焦化廠化產(chǎn)區(qū)域VOCs治理技術(shù)及應(yīng)用探究

豆天新

（酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730104）

VOCs全名叫做Volatile Organic Compounds VOCs，中文名是揮發(fā)性有機(jī)物，這種有機(jī)污染氣體對(duì)于人體和環(huán)境的威脅比較大，最常見于工業(yè)生產(chǎn)，能夠加速全球變暖的速度，對(duì)于大氣層的傷害也是非常大。在焦化廠的化產(chǎn)區(qū)域開展工作的時(shí)候，就會(huì)大量的產(chǎn)生VOCs這種污染氣體，由于氣體是流動(dòng)的，很有可能會(huì)流入到人類的生活當(dāng)中去，除了污染環(huán)境之外，對(duì)人體的威脅也比較大。經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的研究，我國(guó)決定加大對(duì)于VOCs污染氣體的治理力度，為了引起各個(gè)焦化廠的重視，已經(jīng)列入了法律當(dāng)中去。很多的焦化廠也感受到了國(guó)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(xué)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(chǎn)區(qū)域VOCs污染氣體形成的原因

焦化廠的運(yùn)作必須要與VOCs污染氣體打交道，因?yàn)榻够瘡S在生產(chǎn)的過(guò)程中必須要產(chǎn)生一些污染物。一般對(duì)于焦化廠來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)時(shí)要通過(guò)冷鼓階段、脫硫階段、蒸發(fā)氨氣階段、硫銨階段還有油庫(kù)凈化的處理。在進(jìn)行這些步驟之前，原材料都會(huì)防止一段時(shí)間，這些原材料在空氣中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，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(dāng)中，因?yàn)闊o(wú)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(huì)造成爆炸，所以在冷鼓階段當(dāng)中要時(shí)刻注意污染物的處理[1]。

脫硫階段：脫硫階段中，槽罐無(wú)法排放污染氣體，所以就會(huì)形成氨氣、硫化氫等揮發(fā)性有機(jī)物。這些有機(jī)物有異味，并且具有毒性，會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成傷害。

蒸氨、硫銨階段：這個(gè)階段主要是針對(duì)于氨氣的，如果沒有處理好，就會(huì)造成大量的氨氣。氨氣也是一種一種揮發(fā)性有機(jī)物，有異味，并且有毒性。

粗苯階段：無(wú)法排出污染物會(huì)造成苯系物等揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生，此類揮發(fā)性有機(jī)物是具有很強(qiáng)的異味，也容易燃燒，會(huì)造成焦化廠內(nèi)部生產(chǎn)的安全隱患。

油庫(kù)階段：除了無(wú)法排出污染物之外，來(lái)源還有可能是由于裝卸的廢氣。在這個(gè)階段可能產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物有焦油、苯酚、硫酸等等。除了異味強(qiáng)、容易燃燒、毒性比較強(qiáng)之外，還有極強(qiáng)的腐蝕性。

2 VOCs的治理方法

2.1 VOCs的特點(diǎn)及其治理方法

VOCs是一個(gè)非常廣泛的概念，根據(jù)焦化廠化產(chǎn)區(qū)域所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行研究。所含有的主要污染物質(zhì)有氨氣、硫化氫、氰化氫以及苯酚。通過(guò)分析這些主要污染物質(zhì)達(dá)到處理的效果。

硫化氫：硫化氫的特點(diǎn)是可以溶于水，所散發(fā)出來(lái)的異味對(duì)人體有害，并且可以與堿類物質(zhì)發(fā)生中和的反應(yīng)，所以就可以通過(guò)堿類物質(zhì)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(qiáng)烈的刺激性其位，能夠與酸類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以就可以借助酸類物質(zhì)來(lái)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(qiáng)烈的異味，可以與堿類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以可以通過(guò)堿洗的方式來(lái)完成對(duì)氰化氫的處理[2]。

苯類物質(zhì)：苯類物質(zhì)一般不溶于水，是一種對(duì)人體威脅極大的物質(zhì)，有致癌的可能，毒性比較強(qiáng)。所以在處理的過(guò)程當(dāng)中一般都是通過(guò)回收的方式或者是熱分解的方式進(jìn)行處理。

2.2 VOCs治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及原理

常見的VOCs治理技術(shù)一共有七種，分別是UV光解、低溫等離子、化學(xué)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(fù)壓回收法，各種治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)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(guò)紫外線的強(qiáng)烈照射，可以將空氣當(dāng)中的氧氣變成氫氧根例子，最后把揮發(fā)性有機(jī)物分解為水和二氧化碳。關(guān)于UV光解的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是成本比較低，主要是用來(lái)去除氣味的。不足就是可能會(huì)因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)物具有粘性，會(huì)導(dǎo)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(lái)抑制揮發(fā)性有機(jī)物分子的形成，降低毒性和危害。低溫等離子的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于成本低，一般用于去除異味。缺點(diǎn)更UV光解技術(shù)一樣，因?yàn)轲ば晕镔|(zhì)可能會(huì)造成斷路，造成安全隱患。

化學(xué)洗滌：根據(jù)不同的揮發(fā)性有機(jī)物選擇不同的化學(xué)試劑進(jìn)行中和反應(yīng)?；瘜W(xué)洗滌的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于成本低，操作比較容易。缺點(diǎn)就在于工作效率不高，無(wú)法完全清除揮發(fā)性有機(jī)物的危害[3]。

生物法：借助微生物的活躍性，將微生物與VOCs進(jìn)行反應(yīng)，微生物具有消滅VOCs的功能。生物法的技術(shù)特點(diǎn)在于成本低、針對(duì)的主要是易溶于水的VOCs。缺點(diǎn)在于技術(shù)含量比較高，微生物的生存取決于外部的條件。

