焦化工業(yè)大氣污染問題及解決措施研究

文_舒兆興 李文明 劉倩

江蘇省連云港市灌南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站

1 焦化工業(yè)大氣污染的形成原理與存在問題

1.1 污染形成原理

在焦化工業(yè)中，環(huán)境污染是不可避免的問題，主要原因是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量污染物，排放出的污染物含有大量多種有毒物質(zhì)的顆粒。同時(shí)，在焦?fàn)t中，煤炭經(jīng)過結(jié)焦和干餾等工序，會產(chǎn)生大量的污染物；在產(chǎn)生回收階段、放散煤氣凈化、焦?fàn)t荒煤氣泄漏時(shí)，會產(chǎn)生眾多氣態(tài)污染物，如含硫化合物、一氧化碳、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等。目前，研究人員已經(jīng)確定有100 多種VOCs，其中包括酮類、醛類、芳烴、烯烴、烷烴等物質(zhì)，且大部分都具有刺激性氣味，以及濃烈的臭味，嚴(yán)重危害人體健康。而在大氣污染中，焦?fàn)t產(chǎn)生的污染物占據(jù)重要組成部分，在出焦過程中，空氣與溫度高的焦炭一旦接觸，將會產(chǎn)生大量二氧化氮和二氧化碳，增加大氣污染程度。

1.2 治理污染中存在的問題

在焦化行業(yè)中，主要存在四點(diǎn)問題。第一，在排放污染物的過程中，裝煤廢氣中的Bap 和二氧化硫等物質(zhì)存在含量超標(biāo)的情況，排放未達(dá)標(biāo)是當(dāng)前主要存在的問題，說明了當(dāng)下對大氣污染物的治理存在不足之處，導(dǎo)致管理較為薄弱，容易發(fā)生污染情況。第二，在焦?fàn)t排放過程中，存在著無組織和無紀(jì)律的情況，缺乏有效監(jiān)管流程，再加上污染技術(shù)的種類較多，相互之間具有較大差異，其中部分技術(shù)措施無法達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。第三，在資源配置的過程中，集中度較低，存在布局不合理的情況，將會使眾多環(huán)節(jié)產(chǎn)生負(fù)面影響，如焦化企業(yè)回收利用余能、控制氮氧化物、控制煙囪廢氣、深加工產(chǎn)品、綜合利用資源等。第四，在濕法熄焦時(shí)，缺乏對排放量與污染物種類的研究。

2 焦化工業(yè)大氣污染問題的解決措施

2.1 三個(gè)層面治理焦化污染

2.1.1 區(qū)域?qū)用?/p>

從發(fā)展角度上看，我國大氣污染的類型正發(fā)生巨大改變，從原本的單一型污染，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合型污染，污染物的種類逐年增加，極大程度增加了治理難度，其中復(fù)合污染物主要包括細(xì)顆粒物和臭氧，VOCs 和NOx等前體物與大氣環(huán)境污染物中的濃度具有緊密聯(lián)系，可以將其看作為非線性關(guān)系，而且含有十分復(fù)雜的成因機(jī)理，因此需要采取有效的解決措施。從區(qū)域角度而言，需要制定完整的污染源排放清單，實(shí)施有效管控措施，確保制定區(qū)域具有科學(xué)性與合理性，確保工作人員可以深入分析各種污染源，利用化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和動力學(xué)原理，可以建立空氣質(zhì)量模型，為制定污染源清單提供有力支持。從污染物的分布情況來看，可以分為普通控制區(qū)域與重點(diǎn)控制區(qū)域，需要根據(jù)環(huán)境的污染程度，采用正確的目標(biāo)規(guī)劃方法，對管控清單進(jìn)行確認(rèn)與核對，從而合理確定環(huán)境效益與治理費(fèi)用。

2.1.2 行業(yè)層面

在國家政策法規(guī)的引導(dǎo)下，焦化企業(yè)正逐漸向綠色環(huán)保的方向發(fā)展，本行業(yè)人員共同努力，向相同的目標(biāo)前進(jìn)，打贏了藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，淘汰了焦化行業(yè)落后的設(shè)備，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化與升級，而且還提高了工業(yè)技術(shù)水平，對焦化行業(yè)的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。焦化企業(yè)需要根據(jù)國家相關(guān)的法律法規(guī)，制定完善的解決策略，從而引領(lǐng)焦化行業(yè)的發(fā)展。首先，需要加大研發(fā)力度，研發(fā)先進(jìn)的低污染與高能耗技術(shù)，對現(xiàn)有的資源進(jìn)行整合，充分發(fā)揮行業(yè)的優(yōu)勢，有利于解決高污染問題，促進(jìn)焦化行業(yè)的健康發(fā)展。其次，在生產(chǎn)過程中，需要采用最佳的污染防范技術(shù)，以及煤焦化技術(shù)，促進(jìn)焦化行業(yè)的升級與轉(zhuǎn)型，使其向綠色環(huán)保的方向發(fā)展。最后，需要建立完善的科學(xué)評價(jià)體系，準(zhǔn)確評估各個(gè)焦化企業(yè)，同時(shí)兼顧停產(chǎn)整治與重組，對焦炭產(chǎn)能進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大化降低污染。

