焦化廠化產區域VOCs治理技術及應用探究

豆天新

（酒鋼集團榆中鋼鐵有限責任公司，甘肅 蘭州 730104）

VOCs全名叫做Volatile Organic Compounds VOCs，中文名是揮發性有機物，這種有機污染氣體對于人體和環境的威脅比較大，最常見于工業生產，能夠加速全球變暖的速度，對于大氣層的傷害也是非常大。在焦化廠的化產區域開展工作的時候，就會大量的產生VOCs這種污染氣體，由于氣體是流動的，很有可能會流入到人類的生活當中去，除了污染環境之外，對人體的威脅也比較大。經過很長一段時間的研究，我國決定加大對于VOCs污染氣體的治理力度，為了引起各個焦化廠的重視，已經列入了法律當中去。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 焦化廠化產區域VOCs污染氣體形成的原因

焦化廠的運作必須要與VOCs污染氣體打交道，因為焦化廠在生產的過程中必須要產生一些污染物。一般對于焦化廠來說，生產時要通過冷鼓階段、脫硫階段、蒸發氨氣階段、硫銨階段還有油庫凈化的處理。在進行這些步驟之前，原材料都會防止一段時間，這些原材料在空氣中會產生化學反應，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：在冷鼓階段當中，因為無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，所以在冷鼓階段當中要時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、硫化氫等揮發性有機物。這些有機物有異味，并且具有毒性，會對人體和環境造成傷害。

蒸氨、硫銨階段：這個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性有機物，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性有機物的產生，此類揮發性有機物是具有很強的異味，也容易燃燒，會造成焦化廠內部生產的安全隱患。

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。在這個階段可能產生的揮發性有機物有焦油、苯酚、硫酸等等。除了異味強、容易燃燒、毒性比較強之外，還有極強的腐蝕性。

2 VOCs的治理方法

2.1 VOCs的特點及其治理方法

VOCs是一個非常廣泛的概念，根據焦化廠化產區域所產生的揮發性有機物進行研究。所含有的主要污染物質有氨氣、硫化氫、氰化氫以及苯酚。通過分析這些主要污染物質達到處理的效果。

硫化氫：硫化氫的特點是可以溶于水，所散發出來的異味對人體有害，并且可以與堿類物質發生中和的反應，所以就可以通過堿類物質將硫化氫的危害縮小。

氨氣：氨氣非常容易溶于水，并且伴有非常強烈的刺激性其位，能夠與酸類物質發生反應，所以就可以借助酸類物質來處理氨氣的排放。

氰化氫，氰化氫并不是溶于水，而是可以和水互相溶解，伴有強烈的異味，可以與堿類物質發生反應，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：苯類物質一般不溶于水，是一種對人體威脅極大的物質，有致癌的可能，毒性比較強。所以在處理的過程當中一般都是通過回收的方式或者是熱分解的方式進行處理。

2.2 VOCs治理技術的優缺點及原理

常見的VOCs治理技術一共有七種，分別是UV光解、低溫等離子、化學洗滌、RTO、洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除、生物法以及煤氣負壓回收法，各種治理技術的優缺點及其原理如下：

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烈照射，可以將空氣當中的氧氣變成氫氧根例子，最后把揮發性有機物分解為水和二氧化碳。關于UV光解的技術優勢就是成本比較低，主要是用來去除氣味的。不足就是可能會因為揮發性有機物具有粘性，會導致電路的斷路，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性有機物分子的形成，降低毒性和危害。低溫等離子的技術優勢在于成本低，一般用于去除異味。缺點更UV光解技術一樣，因為黏性物質可能會造成斷路，造成安全隱患。

化學洗滌：根據不同的揮發性有機物選擇不同的化學試劑進行中和反應。化學洗滌的技術優勢在于成本低，操作比較容易。缺點就在于工作效率不高，無法完全清除揮發性有機物的危害[3]。

生物法：借助微生物的活躍性，將微生物與VOCs進行反應，微生物具有消滅VOCs的功能。生物法的技術特點在于成本低、針對的主要是易溶于水的VOCs。缺點在于技術含量比較高，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，溫度達到一定的程度時，借助水來將高溫下揮發性有機物所產生的二氧化碳進行回收。此項技術的優勢在于工作效率高，能夠非常有效的去除掉VOCs。缺點就在于成本比較高。

洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除：將這些揮發性有機物進行洗滌吸收之后，再利用活性炭進行吸附，最后將這些活性炭進行蒸汽來進行消滅。這項技術的優勢在于安全能夠得到保證，工作效率也非常高。缺點在于工作流程比較復雜，因為活性炭也常常受到外部條件的影響。

煤氣負壓回收法：借助煤氣負壓回收的裝置有效的散發揮發性有機物。成本比較低，操作簡單。缺點在于揮發性有機物被放出后無法進行處理。

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

每項治理VOCs的技術都有其利弊，現根據實際情況特選用洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除進行實驗，最后再將處理過的VOCs用氮氣進行密封。

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

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

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行排放，為了保證安全性，要將這些污染為其進行酸洗，堿洗，除濕，隨后用活性炭進行吸附。這些污染氣的排放量約為一個小時三千立方米[5]。

脫硫階段：在脫硫的槽罐當中將污染物進行分類并且收集，經過酸洗或者堿洗和除濕之后，加入活性炭進行吸附。污染氣體的排放量約為一個小時九千立方米。

蒸氨階段：將儲槽中的污染氣體進行收集經過酸洗或者堿洗加入活性炭進行吸附。排放量大約為一個小時兩百五十立方米。

硫銨階段：對儲槽中對污染物進行收集，經過酸堿洗滌之后加入活性炭進行吸附。排放量約為一小時七千立方米。

粗苯階段：對槽罐中的為其排放進行收集，不需要經過酸堿洗滌，加入活性炭進行吸附，排放量約為一小時一千立方米。

油庫階段：除了酸堿儲槽外的其他點進行污染提的收集，排放量約為一小時兩千立方米。

氮氣封鎖裝置：將使用氮氣將這些VOCs封鎖起來。如果裝置內的壓力過高，就會停止氮氣的供應，將多余的氮氣放出來。如果壓力過低的話，就會加入氮氣，來保證氮氣的足夠。

尾氣末端處理系統：每個階段都會將VOCs進行酸堿洗滌的處理，之后經過活性炭的吸附，待吸附完畢之后，就可以進行高溫的蒸餾來進行脫附。隨后進行冷凝，冷凝完畢之后進入冷鼓功階段，把治理完的VOCs用氮氣封鎖，隨后全負壓返回煤氣系統進行處理[6]。

4 結語

綜上所述：VOCs對于人體和環境的威脅是非常大的，焦化廠一定要按照國家的標準來進行VOCs的處理。隨著社會的發展和時代的不斷更替，越來越多的焦化廠出現在社會上，造成了環境保護的安全隱患。我國必須要繼續嚴格要求VOCs的標準，加大對VOCs排放的力度。焦化廠在治理這些有害氣體的時候也可以將很多種方法同時進行治理，因為單一的治理方式無法有效的治理VOCs。相信在未來的發展中，也會有更多有效的治理方式出現，來促成環境和諧的發展。