焦油渣處理技術(shù)的研究與應(yīng)用

李超華

摘 要：焦油渣是煤炭產(chǎn)業(yè)中的一種附加物，這種物質(zhì)具有很強(qiáng)的環(huán)境污染性，如果不能得到有效的處理，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。在可持續(xù)發(fā)展的要求下，焦油渣處理已經(jīng)成為了煤炭行業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)在焦油渣處理上已經(jīng)頗有建樹(shù)，在多年的研究下，研發(fā)出了許多的處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)廢物的高效處理和再次利用，進(jìn)一步的發(fā)掘焦油渣的潛在價(jià)值，對(duì)于社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義。本文對(duì)焦油渣處理技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)行分析，并且提出了幾點(diǎn)相關(guān)性淺見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：焦油渣 ;煤炭產(chǎn)業(yè);處理技術(shù)

我國(guó)的煤炭資源豐富，在產(chǎn)量和儲(chǔ)量上都處于世界先列，我國(guó)的石油資源和天然氣資源處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，在這樣的時(shí)代背景下，煤炭資源和煤炭產(chǎn)業(yè)的附加物受到了高度的重視。焦油渣是多種物質(zhì)混雜在一起的廢物，它是煤炭資源在焦化的過(guò)程中，由于溫度的提升，樹(shù)脂狀聚合物，與煤氣中顆粒狀物質(zhì)混合在一起形成的物質(zhì)，在煤炭行業(yè)不斷發(fā)展的情況下，焦油渣的產(chǎn)量也在不斷的增加，如何對(duì)這些焦油渣進(jìn)行有效的處理，是煤炭產(chǎn)業(yè)重要的研究課題。本文對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

1 焦油渣處理的意義

焦油渣屬于一種工業(yè)廢物，這種廢物會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的污染性，對(duì)人體也有一定的危害性。采用合理的方式對(duì)其進(jìn)行處理，可以進(jìn)一步的發(fā)掘出焦油渣的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)廢物的再度利用，在減少環(huán)境污染的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)利益的最大化，充分的體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)理念，具有非常重大的意義。

2 焦油渣的產(chǎn)生途徑

焦油渣主要有兩個(gè)方面的來(lái)源，第一個(gè)方面來(lái)自于煤氣化生產(chǎn)。在煤氣化生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)使用到一個(gè)高壓設(shè)備，通過(guò)這個(gè)設(shè)備的高壓和高溫，把固態(tài)的煤炭進(jìn)行分解，形成一氧化碳、氫氣、甲烷等多種物質(zhì)，這些物質(zhì)都具有可燃性，此外，還會(huì)形成部分氮?dú)夂投趸嫉炔豢扇紵奈镔|(zhì)，氣化過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)包括煤的熱解、氣化和燃燒反應(yīng)。在我國(guó)當(dāng)前的煤氣化生產(chǎn)中，最常見(jiàn)的技術(shù)為魯奇爐加壓氣化技術(shù)，這種技術(shù)可以產(chǎn)生非常好的煤炭分解效果，約產(chǎn)生1%焦油，而且相比于其他的煤氣化技術(shù)，該技術(shù)比較成熟，具有完善的工藝體系，得到了非常廣泛的應(yīng)用。在使用這種技術(shù)的時(shí)候，會(huì)把煤粉與水進(jìn)行混合，氣化后把這些混合物質(zhì)送入到焦油分離器，這個(gè)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(lái)的成品，而在分離器的最下層，產(chǎn)出的就是焦油渣。在焦油渣中，主要成分是煤塵，其余的物質(zhì)為少量的焦油還有一些雜質(zhì)，焦油渣通常先存放廠區(qū)，然后交專業(yè)單位處理。第二方面來(lái)自于焦化廠的生產(chǎn)。焦化產(chǎn)業(yè)是一個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè)，在焦化廠的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣，這種氣體在冷凝的過(guò)程中，它的形態(tài)也會(huì)發(fā)生變化，其中會(huì)有大量的物質(zhì)進(jìn)行凝結(jié)，形成半固體物質(zhì)，同時(shí)，煤氣中蘊(yùn)含的大量雜質(zhì)包括煤粉或焦粉小顆粒、未完全焦化的物質(zhì)等會(huì)與半固體物質(zhì)進(jìn)行混合，形成最終的產(chǎn)物焦油渣。

3 焦油渣的對(duì)環(huán)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(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。焦油渣中蘊(yùn)含了大量的有毒物質(zhì)，包括苯類物質(zhì)、酚類物質(zhì)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?，F(xiàn)階段，在我國(guó)的化工領(lǐng)域和煤化生產(chǎn)過(guò)程中，由于技術(shù)的原因和理念的偏差，許多的企業(yè)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)焦油渣的有效處理，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量焦油渣，企業(yè)會(huì)采用隨意堆放的方式，棄之不理。這種處理方式，不僅僅會(huì)占據(jù)企業(yè)大量的空間，給企業(yè)的運(yùn)行帶來(lái)不便，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，尤其是在雨季，焦油渣中的有害物質(zhì)會(huì)混入雨水中，進(jìn)入到周邊的河流中，給周邊的生態(tài)帶來(lái)嚴(yán)重危害，而且對(duì)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(fā)的作用，各種致癌物質(zhì)會(huì)飄散在空氣中，造成嚴(yán)重的大氣污染。給予焦油渣產(chǎn)生的危害性，企業(yè)必須要對(duì)焦油渣給予高度的重視，采用合理的措施對(duì)焦油渣進(jìn)行處理，減少焦油渣帶來(lái)的危害。

