焦化企业VOCs废气处理技术的研究

焦化企业VOCs废气处理技术的研究

黄俊勃

陕西黄陵煤化工有限责任公司   陕西延安   727307

摘要：焦化企业各生产工艺环节均有不同程度的大气污染问题，来自化产车间及储罐区的各种有机废气泄漏及无组织排放，其成分含有硫化合物（硫化氢）、氨氮化合物（氨）、少量的氰化物以及苯、甲苯、二甲苯、甲醇、苯并[a]芘、酚类等挥发性有机气体（VOCs）。

关键词：焦化企业；VOCs；废气处理技术

前言

焦化厂在炼焦生产及化产品回收过程中，会产生大量含有苯、酚及其他有机挥发性物质的气体，其污染物排放治理是焦化企业环保工作的重中之重。焦化VOCs排放的四大特征:排放节点多、差异大、组分复杂、异味重。国家生态环境保护管理部门为进一步改善环境状况，针对焦化VOCs治理陆续出台了相应的规范和标准，要求企业加大环保投入，增加环保设施，控制VOCs的排放。

1VOCs产生环节及不同环节的成分分析

焦化厂生产过程中逸散气体主要分为无机废气和有机废气。无机废气主要来自焦炉煤气、脱硫装置放散、硫铵装置放散、蒸氨装置放散、氨水类贮槽放散等；有机废气主要来自各类物料储罐的溢散气、产品装卸车过程中逸散挥发气体等。涉及VOCs排放环节及成分如下：（1）化产车间的冷鼓工段间歇性排放废气，主要含有氨、硫化氢、萘、酚类、氰化氢、苯、苯并[a]芘等。（2）化产车间的硫铵干燥工段排放工艺废气，成分与硫铵工段一样，物质比例略有差别。（3）化产车间的脱硫再生塔排放恶臭气体，气体中含有少量硫化氢和氨。（4）化产车间的洗苯、脱苯工序排放有毒气体，主要为苯、甲苯、二甲苯等物质。（5）化产冷鼓机械化澄清槽等持续性无组织排放，产品贮罐包括焦油储罐、苯贮槽（罐）、洗油储罐等放散气，主要污染物为氨、硫化氢、萘、酚类、氰化氢、苯、甲苯、二甲苯等。（6）提盐工段生产过程中无组织排放，主要污染物为甲醇（提盐使用甲醇作溶剂）。（7）甲醇车间中间罐区间歇性废气排放，主要污染物为甲醇。（8）生化处理工段好氧池及各污水池的废气排放，含硫化氢、氨、苯、酚、硫醇等分析可知，VOCs废气排放中，浓度高、异味重的当属化产车间。

2VOCs有机废气处理新兴技术方法

2.1膜分离技术

膜分离技术在实际中的应用主要依靠的是聚合物膜自身具备的特性，在一定的压力作用可以渗透到废气当中，接下来会分离有机物以及VOCs，然而如果单一阶段往往不能够满足分离要求。通过对膜分离技术的应用实现分离主要是针对膜表面使膜能够有效分成两种流动气体，以此可以实现VOCs去除的纯化气体大面积排出，此种纯化气体具有较强的渗透性，在这当中的渗透流主要为回收到压缩机入口的有机水。当前阶段的石油化工以及食品加工等产业对于此种方法的应用较为广泛。此种方法应用的优势主要表现在能够实现对废气当中所含有高浓度以及流量小的有机溶液进行有效分离，然而对此种方法的应用往往需要投入较多的成本。

2.2生物处理技术

通过对生物处理技术的应用针对VOCs开展相应的处理工作，主要的处理目标为中浓度以及低浓度的废气。此项技术的优势主要表现在所应用的仪器设备简单，操作较为简单并且不需要投入过多的成本，不容易造成严重的二次污染等。根据相关的调查统计表明，早在21世纪就已经有7500套设备应用到实际的运行当中。有机废弃物处理法的应用主要依靠的是微生物自身具备的功能，在气体生物学处理方法的支持下，针对有机废气当中含有的有害物质给予分解，使其能够有效地转化成水以及二氧化碳。举例生物洗涤塔，分别为吸收以及生物降解，循环液通过吸收室的最上方喷出。日本在污水处理方面加入了相应的系统，该系统能够对VOCs废气起到除臭气的效果，处理效率非常高，达到了98%左右，从这当中足以能够看出，在当前阶段开展的工业生产工作过程中，通过对生物学方法的合理应用开展VOCs废气的去除工作能够发挥非常良好的效果，目前我国仍然对此方法开展不断深入的探索与研究。

2.3光催化氧化法

光催化氧化法是目前一种新型的、有着优良性能的一种处理方法。首先，通过光分解能够以很快的速度进行有机废气的分解。在光溶解期间，一般都会产生相应的中间物质，针对此类物质能够利用光照以及采用氢氧化钠溶液处理的方式对其给予去除。第二，光催化分解。通过对此项技术的应用可以利用活化紫外线或者照射TiO2，以此来促进H2O能够生成不含有OH-的自由基，以此来实现有机废气的有效转换，使其能够变成二氧化碳和水。并且，在针对相应催化剂进行选择的过程中，荧光灯能够作为光源进行应用，以此来有效去除有机废气产生的恶臭，有效降低其的污染浓度。然而就当前已有的经验情况来看，还需要在提高催化分解的技术以及效果方面给予足够的重视，在此方面给予更为深入的探索。光催化氧化期间有可能出现相应的问题，例如是否会产生二次污染等，在具体工序开展期间对于光催化氧化的应用非常少。

2.4等离子处理技术

等离子体技术在实际当中的应用主要为在强电场下，气体放电会产生一定的高能电子、离子以及自由基等，在最后会由于各个水平激发产生氧离子体以及臭氧，其会对VOCs产生相应的作用，经过反应之后会分解为二氧化碳、一氧化碳以及水。此项技术在净化低浓度方面的应用具有较强的适用性，同时也可以实现对室内空气的净化。此项技术应用的优势表现在VOCs能够应用较为简便的方法以及简单的设备给予去除，在此过程中需要注意保证排放的安全性，针对VOCs的去除效果能够达到50%左右。

结束语

综上所述，在实际开展VOCs有机废气处理的过程中，相关企业需要从实际情况出发，应用更加科学合理的处理技术，在保证废气处理效果的基础上，提高废气处理的经济性、实用性。因为VOCs的组成具有较强的复杂性，重复且单一应用同一种处理技术往往无法达到预期的处理效果，并且也会消耗较多的经济成本。针对此种情况，在实际需要作出准确的判断，深入展开分析和研究，加强对治理技术的综合应用，以此来更进一步提高对VOCs有机废气处理的水平。

参考文献：

[1]柴永瑞，王进刚，赵栓柱.焦化厂化产回收工段VOC气体回收工艺改造及优化[J].煤化工，2020，48（1）：47-49.