煤化工大气污染治理技术进展及发展方向

(整期优先)网络出版时间:2021-10-09
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煤化工大气污染治理技术进展及发展方向

张金山

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摘要:煤化工的生产过程会产生大量的有害气体,造成严重的大气污染。煤化工项目大气污染有着较多的类型,而且有着较大的排放量,排放量很难实现集中,存在相对丰富的成分,仅仅借助一项技术很难有效地进行处理。所以,需要掌握煤化工项目大气污染处理技术,希望可以给相关的企业提供一定的参考。

关键词:煤化工;大气污染;治理技术;发展方向

煤化工的基础特点是以生产作业为导向,在对煤化工的生产实践中的污染成分进行分析,最后得出以大气污染物的相关处理方法,处理方法的结论是煤化工对大气的污染源相对很多,现代的传统的成熟的处理方法都是对单一成分的大气污染物进行处置,并且处置的效果都非常好。通过对复杂煤化工大气污染处理技术进展的发展方向的分析,对煤化工产业的发展进行了预测。

1煤化工项目大气污染物处理技术现状

1.1固体颗粒物处理技术

关于固体颗粒的大气污染物的相关处理手段主要是颗粒物沉降法,过滤处理法以及湿处理法等。颗粒物沉降法就是以颗粒粉尘本身的地球引力以及设备施加的离心力,将煤化工大气污染物中的颗粒污染物进行收集处理的方法,这种方法处理的效果一般,只应用在粗滤过程中。过滤处理法就是利用过滤媒介将污染物滞留处理,现代工艺可以过滤浓度小于10毫克每立方米。湿处理法就是将水或者其他溶液将污染物进行采集的过程。这种方法虽然可以将颗粒浓度小于2毫克每立方米收集,但是工作面较小,空间受限。

1.2氮氧化物处理技术

煤化工生产的大气污染物氮氧化物种类繁多,如N2O、NO、NO2、N2O3等,通过检测,NO与NO2为主要的成分,这两种污染物也是其他工业中最为普遍的废气排放物。氮氧化物(NOx)必须要进行处理,因为它是危害特别大的一种有毒性的物理颜色淡黄的烟雾。在当今所有的废气治理中,氮氧化物的处理也是最困难的,是造成大气污染的罪魁祸首。现如今,有关氮氧化物的处理技术可以从净化手段上可分为催化处理法、吸附法和采集收集法。催化处理法的主要工作原理是在高温与中介反应物即催化剂的化学反应下,快速地将氮氧化物还原为大气的成分氮气。但这种处理方法对于成本运行来讲局限性太大,操作起来的成本高。另外两种处理方法吸附法与采集收集法都是通过物理的方法进行处理,成本运行相对较低,但还需要经过二次处理才能达到排放标准。

1.3二氧化硫处理技术

二氧化硫处理技术的工艺一般以浓度为选择方式来确定相应的手段。以3.5%为高浓度与低浓度的分界线。高浓度的二氧化硫气体可以运用接触法处理,这样不仅会产生经济效益,又净化了空气。而低浓度二氧化硫气体的处理方法,可以运用常规的高处排放,但这种处理方法也必须经过二次处理。效果最好的石灰净化法虽然能满足大气的要求,但二氧化硫与石灰反应产生的石膏固体废物又会造成污染,因为工业生产的石灰石中一般都会重金属等元素。

1.4VOCs处理技术

VOCs污染源头处理技术不仅要求煤化工生产过程要保证清洁,并对实践生产中的关于VOCs制造排放要进一步处理,这就要求在煤生产全过程中的有关环节尤其是物料的采集上要加强管理防治从而进一步降低VOCs的产生。污染处理技术就以产生VOCs后对相应污染物进行回收,这个过程一般是要对大气污染物进行分离,并以可溶性溶液中将VOCs回收。这种原理的技术主要有VOCs冷凝法工艺、VOCs吸收工艺、VOCs吸附工艺、VOCs膜分离工艺等。

1.5含氨废气处理技术

现代常规处理含氨废气都需要应用废气塔,这种设备的主要处理核心部件为过滤装置和化学喷淋装置。虽然将大气的含氨废气排除,但含氨物质会进一步溶于溶液中。所以当今的含氨大气最终都会以固体废物二次处理来最终解决,例如经过减少含氨废气中的氨转变为固体废物的过程周期,可以应用气体吸收系统两级液相来进行回收,在进一步结合光氧催化和活性炭吸附工艺来进一步文成。稀硫酸作为吸收液的处理工艺可以将氨气转化为硫酸铵溶液,剩余氨气在通过光氧催化反应最终变为氮气,再利用活性炭将有害气体吸附。

