煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)排氣筒設置建議

周秋月 溫銀華 趙燕 薛迎迎 王華健

摘 要：目前，我國煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，環(huán)境污染現(xiàn)象較為突出。部分地區(qū)排放標準較為寬松，煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)排氣筒數(shù)量眾多。本文簡要分析了煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝、產(chǎn)排污節(jié)點及排氣筒設置，給出了排氣筒設置的優(yōu)化建議。

關鍵詞：活性炭生產(chǎn)企業(yè);排氣筒;優(yōu)化建議

中圖分類號：TQ424.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）02-0086-02

Abstract： At present， domestic coal-based activated carbon production enterprises are generally small in scale and have relatively prominent environmental pollution. Emission standards in some areas are relatively loose， and there are many exhaust cylinders for coal-based activated carbon manufacturers. This paper briefly analyzed the production process of coal-based activated carbon， the production and discharge nodes， and the exhaust pipe settings， and gave the optimization suggestions for the exhaust pipe settings.

Keywords：activated carbon production enterprises;exhaust cylinder;optimization suggestions

目前，我國活性炭生產(chǎn)企業(yè)已超過400家，2018年中國活性炭產(chǎn)量約為67萬t，其中煤質(zhì)活性炭產(chǎn)量為43萬t。未來，受環(huán)保及煤炭行業(yè)供給側(cè)改革的影響，煤質(zhì)活性炭的市場需求將出現(xiàn)較大增長。但煤質(zhì)活性炭行業(yè)存在著生產(chǎn)分散、集中底低、無序競爭、企業(yè)規(guī)模普遍偏小、環(huán)境污染和資源浪費現(xiàn)象較為突出等問題。部分地區(qū)排放標準較為寬松，煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)排氣筒數(shù)量眾多。行業(yè)污染物排放標準《活性炭工業(yè)污染物排放標準》（征求意見稿）已于2018年公示，新的污染物排放標準較現(xiàn)行排放標準更加嚴格，環(huán)境管理要求也更高。

1 煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝及產(chǎn)排污

煤質(zhì)活性炭[1]是以煤為主要原材料，常用的煤種主要有無煙煤、長焰煤、弱黏煤、不黏煤、褐煤等，我國煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)最常用的原料煤是無煙煤、不黏煤和長焰煤，其主要分布在山西和寧夏。山西大同的弱黏結性煙煤由于化學活性好、灰分低被廣泛用于加工制造原煤破碎活性炭;寧夏無煙煤（太西煤）低灰、低硫、含碳量高、化學活性好，主要用于生產(chǎn)柱狀活性炭。

我國煤質(zhì)活性炭的主流生產(chǎn)工藝為：原料煤破碎磨粉→成型工序→炭化工序→活化工序→成品處理工序。原料煤入廠后經(jīng)破碎篩分磨粉至一定粒度（一般為200目），然后配入適量黏結劑（一般為煤焦油、煤瀝青等）在混捏設備中混合均勻，再造粒或壓塊，造粒料或炭塊經(jīng)炭化、活化后，再經(jīng)篩分、包裝即為活性炭成品。煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)中涉及的主要生產(chǎn)設備有破碎機、磨粉機、捏合機、炭化爐、活化爐、篩分機等。

原料煤破碎篩分磨粉過程中排放顆粒物，排放方式主要是有組織排放;混捏成型工序排放顆粒物、揮發(fā)性有機物，多以無組織形式逸散;炭化、活化工序排放的主要污染物為顆粒物、SO2、NOX、苯并[a]芘、苯、非甲烷總烴等，排放方式為有組織排放;成品處理（篩分、包裝）工序排放顆粒物，排放方式主要是有組織排放。此外，煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)過程中無組織排放節(jié)點有混捏成型工序、煤焦油罐區(qū)、煤瀝青罐區(qū)、炭化工序車間門窗處等，排放的污染物為揮發(fā)性有機物等。

