分(fen)析焦化尾(wei)氣的(de)主要組成(cheng)成(cheng)分(fen)，對比幾種(zhong)常(chang)見的(de)有機廢氣處理方(fang)法(fa)和脫硫除臭方(fang)法(fa)，最后總結得(de)出一(yi)種(zhong)能(neng)夠有效處理焦化尾(wei)氣的(de)處理工藝(yi)——“冷凝+甲醇脫硫除臭+活(huo)性炭吸附”組合工藝(yi)。

1 焦化(hua)尾氣的(de)組(zu)成(cheng)

焦(jiao)化尾(wei)氣(qi)(qi)就是冷焦(jiao)水所揮發出的(de)含硫(liu)化物(wu)以及烴(jing)(jing)類等污(wu)染物(wu)質(zhi)(zhi)的(de)惡臭氣(qi)(qi)體。對焦(jiao)化尾(wei)氣(qi)(qi)進(jin)行組分(fen)分(fen)析，發現其主要污(wu)染組分(fen)有：在生(sheng)焦(jiao)過程中大烷(wan)烴(jing)(jing)斷(duan)鏈裂解成(cheng)的(de)小分(fen)子烷(wan)烴(jing)(jing)和(he)烯(xi)烴(jing)(jing)；環烷(wan)烴(jing)(jing)裂環產生(sheng)的(de)烯(xi)烴(jing)(jing)和(he)脫(tuo)氫(qing)生(sheng)成(cheng)的(de)芳烴(jing)(jing)；芳香(xiang)烴(jing)(jing)縮合生(sheng)成(cheng)的(de)大分(fen)子多環烴(jing)(jing)或(huo)稠(chou)環烴(jing)(jing)；各(ge)種含N、S、O元素(su)的(de)惡臭物(wu)質(zhi)(zhi)。

2 有機廢氣(qi)處理方法概述

2.1 吸附法

吸(xi)附法主要(yao)適(shi)用于低(di)濃度(du)、高(gao)通量、可揮(hui)發(fa)性的有機(ji)廢氣凈(jing)化。該法去除(chu)率(lv)高(gao)，無二次污染(ran)，凈(jing)化效率(lv)高(gao)，操作方便，且(qie)能實現自動控制；不足(zu)之處(chu)是由于吸(xi)附容量受限，不適(shi)于處(chu)理高(gao)濃度(du)有機(ji)氣體，同時(shi)吸(xi)附劑需要(yao)再生[1]。

2.2 冷(leng)凝法

冷凝(ning)法(fa)是利用物質在(zai)不(bu)同(tong)溫度(du)(du)下(xia)具有(you)不(bu)同(tong)飽和蒸(zheng)汽(qi)壓這一性質，采(cai)用降(jiang)低(di)系統溫度(du)(du)或(huo)(huo)提(ti)高(gao)系統壓力(li)，使(shi)處于蒸(zheng)汽(qi)狀(zhuang)態的污(wu)染(ran)物冷凝(ning)并(bing)從廢氣(qi)中分離出(chu)來的過程[2-3]。冷凝(ning)法(fa)具有(you)回收物質純度(du)(du)高(gao)、所需(xu)設備和操作(zuo)(zuo)條件簡單(dan)等優點，但(dan)由于其通常需(xu)要較高(gao)的壓力(li)或(huo)(huo)較低(di)的溫度(du)(du)，使(shi)得(de)處理(li)的運行費用過高(gao)，因而常作(zuo)(zuo)為(wei)預(yu)處理(li)應用。

2.3 熱破壞法

熱破壞法(fa)主要包(bao)括直(zhi)接(jie)燃(ran)燒(shao)法(fa)、催化燃(ran)燒(shao)法(fa)和(he)濃(nong)縮(suo)燃(ran)燒(shao)法(fa)三(san)種方法(fa)。有機化合物(wu)的(de)(de)熱破壞機理比(bi)較復雜，有氧化、熱裂解和(he)熱分解等反應過程，此法(fa)適合小風量、高濃(nong)度、連續排放的(de)(de)場合。

