焦油渣處理技術的研究與應用

李超華

摘 要：焦油渣是煤炭產業中的一種附加物，這種物質具有很強的環境污染性，如果不能得到有效的處理，會產生嚴重的污染。在可持續發展的要求下，焦油渣處理已經成為了煤炭行業中的重點內容。我國在焦油渣處理上已經頗有建樹，在多年的研究下，研發出了許多的處理技術，可以實現廢物的高效處理和再次利用，進一步的發掘焦油渣的潛在價值，對于社會發展來說具有非常重要的意義。本文對焦油渣處理技術的研究與應用進行分析，并且提出了幾點相關性淺見。

關鍵詞：焦油渣 ;煤炭產業;處理技術

我國的煤炭資源豐富，在產量和儲量上都處于世界先列，我國的石油資源和天然氣資源處于供不應求的狀態，在這樣的時代背景下，煤炭資源和煤炭產業的附加物受到了高度的重視。焦油渣是多種物質混雜在一起的廢物，它是煤炭資源在焦化的過程中，由于溫度的提升，樹脂狀聚合物，與煤氣中顆粒狀物質混合在一起形成的物質，在煤炭行業不斷發展的情況下，焦油渣的產量也在不斷的增加，如何對這些焦油渣進行有效的處理，是煤炭產業重要的研究課題。本文對此進行簡要的闡述。

1 焦油渣處理的意義

焦油渣屬于一種工業廢物，這種廢物會產生很強的污染性，對人體也有一定的危害性。采用合理的方式對其進行處理，可以進一步的發掘出焦油渣的價值，實現廢物的再度利用，在減少環境污染的同時，實現利益的最大化，充分的體現出可持續發展的生產理念，具有非常重大的意義。

2 焦油渣的產生途徑

焦油渣主要有兩個方面的來源，第一個方面來自于煤氣化生產。在煤氣化生產的過程中，會使用到一個高壓設備，通過這個設備的高壓和高溫，把固態的煤炭進行分解，形成一氧化碳、氫氣、甲烷等多種物質，這些物質都具有可燃性，此外，還會形成部分氮氣和二氧化碳等不可燃燒的物質，氣化過程發生的反應包括煤的熱解、氣化和燃燒反應。在我國當前的煤氣化生產中，最常見的技術為魯奇爐加壓氣化技術，這種技術可以產生非常好的煤炭分解效果，約產生1%焦油，而且相比于其他的煤氣化技術，該技術比較成熟，具有完善的工藝體系，得到了非常廣泛的應用。在使用這種技術的時候，會把煤粉與水進行混合，氣化后把這些混合物質送入到焦油分離器，這個焦油分離器主要分為三層，在分離器的前兩層主要是分離出來的成品，而在分離器的最下層，產出的就是焦油渣。在焦油渣中，主要成分是煤塵，其余的物質為少量的焦油還有一些雜質，焦油渣通常先存放廠區，然后交專業單位處理。第二方面來自于焦化廠的生產。焦化產業是一個非常重要的產業，在焦化廠的生產過程中，會產生大量的焦爐煤氣，這種氣體在冷凝的過程中，它的形態也會發生變化，其中會有大量的物質進行凝結，形成半固體物質，同時，煤氣中蘊含的大量雜質包括煤粉或焦粉小顆粒、未完全焦化的物質等會與半固體物質進行混合，形成最終的產物焦油渣。

3 焦油渣的對環境和人體的影響

焦油渣是一種廢物，這種廢物與其他的固體垃圾相比在成分上存在很大的差異，焦油渣的危害更大，如果處理不當，會對環產生嚴重的影響。焦油渣中蘊含了大量的有毒物質，包括苯類物質、酚類物質等，而且其中包含了多種化合物，這些化合物具有致癌的特性，危害性極大。現階段，在我國的化工領域和煤化生產過程中，由于技術的原因和理念的偏差，許多的企業都沒有實現焦油渣的有效處理，對于企業生產過程中產生的大量焦油渣，企業會采用隨意堆放的方式，棄之不理。這種處理方式，不僅僅會占據企業大量的空間，給企業的運行帶來不便，而且還會對環境造成污染，尤其是在雨季，焦油渣中的有害物質會混入雨水中，進入到周邊的河流中，給周邊的生態帶來嚴重危害，而且對人們的健康也是一種潛在的威脅;另外，煤焦油在自然界中具有揮發的作用，各種致癌物質會飄散在空氣中，造成嚴重的大氣污染。給予焦油渣產生的危害性，企業必須要對焦油渣給予高度的重視，采用合理的措施對焦油渣進行處理，減少焦油渣帶來的危害。