RTO：RTO是通過(guò)熱分解和回收來(lái)消滅VOCs的，溫度達(dá)到一定的程度時(shí)，借助水來(lái)將高溫下?lián)]發(fā)性有機(jī)物所產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行回收。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于工作效率高，能夠非常有效的去除掉VOCs。缺點(diǎn)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(fā)性有機(jī)物進(jìn)行洗滌吸收之后，再利用活性炭進(jìn)行吸附，最后將這些活性炭進(jìn)行蒸汽來(lái)進(jìn)行消滅。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于安全能夠得到保證，工作效率也非常高。缺點(diǎn)在于工作流程比較復(fù)雜，因?yàn)榛钚蕴恳渤３Ｊ艿酵獠織l件的影響。

煤氣負(fù)壓回收法：借助煤氣負(fù)壓回收的裝置有效的散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)物。成本比較低，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)在于揮發(fā)性有機(jī)物被放出后無(wú)法進(jìn)行處理。

3 在治理VOCs過(guò)程中所遇到的問(wèn)題和措施

3.1 遇到的問(wèn)題和解決方案

每項(xiàng)治理VOCs的技術(shù)都有其利弊，現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況特選用洗地吸收加上活性炭吸附加上蒸汽脫除進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后再將處理過(guò)的VOCs用氮?dú)膺M(jìn)行密封。

所遇到的問(wèn)題：①槽罐裝置無(wú)組織尾氣排放。②產(chǎn)品裝卸的過(guò)程中，有很多流通的地方，導(dǎo)致了VOCs的揮發(fā)[4]。

解決措施：根據(jù)第一種情況，可以通過(guò)將氣體吸收，由活性炭進(jìn)行吸附，當(dāng)活性炭吸附完畢之后，通過(guò)蒸汽的方式進(jìn)行脫除。針對(duì)第二種情況、在活性炭進(jìn)行吸附之前需要進(jìn)行酸洗或者堿洗，然后才能進(jìn)行活性炭的吸附，吸附完畢之后進(jìn)行蒸汽脫除。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于可以將VOCs進(jìn)行有效的收集，防止VOCs外流，防止產(chǎn)生第二次的污染。

3.2 具體的治理措施

每年處理六十萬(wàn)噸為例，對(duì)每個(gè)階段做出具體的分析。

冷鼓階段：此階段主要的問(wèn)題在于槽罐污染氣體無(wú)法進(jìn)行排放，為了保證安全性，要將這些污染為其進(jìn)行酸洗，堿洗，除濕，隨后用活性炭進(jìn)行吸附。這些污染氣的排放量約為一個(gè)小時(shí)三千立方米[5]。

脫硫階段：在脫硫的槽罐當(dāng)中將污染物進(jìn)行分類并且收集，經(jīng)過(guò)酸洗或者堿洗和除濕之后，加入活性炭進(jìn)行吸附。污染氣體的排放量約為一個(gè)小時(shí)九千立方米。

蒸氨階段：將儲(chǔ)槽中的污染氣體進(jìn)行收集經(jīng)過(guò)酸洗或者堿洗加入活性炭進(jìn)行吸附。排放量大約為一個(gè)小時(shí)兩百五十立方米。

硫銨階段：對(duì)儲(chǔ)槽中對(duì)污染物進(jìn)行收集，經(jīng)過(guò)酸堿洗滌之后加入活性炭進(jìn)行吸附。排放量約為一小時(shí)七千立方米。

粗苯階段：對(duì)槽罐中的為其排放進(jìn)行收集，不需要經(jīng)過(guò)酸堿洗滌，加入活性炭進(jìn)行吸附，排放量約為一小時(shí)一千立方米。

油庫(kù)階段：除了酸堿儲(chǔ)槽外的其他點(diǎn)進(jìn)行污染提的收集，排放量約為一小時(shí)兩千立方米。

氮?dú)夥怄i裝置：將使用氮?dú)鈱⑦@些VOCs封鎖起來(lái)。如果裝置內(nèi)的壓力過(guò)高，就會(huì)停止氮?dú)獾墓?yīng)，將多余的氮?dú)夥懦鰜?lái)。如果壓力過(guò)低的話，就會(huì)加入氮?dú)猓瑏?lái)保證氮?dú)獾淖銐颉?/p>

尾氣末端處理系統(tǒng)：每個(gè)階段都會(huì)將VOCs進(jìn)行酸堿洗滌的處理，之后經(jīng)過(guò)活性炭的吸附，待吸附完畢之后，就可以進(jìn)行高溫的蒸餾來(lái)進(jìn)行脫附。隨后進(jìn)行冷凝，冷凝完畢之后進(jìn)入冷鼓功階段，把治理完的VOCs用氮?dú)夥怄i，隨后全負(fù)壓返回煤氣系統(tǒng)進(jìn)行處理[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述：VOCs對(duì)于人體和環(huán)境的威脅是非常大的，焦化廠一定要按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行VOCs的處理。隨著社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的不斷更替，越來(lái)越多的焦化廠出現(xiàn)在社會(huì)上，造成了環(huán)境保護(hù)的安全隱患。我國(guó)必須要繼續(xù)嚴(yán)格要求VOCs的標(biāo)準(zhǔn)，加大對(duì)VOCs排放的力度。焦化廠在治理這些有害氣體的時(shí)候也可以將很多種方法同時(shí)進(jìn)行治理，因?yàn)閱我坏闹卫矸绞綗o(wú)法有效的治理VOCs。相信在未來(lái)的發(fā)展中，也會(huì)有更多有效的治理方式出現(xiàn)，來(lái)促成環(huán)境和諧的發(fā)展。