2.4 膜分離法

膜分(fen)離技術是(shi)指借助膜的(de)選(xuan)擇滲透作(zuo)用，在外(wai)界能量或(huo)化(hua)學位差的(de)推(tui)動作(zuo)用下對混合物(wu)中溶質和溶劑進行分(fen)離、分(fen)級、提純和富集的(de)過程[4]。膜法最(zui)適(shi)合處(chu)理有機物(wu)濃度較高的(de)廢(fei)氣(qi)，回(hui)收率97%以(yi)上，該法流程簡單(dan)、回(hui)收率高、能耗低、無二(er)次污染。

2.5 生物法

生(sheng)物(wu)法(fa)通過附(fu)著在介質(zhi)上的活性微(wei)生(sheng)物(wu)來吸收有機(ji)廢氣，并將其變為無害的無機(ji)物(wu)（CO2、H2O）或細胞組成物(wu)質(zhi)的過程(cheng)，主要包括生(sheng)物(wu)過濾(lv)法(fa)、生(sheng)物(wu)滴濾(lv)法(fa)、生(sheng)物(wu)洗滌法(fa)、膜生(sheng)物(wu)反應器和轉盤式(shi)生(sheng)物(wu)過濾(lv)反應器法(fa)[5]等(deng)。生(sheng)物(wu)法(fa)設備(bei)簡單(dan)、投資少(shao)、環保且無二次污染，但(dan)占地(di)面積(ji)大、反應時間較長。

2.6 光氧化分解法

光(guang)(guang)氧化分解法的(de)(de)原(yuan)理是在(zai)一定(ding)波長的(de)(de)光(guang)(guang)照(zhao)和特定(ding)的(de)(de)光(guang)(guang)催化劑（如TiO2）的(de)(de)作用下，H2O被分解為•OH，而有機(ji)物被•OH氧化成(cheng)CO2、H2O等無機(ji)物。光(guang)(guang)催化氧化法能將(jiang)有機(ji)氣體徹(che)底的(de)(de)無機(ji)化，并且副產物少，但是該技術目前尚未得到工(gong)業化應用。

3 脫硫除(chu)臭方法

目前，我國焦化尾氣(qi)脫(tuo)硫(liu)除臭的方法(fa)主(zhu)要有干法(fa)脫(tuo)硫(liu)、半干法(fa)脫(tuo)硫(liu)、濕法(fa)脫(tuo)硫(liu)和(he)甲醇脫(tuo)硫(liu)等，主(zhu)要特點如下(xia)。

3.1 干法(fa)脫硫

干(gan)法脫(tuo)硫(liu)是(shi)指加入(ru)鍋爐尾部煙道(dao)中的(de)脫(tuo)硫(liu)劑(ji)是(shi)干(gan)態的(de)，脫(tuo)硫(liu)的(de)最(zui)終產物(wu)也是(shi)干(gan)態的(de)，即直(zhi)接(jie)噴射干(gan)燥的(de)吸收劑(ji)粉料來吸收硫(liu)化物(wu)。該(gai)工藝(yi)流(liu)程短(duan)、無污水(shui)廢酸排出(chu)，設(she)備腐蝕小，但脫(tuo)硫(liu)效率(lv)低(di)，設(she)備龐大(da)。

干法脫硫(liu)(liu)劑(ji)常(chang)用的(de)有鐵(tie)酸鈣(gai)、鐵(tie)的(de)氧化物等，以鐵(tie)酸鈣(gai)、鐵(tie)的(de)氧化物為主要成(cheng)分的(de)脫硫(liu)(liu)劑(ji)來吸附硫(liu)(liu)化氫，將發(fa)生如(ru)下(xia)反應：

Ca2Fe2O5 + H2S→ Fe7S8 + S+ Ca2Fe2S2O3 + FeS

Fe2O3 + H2S→FeS+ S+ H2O↑

3.2 濕法脫硫(liu)

濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)硫過程是氣-液-固三相的復雜吸收和化學(xue)反(fan)應體系，主要有(you)石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏(gao)法(fa)(fa)、海(hai)水洗滌法(fa)(fa)、氧化鎂法(fa)(fa)脫(tuo)硫等。其(qi)中堿(jian)法(fa)(fa)脫(tuo)硫最(zui)為(wei)常見，即將揮發(fa)烴通入裝有(you)堿(jian)液的脫(tuo)硫劑罐，其(qi)處理流程及硫化物和堿(jian)液發(fa)生的主要反(fan)應為(wei)：

