付 耀
(貴州盤(pán)江電投天能焦化有限公司,貴州 盤(pán)州 553531)
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷發(fā)展的狀況下,我國(guó)對(duì)節(jié)能環(huán)保的提倡和重視程度明顯提升,對(duì)節(jié)能減排也提出了全新的要求?,F(xiàn)代化焦化廠在當(dāng)前的時(shí)代背景下,面臨著適應(yīng)發(fā)展新變化的重要課題。為了更加深入的闡述焦?fàn)t環(huán)保技術(shù)應(yīng)用狀況,需要對(duì)節(jié)能和環(huán)保進(jìn)行不斷的探索和研究,以求實(shí)現(xiàn)新的突破。
焦化廠生產(chǎn)過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)各種對(duì)自然和環(huán)境造成污染的氣體等,從推焦、裝煤和平煤過(guò)程來(lái)看,在打開(kāi)機(jī)、焦側(cè)爐門(mén)的時(shí)候,通常會(huì)伴隨著陣發(fā)性的煙塵,這些煙塵是炙熱的焦炭、爐墻和空氣接觸造成的。為了對(duì)陣發(fā)性的煙塵進(jìn)行控制,在爐門(mén)設(shè)置了專門(mén)的除塵導(dǎo)煙裝置,但是這些煙塵在集塵罩偏小的情況下,風(fēng)機(jī)的吸力偏小,難以在瞬間產(chǎn)生比較大的負(fù)壓吸走全部的產(chǎn)生。此外,焦化廠在焦化廢水處理的時(shí)候,廢水池中會(huì)存在有機(jī)酚類物質(zhì),由于其具有揮發(fā)性,原本的逸散就會(huì)減小,這樣就會(huì)產(chǎn)生難聞的氣味。
焦化廠應(yīng)用焦?fàn)t環(huán)保技術(shù),不僅是對(duì)環(huán)保政策的有效踐行,也是推動(dòng)焦化廠向資源節(jié)約型和環(huán)境優(yōu)化型轉(zhuǎn)變的良好表現(xiàn)。本文將焦化廠焦?fàn)t環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用歸納為五個(gè)類別,即焦化廢水深度處理和回用技術(shù)、干熄焦廢水技術(shù)、焦?fàn)t煤氣脫硫廢液提鹽技術(shù)、焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)和制酸系統(tǒng)尾氣污染治理及回收再利用技術(shù),具體內(nèi)容如下:
焦化廠煤干餾和煤氣冷卻以及凈化過(guò)程是焦化廢水的重要來(lái)源,高濃度的酚和氨氮含有的油類、吡啶等雜環(huán)化合物和聯(lián)苯等多環(huán)芳香化合物屬于難以進(jìn)行生物降解的物質(zhì),不僅具有比較大的處理難度,還具有很大的毒性[1]。焦化廠在應(yīng)用廢水深度處理和回用技術(shù)的時(shí)候,經(jīng)過(guò)了很多環(huán)節(jié),從對(duì)焦化廢水的預(yù)處理開(kāi)始,經(jīng)過(guò)熱交換器、MBBR 移動(dòng)床生物膜處理、活性污泥處理、粉末活性炭三級(jí)處理和煙濾以及反滲透處理,如圖1 所示。這些不僅能夠使焦化廠的環(huán)保效益得到提升,還有助于焦化廠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖1 焦化廢水深度處理及回用技術(shù)
焦化廠應(yīng)用干熄焦廢水技術(shù)需要明確干熄焦廢水技術(shù)的工作原理,并且深入分析其優(yōu)點(diǎn),從而發(fā)揮出最大的應(yīng)用價(jià)值。干熄焦廢水技術(shù)作為一種具有明顯節(jié)能增效作用的技術(shù),和當(dāng)下的節(jié)能環(huán)保理念十分契合,其原理是在干熄爐中將常溫性質(zhì)的惰性氣體充入其中,使其接觸到950~1 050 ℃的高溫性赤熱焦炭,在熱傳導(dǎo)的作用下降低焦炭溫度到150 ℃,將惰性氣體的溫度上升狀況控制在850 ℃左右。當(dāng)高溫氣體進(jìn)入鍋爐,就會(huì)產(chǎn)生溫度很高的蒸汽,這會(huì)使惰性氣體的溫度下降。此時(shí),惰性氣體就可以再次進(jìn)行干熄爐當(dāng)中,使其能夠重復(fù)使用。
