焦化廠回收工段VOC 治理及對(duì)環(huán)境管理影響探究

石 川

（山西焦化設(shè)計(jì)研究院（有限公司），山西 臨汾 041606）

引言

焦化廠是我國傳統(tǒng)重工業(yè)行業(yè)中的核心代表之一，焦化廠在實(shí)際生產(chǎn)和加工過程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的尾氣，如果不能夠?qū)@些尾氣進(jìn)行及時(shí)科學(xué)有效的處理，那么，這些尾氣對(duì)環(huán)境的破壞力難以估量。除環(huán)境污染之外，其還會(huì)直接影響到焦化廠員工的身心健康，焦化廠裝置使用壽命也會(huì)受到影響，隨時(shí)可能存在燃燒爆炸的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 焦化廠VOC 的主要來源

VOC 即有機(jī)化合物總稱。在焦化廠中出現(xiàn)的VOC主要包括酮類、酯類、醛類、烴類等化合物。VOC 具有極易揮發(fā)、小分子量以及低沸點(diǎn)等特點(diǎn)。VOC 對(duì)人體有著非常強(qiáng)的危害性，而且存在于空氣中會(huì)直接影響到生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

據(jù)了解，在之前很長一段時(shí)間之內(nèi)，焦化廠對(duì)VOC 的治理工作并不到位，甚至很少對(duì)VOC 進(jìn)行處理。在焦化廠的整個(gè)工藝流程當(dāng)中，煤的高溫干餾是核心環(huán)節(jié)，高溫干餾的主要原料是煤，而且多為配合煤，配合煤作為主要成分，其穩(wěn)定性比較差，組成部分也不固定，目前來看，在焦化流程中煉焦和回收是產(chǎn)生VOC 最多的環(huán)節(jié)，其中以回收工段更為顯著，回收工段中各種油品貯藏的放散廢氣，還有油品裝車時(shí)散發(fā)出的揮發(fā)性氣體都是VOC 的主要來源。所以，焦化廠會(huì)著重加強(qiáng)對(duì)回收工段VOC 的治理工作[1]。

在調(diào)查和研究的過程中發(fā)現(xiàn)目前我國焦化廠基本上都安置了專業(yè)的除塵裝置，這些裝置的除塵效果雖然理想，能夠有效減少一部分VOC 的外排，可是在回收工段當(dāng)中，因?yàn)槭褂玫降臋C(jī)械設(shè)備眾多，尤其是各種罐體的放散氣是和大氣直接連通的，所以還是會(huì)造成很多VOC 隨之直接排放到了大氣當(dāng)中，空氣異味還是非常濃，而且其中會(huì)帶有硫化氫、苯等有毒物質(zhì)，其對(duì)操作人員的身體有著非常大的危害性[2]。

2 焦化廠VOC 治理工藝技術(shù)

2.1 化學(xué)洗滌

化學(xué)洗滌，即利用化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)來治理VOC。這種治理技術(shù)投資較低，而且操作很簡單，但是化學(xué)洗滌對(duì)有機(jī)物的洗滌效率與其他治理技術(shù)相比要低很多?；瘜W(xué)洗滌治理VOC 工藝流程，如圖1 所示。

圖1 化學(xué)洗滌治理VOC 工藝流程

2.2 UV 光解

UV 光解這一治理技術(shù)的原理是：在二氧化鈦光催化劑和紫外線照射的條件下，氧氣和水分子被激發(fā)成OH-和O2-自由負(fù)離子，然后將VOC 分子分解成為二氧化碳和水排放出去[3]。UV 光解的投資費(fèi)用也不算高，可通過噴涂的方式有效去除異味，但是這種治理技術(shù)融入黏附黏性物質(zhì)，進(jìn)而引發(fā)短路情況，由此發(fā)生安全事故的概率便會(huì)大大提升。UV 光解VOC工藝流程，如圖2 所示。

圖2 UV 光解VOC 工藝流程

2.3 低溫等離子

低溫等離子，是借助外加電場，介質(zhì)放電會(huì)產(chǎn)生大量電子對(duì)VOC 分子進(jìn)行轟擊，然后將VOC 轉(zhuǎn)變成為簡單的小分子物質(zhì)。低溫等離子治理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與UV 光解相同，在此便不再贅述。等離子凈化處理工藝，如圖3 所示。

圖3 等離子凈化處理工藝

2.4 生物法

生物法治理技術(shù)利用的是微生物與污染氣體的接觸反應(yīng)，特定微生物會(huì)捕獲經(jīng)過生物表面的氣體，而且會(huì)及時(shí)消化掉。這種治理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一投資費(fèi)用不高，其二是其可以有效去除小氣量異味。但是，這種治理技術(shù)也存在弊端和劣勢(shì)，實(shí)際運(yùn)營難度比較高，酸堿度、濕度、溫度等因素都會(huì)對(duì)菌株的生存產(chǎn)生非常直接的影響。生物法治理廢氣流程，如圖4 所示。