罐(guan)頂氣體→水封罐(guan)→堿（氨）液罐(guan)（塔）→排入大氣（進硫磺煙囪）

2NaOH+ H2S= Na2S+ 2H2O

NaOH + H2S= NaHS+ H2O

NaOH + RSH = RSNa+ H2O

堿(jian)(jian)洗法的堿(jian)(jian)液來源廣(guang)泛，操作處(chu)理簡單，該法的主要(yao)問題是脫硫(liu)后的廢堿(jian)(jian)液通常含(han)游離(li)堿(jian)(jian)在3% ~10%，回(hui)收再生難(nan)、成(cheng)本高。

3.3 甲醇脫硫(liu)

低(di)溫甲(jia)醇(chun)(chun)洗(xi)技術是以甲(jia)醇(chun)(chun)有機溶劑作為(wei)吸(xi)收劑，利用甲(jia)醇(chun)(chun)在低(di)溫條件下對(dui)CO2、H2S、COS等(deng)酸(suan)(suan)(suan)性(xing)(xing)氣體溶解度(du)大的(de)物理(li)特性(xing)(xing)，脫除原(yuan)料(liao)氣中酸(suan)(suan)(suan)性(xing)(xing)氣體的(de)一(yi)種氣體凈化方法(fa)，已在石(shi)油工(gong)業、煤化工(gong)、化肥工(gong)業、城市煤氣工(gong)業等(deng)領域的(de)酸(suan)(suan)(suan)性(xing)(xing)氣體脫除得到了廣泛的(de)應(ying)用[6]。

低(di)(di)溫甲醇洗技術優點在(zai)于對酸性(xing)氣體的吸(xi)收能(neng)力強(qiang)，選擇性(xing)好，化學穩定性(xing)及熱穩定性(xing)性(xing)能(neng)好，甲醇溶(rong)液再生(sheng)能(neng)耗(hao)小(xiao)(xiao)，腐蝕性(xing)較小(xiao)(xiao)，甲醇溶(rong)劑低(di)(di)廉易(yi)得。不足在(zai)于工(gong)藝流程(cheng)較長、甲醇的再生(sheng)過程(cheng)比較復(fu)雜(za)等。

4 焦(jiao)化尾氣處(chu)理方法(fa)的比選與應(ying)用(yong)

在(zai)各有機廢氣處理(li)方法中(zhong)，熱破壞法適用(yong)(yong)(yong)于(yu)小風量、高濃度(du)、廢氣連續排(pai)放的場合；膜分離法操作(zuo)費用(yong)(yong)(yong)相對較(jiao)高；生物法占地(di)面(mian)積大；光氧化分解法存(cun)在(zai)著催化劑易失活，難(nan)以(yi)(yi)穩定的問(wen)題(ti)。以(yi)(yi)上幾(ji)種方法單(dan)獨使(shi)用(yong)(yong)(yong)，均不(bu)太適合焦化尾(wei)氣間斷排(pai)放且用(yong)(yong)(yong)地(di)緊張(zhang)的特點(dian)。鑒(jian)于(yu)焦化尾(wei)氣大分子烴(jing)含量高、短(duan)時間氣量大的特點(dian)，本文推薦采用(yong)(yong)(yong)冷凝＋活性炭(tan)吸(xi)附(fu)的組(zu)合工(gong)藝來處理(li)焦化尾(wei)氣中(zhong)的有機成分。

在(zai)各(ge)脫硫(liu)(liu)除臭(chou)工(gong)藝(yi)中，干法脫硫(liu)(liu)產物易引發火災爆炸(zha)事故，存在(zai)安全(quan)隱患，目前基(ji)本處(chu)于停(ting)用(yong)狀態；濕法脫硫(liu)(liu)的脫硫(liu)(liu)產物易造成二(er)次污染，需要定期更換(huan)吸(xi)收(shou)液(ye)，并存在(zai)廢液(ye)的再處(chu)理問題；而甲(jia)醇吸(xi)收(shou)性好、低廉易得，對設備材質要求不高，同時甲(jia)醇作為吸(xi)收(shou)劑在(zai)含硫(liu)(liu)氣體凈(jing)化上(shang)已有普遍的使用(yong)，技術(shu)成熟，可靠(kao)性高，因此采(cai)用(yong)低溫甲(jia)醇吸(xi)收(shou)焦化尾氣的處(chu)理工(gong)藝(yi)更加安全(quan)、環保(bao)。