2.1.3 企業(yè)層面

在焦化企業(yè)發(fā)展中，需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)研工作，使用先進(jìn)的防治技術(shù)，并且做好清潔生產(chǎn)工作，將末端治理與源頭減量相結(jié)合，從而有效控制大氣污染，以此增強(qiáng)在市場中的競爭力。同時(shí)，需要優(yōu)化改造生產(chǎn)設(shè)施，從根源上降低氰化物、碳化物、硫化物等污染排放量，對于無機(jī)和有機(jī)的氣態(tài)污染，以及焦化工業(yè)廢氣，可以采用低氮和低硫的清潔燃?xì)猓Y(jié)合使用多段加熱和廢氣循環(huán)，盡量減少NOx的排放量與生產(chǎn)量。

在有機(jī)廢氣治理中，主要治理階段是化產(chǎn)回收工段和煤氣凈化階段。第一，需要集中收集污染槽中產(chǎn)生的污染氣體，將其進(jìn)行洗滌凈化處理，主要清理流程包括水洗、洗油洗滌、堿洗、酸洗等，經(jīng)過排氣洗凈塔的處理后，將會極大程度減少VOCs 的含量。第二，需要將煤氣進(jìn)行回收處理，通過利用壓力平衡系統(tǒng)，可以向企業(yè)內(nèi)部的負(fù)壓煤氣通道傳遞沒有氧氣含量的VOCs，雖然可以獲得良好的處理效果，但是在使用此方法的過程中，需要做好安全措施，防止出現(xiàn)意外事故。第三，需要對能源進(jìn)行合理利用，在化產(chǎn)區(qū)域中，應(yīng)當(dāng)全面收集VOCs，通過使用熱力焚燒措施，可以對其進(jìn)行有效處理。第四，需要制定完善的修復(fù)與檢測計(jì)劃，在遇到組件泄露或法蘭、閥門、壓縮機(jī)、泵等設(shè)備泄漏時(shí)，可以及時(shí)進(jìn)行處理，防止無組織排放VOCs 而造成更大的影響。

2.2 超低排放的技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 控制焦?fàn)t煙囪廢氣的排放

首先，需要從源頭進(jìn)行減量處理，可以采用多段加熱處理，其主要原理是將空氣傳送到立火道分段，通過多點(diǎn)燃燒，可以確保焦?fàn)t進(jìn)行均勻的加熱，降低NOx 的產(chǎn)生量與燃燒強(qiáng)度。除此之外，可以采用廢氣循環(huán)技術(shù)，在燃燒系統(tǒng)中摻入燃燒廢氣，提高氣流的速度，使含氧量降低，該技術(shù)主要分為兩種工藝，分別是外部煙氣回配與爐內(nèi)廢氣循環(huán)，具有良好的應(yīng)用效果。其次，需要進(jìn)行過程控制，嚴(yán)格管理生產(chǎn)操作流程，通過對爐溫的合理控制，可以使空氣過剩系數(shù)逐漸降低，防止出現(xiàn)高溫火道或較高的系統(tǒng)性溫度。最后，需要進(jìn)行末端治理，可以使用除塵、干法脫硫、活性炭、新型催化法脫硫等方式，在除塵過程中，應(yīng)當(dāng)合理控制過濾風(fēng)速，采用高校的脫硫方式，同時(shí)可以采用鈉基脫硫劑與鈣基脫硫劑進(jìn)行干法脫硫或半干法脫硫。

2.2.2 控制裝煤廢氣

在控制裝煤廢氣時(shí)，需要注意三點(diǎn)。第一，可以采用集氣管負(fù)壓、高壓氨水噴射、調(diào)節(jié)單孔炭化室等方式，實(shí)現(xiàn)無煙裝煤，使裝煤車得到最大化利用。在密閉裝煤車中，需要使用特殊的密封結(jié)構(gòu)，將裝煤底座與內(nèi)外套，設(shè)置雙層導(dǎo)套，從而確保有組織的排放裝煤煙氣。第二，在調(diào)節(jié)單孔炭化室的壓力過程中，需要設(shè)置自動調(diào)節(jié)裝置，將其設(shè)置在集氣管與上升管之間，可以合理調(diào)節(jié)煤氣流量，第三，不管是結(jié)焦過程中，還是裝煤過程中，都需要在集氣管的斷面處引入荒煤氣，可對炭化室起到良好的穩(wěn)定效果，減少無組織排放廢氣的情況，需要特別注意的是，該技術(shù)可以輔助使用高壓氨水噴射技術(shù)，能獲得較好的廢氣處理效果。

3 結(jié)論

綜上所述，在焦化工業(yè)中，企業(yè)需要詳細(xì)分析與探討大氣污染問題，采取有效解決措施，嚴(yán)格監(jiān)管焦化行業(yè)的環(huán)保問題，提高污染治理的標(biāo)準(zhǔn)，貫徹落實(shí)大氣污染減排工作，促進(jìn)焦化行業(yè)的健康發(fā)展。