2 活性炭生產(chǎn)企業(yè)排氣筒數(shù)量

近年來，我國活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已形成以寧夏銀川周邊地區(qū)、新疆烏魯木齊周邊地區(qū)、山西大同、河南長葛為代表的四大活性炭生產(chǎn)基地。山西大同適合生產(chǎn)活性炭的原料煤是產(chǎn)生于侏羅紀的弱黏結煤，寧夏銀川周邊地區(qū)主要生產(chǎn)原料煤是當?shù)靥赜械膬?yōu)質(zhì)太西煤，這兩個地區(qū)的活性炭生產(chǎn)幾乎不需要其他原料。隨著開采的深入，這種優(yōu)質(zhì)煤炭資源正在迅速銳減。在資源短缺、活性炭缺口不斷擴大的市場導向下，煤質(zhì)活性炭加工路線已轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)活性炭的不同質(zhì)量指標，利用配煤技術，生產(chǎn)不同用途的煤質(zhì)活性炭[2]。

配煤是改善活性炭產(chǎn)品孔結構、提高活性炭產(chǎn)品吸附性能的一種技術?；钚蕴可a(chǎn)主要是依據(jù)揮發(fā)分和黏結性指標進行配煤，根據(jù)活性炭特性要求改變單種煤在配合煤中的配合比例。在生產(chǎn)工藝基本相同條件下，煤質(zhì)活性炭孔結構類型主要由煤本身性質(zhì)決定：褐煤生產(chǎn)的活性炭碘值不高，但孔容積較高，脫色能力較強;一不黏煤、弱黏煤為原料生產(chǎn)的活性炭中孔較發(fā)達，適用于液相吸附凈化;以無煙煤為原料生產(chǎn)微孔發(fā)達，適用于氣相吸附。此外，配煤法還可以降低生產(chǎn)成本。

筆者調(diào)查了國內(nèi)一些規(guī)模較大的煤基活性炭生產(chǎn)企業(yè)排氣筒設置情況，如表1所示。

由表1可知，目前，國內(nèi)多數(shù)煤基活性炭生產(chǎn)企業(yè)越來越多地采用配煤法。原料煤種類越多，需要的料倉也多，產(chǎn)污環(huán)節(jié)也增多。另外，產(chǎn)品種類越多、生產(chǎn)線條數(shù)越多會導致排氣筒數(shù)量越多。

《中華人民共和國大氣污染防治法》第二十四條規(guī)定：“重點排污單位應當安裝、使用大氣污染物排放自動監(jiān)測設備，與環(huán)境保護主管部門的監(jiān)控設備聯(lián)網(wǎng)，保證監(jiān)測設備正常運行并依法公開排放信息?！彪S著環(huán)保力度的加大，煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)的排氣筒將會被要求安裝大氣污染物排放自動監(jiān)測設備。

3 結論

煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)排污點較多，筆者建議采用大集中除塵系統(tǒng)。根據(jù)工藝流程，其可以分為原料上料除塵系統(tǒng)、配料成品處理系統(tǒng)及炭化活化煙氣凈化系統(tǒng)。在原料粗碎產(chǎn)塵點設抽風罩，各料倉的排氣管引至原料上料除塵系統(tǒng);在配煤、磨粉、配料、捏合、成型、干燥、篩分、包裝這些產(chǎn)塵點設抽風罩或密閉罩，將廢氣匯合至配料成品系統(tǒng)處理;炭化尾氣、活化尾氣多采用焚燒+余熱利用處理，經(jīng)余熱利用后的煙氣可合并進入煙氣凈化系統(tǒng)。此外，焦油罐、瀝青罐呼吸廢氣可引入活化工序焚燒處理。以10萬t/a煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)規(guī)模為例，若采用大集中除塵系統(tǒng)，設2條生產(chǎn)線，則只需要設8個廢氣排氣筒，大大減少了排氣筒數(shù)量。此外，采用大集中除塵系統(tǒng)，也便于管理和維護。對于煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)企業(yè)來說，采用大集中除塵系統(tǒng)不僅可以大大減少排氣筒數(shù)量，也更符合環(huán)保管理的要求，大大減少了無組織排放。

參考文獻：

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.活性炭分類和命名：GB/T32560—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2]李學哲.大同煤質(zhì)活性炭的研究與發(fā)展[J].煤炭加工與綜合利用，2018（5）：70-73.