針對焦化(hua)尾氣間斷排(pai)放(fang)、溫度較高、組(zu)(zu)成復雜等(deng)特點，考慮其(qi)他有(you)機(ji)廢氣處理方法和(he)脫硫方法的(de)(de)局限性(xing)，本文推薦采用“冷凝+甲(jia)醇脫硫除臭+活(huo)性(xing)炭吸(xi)附”的(de)(de)組(zu)(zu)合工(gong)藝處理焦化(hua)尾氣，將(jiang)活(huo)性(xing)炭吸(xi)附作為最后工(gong)序，利用其(qi)物(wu)理吸(xi)附的(de)(de)特點，吸(xi)附尾氣中的(de)(de)有(you)機(ji)烴組(zu)(zu)分和(he)其(qi)余有(you)害組(zu)(zu)分，利于進(jin)一(yi)步凈(jing)化(hua)焦化(hua)尾氣。

現(xian)用(yong)(yong)某(mou)工(gong)(gong)業應用(yong)(yong)實例來(lai)論證此(ci)工(gong)(gong)藝的(de)可(ke)行性。某(mou)煉化(hua)(hua)(hua)(hua)公司的(de)三套焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)裝置除焦(jiao)(jiao)工(gong)(gong)序均采用(yong)(yong)半敞開(kai)式(shi)水(shui)力除焦(jiao)(jiao)方式(shi)，冷(leng)焦(jiao)(jiao)過程中產生(sheng)大量(liang)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)尾氣。根據國家(jia)相關環(huan)保要求，焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)裝置的(de)冷(leng)焦(jiao)(jiao)水(shui)處理(li)(li)(li)應采用(yong)(yong)密閉式(shi)處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝，減(jian)少焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)尾氣的(de)無組織(zhi)排(pai)放(fang)(fang)，并(bing)將(jiang)廢氣進行收集后采用(yong)(yong)適(shi)宜的(de)處理(li)(li)(li)方法(fa)對有(you)機烴和硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)進行達標(biao)處理(li)(li)(li)。因(yin)此(ci)該公司決(jue)定采用(yong)(yong)“冷(leng)凝+甲醇脫硫除臭(chou)+活性炭吸附”的(de)組合工(gong)(gong)藝來(lai)處理(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)尾氣，處理(li)(li)(li)后的(de)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)尾氣主(zhu)要污染物(wu)(wu)濃度可(ke)以達標(biao)排(pai)放(fang)(fang)，而且(qie)有(you)機烴和硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)排(pai)放(fang)(fang)量(liang)較(jiao)之前將(jiang)分(fen)別減(jian)少28.7t/a、1.5t/a，效果很顯著。

5 結(jie)束語

本(ben)文首先分析了焦(jiao)化(hua)(hua)尾氣(qi)的(de)復(fu)雜(za)成分，然后總結對比了有(you)機(ji)廢氣(qi)處理(li)和脫(tuo)硫除臭的(de)幾種常見方(fang)法(fa)(fa)；其次針對焦(jiao)化(hua)(hua)尾氣(qi)間(jian)斷排放、溫度(du)較高、組(zu)成復(fu)雜(za)等特點，并綜合(he)考慮有(you)機(ji)廢氣(qi)處理(li)方(fang)法(fa)(fa)和脫(tuo)硫方(fang)法(fa)(fa)單獨使用(yong)的(de)局限(xian)性，進而探討得出(chu)了一種名為 “冷凝(ning)+甲醇脫(tuo)硫除臭+活性炭吸附(fu)”的(de)組(zu)合(he)工(gong)藝來(lai)處理(li)焦(jiao)化(hua)(hua)尾氣(qi)；最(zui)后用(yong)某(mou)煉化(hua)(hua)公司的(de)工(gong)程實例來(lai)論(lun)證該組(zu)合(he)工(gong)藝的(de)可行性與有(you)效性。

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