焦化廠應(yīng)用干熄焦廢水技術(shù)具有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):一是能夠?qū)崿F(xiàn)資源的綜合利用。當(dāng)處于密閉系統(tǒng)的時(shí)候,干熄焦可以利用惰性氣體熄滅紅焦,和紅焦實(shí)現(xiàn)換熱。紅焦有80%可回收,能夠顯熱,利用回?zé)岚l(fā)電能夠?qū)ιa(chǎn)用電起到很好的補(bǔ)充作用。二是對(duì)比干熄焦和濕熄焦,干熄焦具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性,能夠起到提升焦炭冷強(qiáng)度和熱強(qiáng)度的作用,大大降低反應(yīng)性指數(shù),有助于改善冶金焦炭的質(zhì)量。三是干熄焦廢水技術(shù)能夠起到擴(kuò)大煉焦煤源的作用,同時(shí)降低煉焦過(guò)程中所要耗費(fèi)的成本。
焦?fàn)t煤氣脫硫廢液提鹽技術(shù)的應(yīng)用是針對(duì)在焦化廠長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中脫硫系統(tǒng)中不斷積累的副反應(yīng)副鹽的狀況,如果副鹽質(zhì)量濃度達(dá)到了200 g/L,那么脫硫的效率就會(huì)受到大大的限制。通常情況下,脫硫廢液的副鹽當(dāng)中最常見(jiàn)的成分有Na2S2O3、NaSCN、Na2S4,一旦對(duì)這些物質(zhì)不能夠很好地處理,就會(huì)使環(huán)境受到污染。焦化廠在應(yīng)用焦?fàn)t煤氣脫硫廢液提鹽技術(shù)的時(shí)候,還可以建立脫硫廢液提鹽系統(tǒng),這樣不僅能夠保證降低污染,還為焦化廠的發(fā)展創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。脫硫廢液提鹽系統(tǒng)和其它的工藝有著明顯的區(qū)別,該系統(tǒng)將純度在98%以上的精鹽和純度在99%以上的Na2S2O3提取出來(lái),不僅確保了與國(guó)家的環(huán)保要求和標(biāo)準(zhǔn)相符合,還有效地規(guī)避了傳統(tǒng)工藝對(duì)粗鹽和混鹽難處理以及二次污染的問(wèn)題,在很大程度上實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。與此同時(shí),在精鹽被提取出來(lái)的狀況下,回用水量會(huì)達(dá)到70%到75%,大大節(jié)省了新水資源。
通常情況下,在焦化廠煉焦的過(guò)程中,焦?fàn)t煙氣中會(huì)含有大量的污染物質(zhì),如SO2、NOx以及粉塵等,這些物質(zhì)會(huì)通過(guò)焦?fàn)t煙囪排放到大氣當(dāng)中,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,還有可能刺激酸雨的形成,對(duì)臭氧層造成破壞,進(jìn)而嚴(yán)重威脅人們的生命健康。
焦化廠在應(yīng)用焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)的時(shí)候,有一個(gè)特定的工藝路線流程,具體內(nèi)容如圖2 所示,即先進(jìn)行250 ℃降到~180 ℃的半干法脫硫;然后從180 ℃降到160 ℃的時(shí)候進(jìn)行袋式除塵處理,借助布袋進(jìn)行有效地?cái)r截和過(guò)濾;之后進(jìn)行升溫,從160 ℃上升到200 ℃;在200 ℃的溫度狀況下進(jìn)行低溫SCR 脫硝處理[3]。在對(duì)脫硝催化的過(guò)程中,SCR 每隔一段時(shí)間催化劑需再生,其目的在于最大限度內(nèi)降低運(yùn)營(yíng)成本、提高脫硝催化劑的壽命,從而確保運(yùn)行的實(shí)際效率;最后,將脫硫脫硝完成后的煙道氣返回到原焦?fàn)t煙囪中,保證焦化廠氣體排放的達(dá)標(biāo)性。
圖2 焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)的工藝路線流程
