望，可為煤化工企業的大氣污染治理提供參考。

關鍵詞：煤化工;大氣污染處理技術;發展方向

1 我國傳統煤化工企業當前存在的環保與能耗問題

1.1 耗能巨大，利用率低下

傳統的煤化工具有典型的“三高一低”的特征，即高能耗、高排放、高污染和低效益。眾所周知，煤化工行業在生產的過程中，耗能巨大，而且利用率不高，造成了大量的資源浪費，屬于粗放式的發展。

1.2 運輸等非生產過程中污染和浪費嚴重

我國的煤炭資源地域分布不均，這也就導致了產業發展在各地的極其不均衡性。而煤化工產品作為一種基礎產品，往往從原料開采到最后的使用終端需要經過多種方式的、多次的長距離運輸。而在裝卸等作業過程中，浪費和損耗的總量也十分讓人吃驚。

1.3 環境污染嚴重

煤炭燃燒所帶來的污染物排放是中國大氣環境污染的主要原因。這些污染物導致了諸如酸雨等各種環境問題。燃煤導致的汞污染，也讓我國成為世界上大氣汞污染最嚴重的地區之一，直接威脅人們的健康和經濟社會的可持續發展。而煤化工行業的高排放，正是造成污染的罪魁禍首。

2 煤化工項目大氣污染物處理技術現狀

2.1 固體顆粒物處理技術

固體顆粒污染物的處理技術主要有沉降法、濕法和過濾法。沉降法是利用顆粒自身的重力和離心力，使氣體中的顆粒物沉降收集的方法，廣泛應用于初級除塵。肇德勝等研究的錐頂進氣重力除塵器除塵效率最高可達72.1%。濕法是利用水和其他液體使顆粒濕潤并加以捕集的方法，常用的設備為水浴除塵器。王玉艷等對硫銨水浴除塵器進行改造，使周圍大氣和操作崗位空氣中的硫銨顆粒質量濃度均小于2mg/m3。過濾法是使含有顆粒污染物的氣體經過有許多毛細孔的濾料，將顆粒污染物滯留下來的方法，比如布袋過濾、填充層過濾等，其中布袋過濾除塵廣泛用于焦爐煙氣除塵和電廠飛灰除塵，能夠使排放質量濃度小于10mg/m3。

2.2 氮氧化物處理技術

煤化工項目產生的氮氧化物主要采用過程控制、尾氣脫硝或二者組合處理的方式。焦爐氮氧化物的排放控制，主要采取過程控制和尾氣脫硝工藝。過程控制包括降低燃燒室溫度、廢氣再循環、控制階段燃燒技術。段菁春等研究表明，應用過程控制技術后，焦爐中氮氧化物的排放質量濃度由1300g/t～1900g/t（以焦炭計）降為450g/t～700g/t（以焦炭計）。尾氣脫硝工藝主流技術是選擇性催化還原法（SCR）。該法是在操作溫度300℃～400℃的條件下，利用負載于TiO2的V2O5、WO3作催化劑，用氨作還原劑進行氮氧化物脫除的過程，氮氧化物減排可達90%以上。該技術采用模塊化的催化劑，便于催化劑更換，在燃煤鍋爐、焦爐廢氣的氮氧化物去除方面，應用較為廣泛。

2.3 VOCs處理技術

VOCs處理的主流技術包括吸附回收法、催化燃燒法、冷凝法以及生物法等。吸附回收法是利用固體吸附劑的吸附作用，對VOCs中各組分選擇性的吸附。常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、分子篩等。該法具有設備簡單、操作靈活、去除效率高的優點，但存在投資運行費用高且有二次污染的缺陷。催化燃燒法是指在燃燒過程中，VOCs中的有機物通過合適的催化劑進行低溫氧化分解的方法[18]。該法可以高效、徹底地處理含有復雜組分的VOCs氣體，但前期投資相對較大，對催化劑要求比較高，在催化燃燒過程中，還會產生一些二次VOCs，含硫和含氯VOCs容易使催化劑失活。冷凝法是通過加壓或降低溫度，使廢氣中的VOCs發生凝結，從而達到凈化和回收廢氣的目的。

3 煤化工項目大氣污染物處理技術發展方向

①催化燃燒法在處理成分復雜的VOCs中有著廣泛的應用前景。與常規熱力燃燒法相比，催化燃燒法所需的燃料少、能耗低，設備體積小，是VOCs的主流處理技術。開發催化活性高、熱穩定性好、強度高、壽命長的催化劑，是催化燃燒法的發展趨勢。

②負壓回收法在處理不凝廢氣、成分復雜的原料氣污染方面應用前景廣泛。優點是效率高、無化學反應、無二次污染，回收至燃料管網，可實現廢氣的二次利用。提高負壓回收系統的氣密等級、延長負壓回收系統運行周期，是負壓回收技術的優化方向。

4 結束語

隨著各類大型煤化工項目的建成投運，煤化工項目產生的大氣污染問題隨之顯現。煤化工項目的大氣污染是主要污染之一，無組織排放的煙塵、氮氧化物、二氧化硫、氨氣等，已經嚴重影響周邊生態環境和民眾的健康生活。國家環境保護標準“十三五”發展規劃中明確要求，貫徹落實《大氣十條》相關要求，加強工業企業大氣污染綜合治理，推動產業轉型升級。隨著大氣污染排放標準的不斷修訂完善，更加凸顯出煤化工項目加強大氣污染治理、緊跟環保新要求的必要性和緊迫性。

參考文獻：

[1]李娜，趙明霞，張萌萌.煤化工環保思路及工藝技術分析[J].化工設計通訊，2018，44（10）：8.

[2]賈瑞民.煤化工環保思路及工藝技術分析[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（18）：165-166.

[3]劉鵬飛.環保新常態下煤化工企業應對措施[J].山西化工，2018，38（04）：232-234.