1.6一氧化碳处理技术

一氧化碳处理技术目前包括一氧化碳的产生源头的处理、收集燃烧、燃油管网采集等等。在煤化工生产过程中的焦炉原料气逸出产生的一氧化碳的问题,一般会利用加压的一定浓度的含氨溶液进行喷洒,并在煤化工设备中的桥管喷淋区后部与对应的管内产生一定的压力,这样就会使炭化室的原料气通过管吸入,进一步控制原料气外溢。焦炉出翔故障状态下虽然会使大量的原料气逸出,但一般的点火燃烧就可以完全处理掉。而从焦油罐、凝析油罐、氨罐逸出的含一氧化碳气体,可在负压的作用下进一步回到燃油管网,从而真正达到了污染物的净化与循环利用。

1.7硫化氢废气处理技术

根据硫化氢废气处理工艺中脱除硫化氢关键点的不同特点,硫化氢的废气处理工艺一般分为:吸收法:物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法;分析法:热分析法,微波技术分析法;吸附法:再生吸附法、不可再生吸附剂吸附法;氧化法:干氧化法、湿式氧化法;生物法等,根据硫化氢脱除要领和工艺的不同,可分为吸附法和吸附法。吸收分为物理吸收法和化学吸收法。硫化氢废气的净化要领主要是可接受的。对于含有硫化氢的大浓度、高浓度气体,通常通过吸收、氧化等过程接受硫。对于含硫化氢的小浓度、低浓度气体,通常采用吸附法处理。这是一种很新型的分析方法,并且这方面的研究相对成熟,并且仍在不断的进步发展中。

2煤化工项目大气污染物处理技术发展方向

2.1大气污染物颗粒粉尘处理技术

现如今,固体颗粒处理技术主要有布袋过滤粉尘法、催化剂的氧化还原处理法、氨气脱除的处理方法、NOx-SO2吸收技术法、处理氨气技术等为现代废气处理工艺的主流,现如今煤化工生产实践中的主流改进的方法都是以成本,安全,使用周期为改进方向,但催化剂的自我生长以及再生技术乃是固体颗粒粉尘污染物处理的主流方向。

2.2催化燃烧法

这种方法一般都普遍应用在种类繁多的VOCs废气处理技术中。这种方法也是新型的燃烧法,在常规的燃烧技术中,与这种方法相比较,常规应用的燃料更多,能源消耗更大,设备体积过于庞大等劣势。随意催化燃烧法以及开始取代常规的燃烧方法。未来的发展一定会向着催化剂的高活性、高热稳定性、高强度、高使用寿命而发展。

2.3负压回收法

这种方法在不凝性废气与种类繁多的煤化工废气污染治理中具有广阔的应用面。因为负压回收的特点包括高效、全程为物理反应、全程无化学二次污染等优点,并且完全将废气回收到燃油管网中,实现废气的进一步使用。负压回收技术的改进方向就是要全面提升负压回收系统的气密性水平,同时要增加负压回收系统的运行周期。

2.4研发废气治理多联产工艺

这种工艺是未来的使用趋势,例如,煤化工中的含氨废气、含萘废气的处理,都可以将氨气回收,并通过工艺改进进一步生产硫酸铵,变废为宝,在处理大气污染物时,也生产了联代产品,大大增加了经济效益。一体化也是未来废气处理技术的发展方向,一体化就是将所有的处理技术集中到一块,使废气处理集成化,体积小,能源使用低,控制更加安全便利。

3结语

现如今,煤化工的项目不断地增加,煤化工基础生产实践中的大气污染也会产生,这不仅不符合国家的环保标准的实际规定要求,并且也会进一步污染项目周边的生态环境与人民大众的身体健康,所以,需要加强污染物处理,把握污染物处理技术的发展动向,进一步推动煤化工的产业转型升级。

参考文献

[1]孙磊磊,刘志学,吴琼慧,等.现代煤化工污染治理技术分析与环境管理政策建议[J].煤质技术,2019,34(03):1-6+19.

[2]许国莉.煤化工大气污染处理技术进展及发展趋势探讨[J].石化技术,2019,26(08):176+178.