圖4 生物法治理廢氣流程

2.5 洗滌吸收+活性炭吸附+蒸汽脫除

這一套綜合性治理技術(shù)，首先利用洗滌吸收設(shè)備對(duì)尾氣進(jìn)行處理，其次再用活性炭吸附洗滌之后的尾氣，飽和之后的活性炭再進(jìn)行蒸汽脫附。這種治理技術(shù)主要應(yīng)用在成分復(fù)雜的廢棄處理當(dāng)中，從處理結(jié)果來看，其去除效率是比較高的，而且安全性很高，但是在采用這種治理技術(shù)時(shí)需要做好除濕工作，因?yàn)榛钚蕴康奈侥芰苋菀资艿綕穸取⑺值挠绊??；钚蕴坷w維吸附回收裝置，如圖5 所示。

圖5 活性炭纖維吸附回收裝置

2.6 RTO

RTO 是借助高溫把可燃廢棄氧化成二氧化碳與水，再用蜂窩蓄熱磚對(duì)VOC 分解時(shí)釋放的熱量進(jìn)行回收。RTO 治理技術(shù)的熱回收效率可達(dá)95%以上，去除率更是可達(dá)99%以上，但是，這種治理技術(shù)并不是所有焦化廠都有實(shí)力采用的，其需要投入非常大的資金，所以，這種高效的治理技術(shù)使用率并不算高。RTO蓄熱廢氣焚燒爐原理，如圖6 所示。

圖6 RTO 蓄熱廢氣焚燒爐原理

3 VOC 治理對(duì)環(huán)境管理的影響分析

3.1 有效減輕了焦化廠環(huán)境管理工作壓力

在焦化廠的環(huán)境管理工作當(dāng)中，VOC 的治理已經(jīng)成為重中之重。VOC 不僅會(huì)影響到焦化廠的可持續(xù)發(fā)展，而且對(duì)焦化廠員工的身體傷害也是不可估量的[4]。如果焦化廠能夠?qū)ふ业竭m合自身實(shí)際情況并具有較強(qiáng)實(shí)效性的VOC 治理方案，在實(shí)際治理功能當(dāng)中有所突破，其對(duì)于提升焦化廠環(huán)境管理工作質(zhì)量而言必然有著至關(guān)重要的意義，其會(huì)使得焦化廠的環(huán)境管理工作實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。焦化廠的環(huán)境管理工作壓力非常之大，其重要性不亞于實(shí)際生產(chǎn)，VOC 的有效治理可以在很大程度上縮減焦化廠環(huán)境管理的工作量，焦化廠的環(huán)保壓力也會(huì)隨之減輕很多，工作人員也便有更多的精力投入到實(shí)際生產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理工作當(dāng)中來，與此同時(shí)，工作人員也可以就此契機(jī)再去探尋更多解決環(huán)境問題的新方式，其必然有助于改善焦化廠環(huán)境質(zhì)量，減少焦化廠的環(huán)境污染。

3.2 有效提高環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)

焦化廠在實(shí)際環(huán)境治理工作當(dāng)中，一直面對(duì)的都是非常繁瑣、復(fù)雜且多變的環(huán)境形勢(shì)，環(huán)境問題并不是獨(dú)立存在的，其牽涉面非常之廣，環(huán)境問題一日得不到有效解決，焦化廠的創(chuàng)新與發(fā)展之路便不會(huì)通暢[5]。之前我國的焦化廠多專注于生產(chǎn)加工，將精力都投放在了經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值的獲取之上，忽略了對(duì)環(huán)境的管理，最開始進(jìn)行環(huán)境管理時(shí)制定的治理標(biāo)準(zhǔn)都是比較低的。但是，伴隨著VOC 治理效率的不斷提高，焦化廠越來越意識(shí)到環(huán)保的重要性，治理環(huán)境問題也是確保和提高焦化廠整體效益的一個(gè)有效途徑與方式，因此，VOC 便成為了焦化廠持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要突破口，VOC 得到有效治理，焦化廠的環(huán)境治理問題便解決了一大部分，焦化廠的整個(gè)環(huán)境質(zhì)量都會(huì)因此得到有效提升，環(huán)境質(zhì)量得到改善，焦化廠才可獲得實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的權(quán)利，焦化廠的未來發(fā)展空間才會(huì)越來越大[6]。

4 結(jié)語

VOC 作為一種有機(jī)化合物，其揮發(fā)性非常強(qiáng)，這也加大了焦化廠在VOC 治理方面的難度。目前，焦化廠都在積極致力于尋求適合自身需求的VOC 治理方式，焦化廠需要綜合考量多方面因素才可確定選用哪一種VOC 治理方式，這對(duì)于焦化廠的長遠(yuǎn)發(fā)展而言尤為重要。如果焦化廠不顧實(shí)際條件而盲目開展VOC 治理，其很容易造成經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的失衡，注重環(huán)境保護(hù)，減少環(huán)境污染并不意味著生產(chǎn)的停步，VOC 治理的目的是為了進(jìn)一步提高焦化廠的經(jīng)濟(jì)效益，VOC 治理是焦化廠發(fā)展轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路，焦化廠必須要在當(dāng)前治理基礎(chǔ)之上積極研究和尋找更佳的VOC 治理方式，為焦化廠的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。