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煤化工行业废气处理的难点及技术工艺介绍

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当前,我国现代煤化工技术创新实现重大突破,示范工程取得显著成效,现代煤化工产业步入发展快车道,其对实现煤炭清洁利用目标、丰富化工原料来源、调整能源供应模式、保障能源安全等具有深远现实意义,但在现代煤化工各生产工艺环节中排放大量挥发性有机物(Volatile OrganicCompounds,简称VOCs),对当前大气质量产生多重环境效应。

VOCs作为PM2.5和O3重要前体物和参与物,其不仅能与SO2、NOx等发生光化学反应形成光化学烟雾,也能与大气中的·OH 和O3等强氧化剂反应生成二次有机气溶胶,严重污染区域大气环境且危害人体健康,因此煤化工VOCs安全控制与减排亟待解决。针对煤化工VOCs污染控制难题,本文综述了现阶段煤化工VOCs排放现状、管控措施、控制技术及筛选与评价方法,并对其减排提出了建议。

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近年来,由于受到宏观政策引导和市场拉动作用,现代煤化工产业得到快速发展,大型装备制造能力显著提升,自主化率达到90%以上;

气化、液化、甲醇制烯烃/乙二醇等技术工艺整体达到水平;煤化工基地化、园区化初具规模,相继布局形成蒙东、蒙西、新疆准东、新疆伊犁、宁东、陕北、云贵等产业集群区,有效提高煤炭资源集中利用程度,主要煤化工基地及其产业布局见表1;

近年来,由于受到宏观政策引导和市场拉动作用,现代煤化工产业得到快速发展,大型装备制造能力显著提升,自主化率达到90%以上;

气化、液化、甲醇制烯烃/乙二醇等技术工艺整体达到水平;煤化工基地化、园区化初具规模,相继布局形成蒙东、蒙西、新疆准东、新疆伊犁、宁东、陕北、云贵等产业集群区,有效提高煤炭资源集中利用程度,主要煤化工基地及其产业布局见表1;

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煤化工行业废气的主要污染物分析:

1、 煤制焦过程废气:焦化废气主要来源装煤、炼焦、生化回收等过程。装煤初期,煤料在高温条件下与空气接触,形成大量黑烟及烟尘、荒煤气含有害多环芳烃。炼焦时,废气来自化学转化过程中未完全炭化的细煤粉及其析出的挥发成分、焦油、飞灰和泄漏的粗煤气。另一方面来自出焦时灼热的焦炭与空气接触生成的CO、CO2、NOx等,主要污染物包括苯系物(如苯并芘)、酚、氰、硫氧化物以及炭氢化合物等。

2、 煤制气过程废气:煤制气废气来源主要是开车过程中气化炉的结渣、火层倾斜等非正常停车而造成的逸散,另外,还有炉内的排空气形成部分废气、固定床气化炉的卸压废气、粗煤气净化工序中的部分尾气、硫和酚类物质回收装置的尾气及酸性气体、氨回收吸收塔的排放气。这些废气的主要成分包括炭氧化物、硫氧化物、氨气、苯并芘、CO、CH4等,有些还夹杂了煤中的砷、镉、汞、铅等有害物质,对环境及人体健康有较大伤害。

3、 煤制油过程废气:煤的液化可分为直接液化和间接液化。煤直接液化时,经过氢反应,所有异质原子基本被脱除,无颗粒物,回收硫可以获得元素硫,氮大多转化为氨。煤间接液化时,催化合成过程中的排放物不多,未反应的尾气主是要CO可以在燃烧器中燃烧,排放的废气中CO2和硫很少,也没有颗粒物的形成。煤液化过程对环境造成的影响较小,主要污染物是液化残渣,这是一种高炭、高灰和高硫物质,在某些工艺中占到液化原料煤总量的40%左右,需要进一步处理。

4、 煤燃烧过程废气:煤燃烧过程中主要污染物有粉尘、烟雾、SO2、为主的硫化物、N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4等氮氧化物、Hg、Cd、Pb、Cr、As、Se、F等有害微量元素、CO2等。煤直接燃烧的能量利用率低,环境污染严重。

煤化工行业废气处理技术介绍:

塔式蓄热式焚烧炉,也称塔式RTO,主要分为两床式、三床式以及多床式,塔式RTO基本原理为待处理的有机废气经引风机进入蓄热室A进行预热,然后进入氧化室,加热升温使有机废气氧化分解成CO2和H2O;净化后的高温废气离开氧化室,进入蓄热室B释放热量;C床对蓄热体进行吹扫。一个循环完成后,进气、出气、吹扫阀门进行一次切换,改变气流方向,系统进入下一循环。该过程不断循环交替,从而有效降低废气处理后的热量排放,同时节约了废气氧化升温时的热量损耗,使废气在高温氧化过程中保持着较高的热效率(热效率95%左右),其设备安全可靠、操作简单、维护方便,运行费用低,VOCs净化效率高达99.5%。塔式RTO是我公司在融合国内外多床式RTO的基础上,研发设计出的一款有机废气治理设备。

废气处理技术工艺的应用范围:

行业:主要应用于涂装、喷漆、烘炉废气、电子企业、医药化工、化工、印刷等领域

风量:1000-100000Nm³/h

浓度:中高等浓度范围≥1000mg/m³

组分:一种或多种组份。

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 山东皓隆环境科技有限公司坐落于美丽的世界风筝之都——潍坊,是一家致力于环保科技产品的开发与应用,承接各类有机挥发性气体(VOCs)净化处理工程的高新技术企业。特别对于涂装、包装、印刷、医药、化工等行业产生的废气治理,具有较强的技术优势,可实现从工程设计到产品制作、现场安装调试及环保验收服务,达到污染气体治理的排放标准,满足环保部门的检测要求,是当地的科技环保创新型企业。


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