現(xiàn)代煤化工環(huán)境保護揮發(fā)性有機物（VOCs）治理技術(shù)研究

拓思陽 高偉

摘要：現(xiàn)代煤化工行業(yè)實際運行的過程中，經(jīng)常存在揮發(fā)性有機會導(dǎo)致的污染問題，針對這一問題必須要強化監(jiān)理和管制等有關(guān)內(nèi)容，確保標準要求和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以有效搭配。

關(guān)鍵字：煤化工;揮發(fā)性有機會;污染治理

1、前言

LDAR工作開展的過程中，需要做好源頭控制，根據(jù)控制采樣做好誤差分析，在此基礎(chǔ)上做好對于揮發(fā)性有機物的治理工作，從各個重點要素出發(fā)，做好治理工作，確保末端治理的有效性。

2、揮發(fā)性有機物VOCs產(chǎn)生的危害

VOCs廢氣被稱為揮發(fā)性有機污染氣體，其主要的化學(xué)物質(zhì)為含氧、氮、氯、硫、甲烷烴等各類有機物。在煤化工行業(yè)的生產(chǎn)過程中，生成VOCs廢氣的主要形成環(huán)節(jié)包括有機液體儲罐區(qū)域內(nèi);合成、過濾、蒸餾、離心等生產(chǎn)工序中;生產(chǎn)車間中進行物料轉(zhuǎn)移的過程;生產(chǎn)環(huán)節(jié)中發(fā)生泄露情況等等。工業(yè)VOCs的危害主要體現(xiàn)在對人體健康危害、光化學(xué)污染、火災(zāi)爆炸等三方面。

VOCs對人體健康的危害包括對感官和氣味的影響、粘膜刺激、基因毒性和致癌性。如產(chǎn)生感覺異常、不靈敏、身體和皮干燥、眼黏膜受到刺激、鼻黏膜受到影響、各類呼吸道疾病導(dǎo)致的咳嗽、甚至引起呼吸道感染、抑制人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)使人感到渾身乏力、精神不振等各種不適癥狀。VOCs產(chǎn)生的光化學(xué)污染危害主要在于在陽光直射的情況下，VOCs就會與大氣中的碳氫化合物、氧氮化合物等發(fā)生反應(yīng)，形成的自由基具有高度的活性，生成具有嚴重危害性的煙霧，從而對環(huán)境造成二次污染，嚴重影響人們的生活。VOCs產(chǎn)生的火災(zāi)爆炸危害主要在于VOCs中包括的乙烯、丙烯等脂肪類物質(zhì)屬于易燃、易爆類化合物，存在較大的火災(zāi)隱患。

2、煤化工企業(yè)治理揮發(fā)性有機物的問題

3.1 LDAR進展緩慢

LDAR 技術(shù) leak detection and repair （泄漏檢測與修復(fù)），是通過對煉化裝置潛在泄漏點進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)存在泄漏現(xiàn)象的組件，并進行修復(fù)或替換，進而實現(xiàn)降低泄漏排放。使用后，固定或最佳測試結(jié)果不是定量的?？梢詸z測或定期檢查儀器和設(shè)備。動靜密封點數(shù)量較多。如果時間很長，相關(guān)措施正在全面修復(fù)，以控制泄漏。大大減少污染對生活環(huán)境的影響有關(guān)管理部門明確提出了對現(xiàn)代西方煤炭有色金屬綜合措施進行管理和控制的要求