4 現(xiàn)階段我國(guó)常見(jiàn)的焦油渣處理技術(shù)

4.1 溶劑萃取分離

在對(duì)焦油渣進(jìn)行處理的過(guò)程中，溶劑萃取分離是一種比較常見(jiàn)的處理技術(shù)，而且相比于其他的處理技術(shù)，溶劑萃取分離的方式相對(duì)簡(jiǎn)單易行，它主要的處理原理是實(shí)現(xiàn)焦油渣中油與其他物質(zhì)之間的分離。焦油渣中含有大量的有機(jī)物，這些有機(jī)物會(huì)與溶劑進(jìn)行融合，形成液體，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，把焦油渣與溶劑按照一定的比例進(jìn)行融合，保證焦油渣中的有機(jī)物可以充分的溶解，然后在對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾或者沉淀等方式，把其中的固體物質(zhì)和液體物質(zhì)進(jìn)行分離。在我國(guó)當(dāng)前的焦油渣處理過(guò)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(jìn)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(huán)境下，焦油渣中的有機(jī)物會(huì)充分的溶解，這道工序完成以后，對(duì)溶液進(jìn)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(jīng)過(guò)萃取以后，焦油渣中有機(jī)物質(zhì)的含量得到了明顯的下降，降低量達(dá)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(shí)現(xiàn)了廢物的再次利用。在這種萃取方法中，溶劑的應(yīng)用原理是同種物質(zhì)相溶的原理，在這種萃取液中含有大量的有害物質(zhì)，對(duì)處理廠區(qū)周邊的環(huán)境會(huì)產(chǎn)生影響，所以在應(yīng)用的過(guò)程中一定要注意。在萃取液選擇的過(guò)程中，不僅要考慮到環(huán)境污染問(wèn)題，而且還需要考慮到萃取液的價(jià)格，把經(jīng)濟(jì)性的原則帶入到焦油渣處理中。在現(xiàn)階段的焦油渣處理領(lǐng)域，溶劑萃取分離的方式具有處理量大、處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是其中還有一些問(wèn)題沒(méi)有得到解決，包括有害物質(zhì)過(guò)高的問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，相信隨著社會(huì)的進(jìn)步，這些問(wèn)題必將會(huì)得到有效的解決。

4.2 機(jī)械離心分離

在焦油渣處理過(guò)程中，另外一種常見(jiàn)的方法就是機(jī)械離心分離的方式。這種方式的處理原理主要是利用一個(gè)轉(zhuǎn)速比較高的機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)生巨大的離心力。由于焦油渣中各種物質(zhì)大的密度不同，在離心力的作用下，可以實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)之間的分離。在現(xiàn)階段的焦油渣處理領(lǐng)域，常見(jiàn)的離心設(shè)備有傾析離心設(shè)備、離心分離機(jī)等。在使用傾析離心設(shè)備對(duì)焦油渣進(jìn)行處理的時(shí)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(fā)生，但是這種離心處理方式存在一定的局限性，這個(gè)設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋輸送機(jī)差速的調(diào)節(jié)，很可能達(dá)不到預(yù)期的處理效果，產(chǎn)生的油渣品質(zhì)不能達(dá)到原定的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的焦油渣處理過(guò)程中，不同的離心分離設(shè)備產(chǎn)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(shè)備的基礎(chǔ)上開(kāi)展了進(jìn)一步的研發(fā)工作，在設(shè)備中包含了閃蒸罐、焦油分離器等，這種設(shè)備可以有效的實(shí)現(xiàn)焦油渣各種物質(zhì)之間的分離，產(chǎn)生的焦油品質(zhì)非常好，經(jīng)過(guò)處理之后的焦油渣，可以作為一種高燃值的燃料，在各個(gè)領(lǐng)域投入使用，比如發(fā)電領(lǐng)域等。這種離心處理的方法操作比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用需求量比較少，可以產(chǎn)生很好的分離效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤炭資源的深加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的焦油渣，焦油渣具有很強(qiáng)的污染性，對(duì)焦油渣進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)焦油渣的再次利用具有非常重要的意義，也是當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)重要的研究方向。現(xiàn)階段我國(guó)常見(jiàn)的焦油渣處理方法有溶劑萃取分離法和機(jī)械離心分離法，隨著社會(huì)的發(fā)展，更多先進(jìn)的處理方法會(huì)不斷的問(wèn)世，實(shí)現(xiàn)對(duì)焦油渣更加高效的處理，可以進(jìn)一步的發(fā)掘出焦油渣的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)廢物的高度利用，增加煤炭產(chǎn)業(yè)的效益，減少焦油渣對(duì)環(huán)境的危害，為我國(guó)的社會(huì)發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

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