4 現階段我國常見的焦油渣處理技術

4.1 溶劑萃取分離

在對焦油渣進行處理的過程中，溶劑萃取分離是一種比較常見的處理技術，而且相比于其他的處理技術，溶劑萃取分離的方式相對簡單易行，它主要的處理原理是實現焦油渣中油與其他物質之間的分離。焦油渣中含有大量的有機物，這些有機物會與溶劑進行融合，形成液體，在實際的應用過程中，把焦油渣與溶劑按照一定的比例進行融合，保證焦油渣中的有機物可以充分的溶解，然后在對其進行過濾或者沉淀等方式，把其中的固體物質和液體物質進行分離。在我國當前的焦油渣處理過程中，溶劑的主要類型為石腦油，把焦油渣與這種容易在容器中進行充分的混合，溫度控制在四十五度到五十五度之間，在這樣的環境下，焦油渣中的有機物會充分的溶解，這道工序完成以后，對溶液進行蒸餾處理，蒸餾溫度要控制在一百四十五度到一百五十五度之間，經過萃取以后，焦油渣中有機物質的含量得到了明顯的下降，降低量達到了92%，其中硫化物的含量下降了67%，焦油渣處理的效果非常的好，實現了廢物的再次利用。在這種萃取方法中，溶劑的應用原理是同種物質相溶的原理，在這種萃取液中含有大量的有害物質，對處理廠區周邊的環境會產生影響，所以在應用的過程中一定要注意。在萃取液選擇的過程中，不僅要考慮到環境污染問題，而且還需要考慮到萃取液的價格，把經濟性的原則帶入到焦油渣處理中。在現階段的焦油渣處理領域，溶劑萃取分離的方式具有處理量大、處理效率高的優點，但是其中還有一些問題沒有得到解決，包括有害物質過高的問題和經濟性問題，相信隨著社會的進步，這些問題必將會得到有效的解決。

4.2 機械離心分離

在焦油渣處理過程中，另外一種常見的方法就是機械離心分離的方式。這種方式的處理原理主要是利用一個轉速比較高的機械設備，產生巨大的離心力。由于焦油渣中各種物質大的密度不同，在離心力的作用下，可以實現不同物質之間的分離。在現階段的焦油渣處理領域，常見的離心設備有傾析離心設備、離心分離機等。在使用傾析離心設備對焦油渣進行處理的時候，可以減少油渣沉淀的幾率，可以有效的防止沉降情況的發生，但是這種離心處理方式存在一定的局限性，這個設備不能實現對螺旋輸送機差速的調節，很可能達不到預期的處理效果，產生的油渣品質不能達到原定的標準。在實際的焦油渣處理過程中，不同的離心分離設備產生的分離效果也存在很大的差異。孟祥清等人在原有離心分離設備的基礎上開展了進一步的研發工作，在設備中包含了閃蒸罐、焦油分離器等，這種設備可以有效的實現焦油渣各種物質之間的分離，產生的焦油品質非常好，經過處理之后的焦油渣，可以作為一種高燃值的燃料，在各個領域投入使用，比如發電領域等。這種離心處理的方法操作比較簡單，費用需求量比較少，可以產生很好的分離效果。

5 結束語

綜上所述，在煤炭資源的深加工過程中，會產生大量的焦油渣，焦油渣具有很強的污染性，對焦油渣進行處理，實現焦油渣的再次利用具有非常重要的意義，也是當前煤炭產業重要的研究方向。現階段我國常見的焦油渣處理方法有溶劑萃取分離法和機械離心分離法，隨著社會的發展，更多先進的處理方法會不斷的問世，實現對焦油渣更加高效的處理，可以進一步的發掘出焦油渣的價值，實現廢物的高度利用，增加煤炭產業的效益，減少焦油渣對環境的危害，為我國的社會發展做出積極的貢獻。

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