3.2揮發(fā)性有機污染物（VOCs）的監(jiān)測分析

1. 膜萃取氣相色譜技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，在檢測揮發(fā)性有機污染物（揮發(fā)性），主要由膜技術(shù)處理樣本，和膜技術(shù)，也已成為首選的方式在各種方式下，在膜萃取過程中，兩相之間的融合是不存在的，而且對乳膠形狀對象可以完全消除，在這個過程中，也可以嘗試減少溶劑的使用，使用樣本可以連續(xù)和萃取劑揮發(fā)性有機污染物的接觸（揮發(fā)性有機化合物的儀器）監(jiān)控、實時的特點。當(dāng)使用膜萃取氣相色譜技術(shù)、揮發(fā)性有機污染物的揮發(fā)性）監(jiān)控，不斷通過中空纖維膜的空氣中，揮發(fā)性有機污染物的成分（揮發(fā)性有機化合物的儀器）通過膜選擇性的過程中，通過引入氮流，讓揮發(fā)性有機污染物（揮發(fā)性有機化合物的儀器）聚集在微觀陷阱，加熱、電加熱方式在這個時候這個過程將形成一定時間間隔的脈沖，連續(xù)的樣本。進入膜樣品的提取方法，但需要一定的時間，這樣我們才能使膜透性穩(wěn)定性更高的模式，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果更準確。

2.TDLAS 技術(shù)。在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，大多數(shù)研究者將激光光譜學(xué)的應(yīng)用，由于激光功率相比其他具有高密度等特征和光子通量，但是還發(fā)明了各種激光光譜分析方法，使用最廣泛的是TDLAS技術(shù)，因為技術(shù)足夠高的敏感性，具有良好的選擇性，揮發(fā)性有機化合物可以實時、動態(tài)分析和監(jiān)控。根據(jù)分析，TDLAS技術(shù)可以在1 s的時間實現(xiàn)PPM水平每級監(jiān)控速度，甚至部分及其監(jiān)測可以改善的敏感性或超過100次，甚至TDLAS技術(shù)在高溫高壓高腐蝕環(huán)境條件下，如調(diào)試，如果它是一個艱苦的條件下?lián)]發(fā)性有機化合物的監(jiān)測，可以選擇TDLAS技術(shù)。

3、污染管控治理的策略

3.1完善相關(guān)政策標準。標準的政策是揮發(fā)性有機化合物治理的基礎(chǔ)上，提出要加強頂層設(shè)計，加快重點行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準的制定，逐步完善的VOC排放標準，指導(dǎo)重點行業(yè)提高生產(chǎn)工藝和污染控制。加快研究制定配套政策的VOC排放管理，VOC的排放達標總量控制要求，環(huán)評，重點行業(yè)揮發(fā)性有機物減排的實施，而不是批準的前提條件。加強對重點行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放因子，占驗證策略的研究方法和污水處理費，并逐步制定和實施揮發(fā)性有機物的污水收集和減排政策。鼓勵企業(yè)第三方公司參與環(huán)境服務(wù)揮發(fā)性有機物污染防治，提供治理方案，監(jiān)測和報告排放等環(huán)境服務(wù)。

3.2吸附法

吸附法是使用良好的吸附材料與烴分子功能的揮發(fā)性有機化合物的排放被施加到烴揮發(fā)性有機化合物的廢氣的吸附親合性，當(dāng)吸附劑飽和，采用真空法或惰性解吸氣體的熱的方法和處理后的污染物的吸附的吸附劑被用于again.VOCs氣體吸附材料主要如活性炭，分子篩和硅膠，活性炭使用最常用，吸附方法適用于處理順利流量和組成是揮發(fā)性有機化合物氣體的簡單，低濃度，除去率可以達到90%?90%，吸附法具有小的能量消耗，工藝簡單，高速率的優(yōu)點，是一種廣泛使用且易于推廣的VOC廢物處理技術(shù)的，難度就在于吸附劑的再生飽和處理增加了運轉(zhuǎn)成本和二次污染的危險性，因此，一種新的吸附劑的制備和更節(jié)能和環(huán)保研究和高效率的剝離技術(shù)研發(fā)發(fā)展是吸附研究的方向。

3.3 吸收法

溶劑吸收法是使用低揮發(fā)性和不揮發(fā)的溶劑與有機烴揮發(fā)排放親和吸收的有機烴類廢氣，然后根據(jù)有機碳氫化合物分子吸收劑的不同物理性質(zhì)分離技術(shù)，該技術(shù)在石油化工生產(chǎn)和廣泛使用在運輸?shù)倪^程中，適用于高壓、高濃度、大體積，低溫條件下，石化等揮發(fā)性有機化合物的儀器廢物處理和處置率可高達95% ～ 98%，處理效率主要由吸收劑吸收和吸收處理設(shè)備的性能水平，目前，常見的吸附劑的應(yīng)用如煤油和柴油。吸收在應(yīng)用的過程中需要頻繁的更換吸收劑，導(dǎo)致操作過程復(fù)雜，成本較高，因此，研究和開發(fā)新型吸收劑和準備，吸收處理設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計和制造技術(shù)研究。

3.3 冷凝法

縮合方法是揮發(fā)性有機化合物的廢氣在過飽和狀態(tài)冷凝和分離，使用在不同的溫度和壓力下的有機物質(zhì)VOC的飽和度的在排氣氣體分離的條件下，該方法的后果冷卻和壓力下，以有機物質(zhì)的過程組件，在高沸點和高濃度的揮發(fā)性有機化合物氣體的處理方法是適用的，而高度可行，易于控制，揮發(fā)性有機化合物的排放率可達到50%?90%，主要用于石油和天然氣回收化學(xué)工業(yè)等，這種方法需要的設(shè)備具有高壓和低溫條件和設(shè)備需要除霜定期的設(shè)備，在設(shè)備的操作和維護的需求較高時，操作由于特殊的壓縮制冷設(shè)備和大的能量消耗，結(jié)構(gòu)和操作成本較高，在實際的VOC浪費氣體處理，以吸附，降低加工成本，冷凝法的研究方向包括縮合方法與其它處理方法，應(yīng)用和處理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計該技術(shù)的穩(wěn)定性相結(jié)合。

3.4 燃燒法

RTO，指的是一種蓄熱式熱氧化技術(shù)，英語叫做“再生熱氧化劑”。RTO再生熱氧化劑熱回收使用不穩(wěn)定傳熱的新方法，原理是有機廢物的是廢氣加熱到760℃以上，和光催化氧化分解為二氧化碳和水。高溫氧化氣體通過特殊陶瓷蓄熱器，陶瓷體的溫度上升“再生”，這個后續(xù)蓄熱預(yù)熱傳入的有機廢物，從而節(jié)省燃油消耗的廢氣溫度上升。RTO過程技術(shù)適用于低濃度（100 - 3500 mg / m3）廢氣，95% - -99%的分解效率。

該RCO是指再生催化燃燒方法中，在英文為“再生催化氧化Oxidition”。 RCO再生催化燃燒原理是：第一步是VOC催化劑分子的吸附增加了反應(yīng)物的濃度，所述第二步驟催化氧化階段被減小活化能，增加了反應(yīng)速率。在較低的起燃溫度，無氧的燃燒催化劑可以通過有機廢物的裝置發(fā)生時，分解成CO 2和相當(dāng)大的熱量的H2O進化相比，直接燃燒具有低點燃溫度，低的能量消耗特性，一些達到后起燃溫度而不外部加熱的情況下，在250-400反應(yīng)溫度℃。

4、結(jié)束語

總之，一種VOC的范圍的不同的性質(zhì)，不同的放電條件，已形成了一系列的實際VOC的廢氣處理技術(shù)。首先，要充分認識不同的處理技術(shù)的特點，其有效范圍為治療特定含廢氣VOC的，在技術(shù)和經(jīng)濟的全面評估，并有效地解決了污染環(huán)境的問題，并實現(xiàn)我們的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為了達到最好的治理效果。

參考文獻：

[1]周咪， 朱迪， 莊延娟， et al. 人造石制造工藝過程中揮發(fā)性有機物（VOCs）的排放特征研究[J]. 環(huán)境科技， 2019（3）：34-38.

[2]李曼曼， 高燕， 王剛. 紡織染整行業(yè)揮發(fā)性有機物排放與治理技術(shù)[J]. 染整技術(shù)， 2019（11）：30-34.

[3]魏自濤， 云箭， 鄒麗蓉， et al. 揮發(fā)性有機物泄漏檢測與修復(fù)管理體系研究[J]. 油氣田環(huán)境保護， 2019（3）.