焦化廠要想對(duì)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)有更好的應(yīng)用,要對(duì)焦?fàn)t煙氣脫硫技術(shù)和脫硝技術(shù)有正確的認(rèn)知。一方面,從焦?fàn)t煙氣脫硫技術(shù)的角度分析。現(xiàn)階段,焦化廠的脫硫技術(shù)主要利用分離性質(zhì)的除塵法,利用硫化物、除塵液和粉塵混合產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到物理技術(shù)除塵和形成化學(xué)技術(shù)氧化硫化物。在這個(gè)脫硫的過(guò)程中,化學(xué)反應(yīng)所帶來(lái)的轉(zhuǎn)化效率更高,而物理作用的效率并不高[4]。另外一方面,從焦?fàn)t煙氣除塵脫硝技術(shù)的角度來(lái)分析。由氨氣稀釋風(fēng)單元和除塵脫硝一體化裝置等組成的脫硝系統(tǒng),能夠保證煙氣順利從脫硫塔中出來(lái)。其中除塵脫硝一體化裝置主要負(fù)責(zé)的是除塵和脫硝工作。脫銷注重的技術(shù)核心是氣流均布技術(shù)。將其和氨氣混合在一起,經(jīng)過(guò)除塵和噴氨的處理,做好脫硝工作。氣體需要進(jìn)入布袋,對(duì)氣體進(jìn)行壓縮,之后進(jìn)入脫硝的催化劑層,從而保證溫度、氣流、氨混合氣體能夠均勻分布。
由于制酸系統(tǒng)尾氣的排放當(dāng)中存在SOx這種物質(zhì),如果不對(duì)其進(jìn)行凈化處理,那么就會(huì)使排入大氣的尾氣污染環(huán)境。焦化廠的發(fā)展不可忽視對(duì)SOx的減排處理,盡可能保證在制酸系統(tǒng)工藝和設(shè)備完善的狀況下,增加尾氣吸收裝置,其具體的制酸尾氣排放系統(tǒng)流程如圖3 所示。貧液在進(jìn)入原液箱之后,進(jìn)入循環(huán)泵,在循環(huán)液冷卻器的作用下,到吸收塔之中。吸收塔需要安裝酸霧過(guò)濾器。從廢液箱出來(lái)的廢液和硫銨母液反應(yīng)形成硫銨。最后,制酸尾氣在風(fēng)機(jī)的作用下,將氣體經(jīng)過(guò)煙囪排放到大氣當(dāng)中。
圖3 制酸尾氣排放系統(tǒng)流程
對(duì)焦?fàn)t設(shè)備的整治需要掌握焦?fàn)t廠中常用的焦?fàn)t設(shè)備應(yīng)用狀況,如煤氣設(shè)備的使用、焦?fàn)t機(jī)械的使用等,保證對(duì)其進(jìn)行日常和必要的整治[5]。在整治焦?fàn)t煤氣設(shè)備的時(shí)候,不僅要求相關(guān)的工作人員定期檢查一次煤氣管件的使用情況,還要對(duì)管道各段的壓力差狀況進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于復(fù)熱式焦?fàn)t的非經(jīng)常性運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,空負(fù)荷運(yùn)行至少要做到半年一次,同時(shí)還要做定期的維護(hù)工作。焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備的定期修建也是很必要的,對(duì)于易磨損的機(jī)械元件,應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備替換品,保證焦?fàn)t機(jī)械的備用裝置處于良好的狀態(tài)。對(duì)于推焦桿和平煤桿等,如果發(fā)生了斷電現(xiàn)象,需要人力使兩者退出爐內(nèi)。
焦化廠的生產(chǎn)特點(diǎn)使其在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地要處理各種污染物質(zhì),因?yàn)檫@些污染物質(zhì)十分不利于環(huán)境的有效治理。根據(jù)對(duì)焦?fàn)t環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐,焦化廠必須選取合適的生產(chǎn)工藝及優(yōu)化完成的生產(chǎn)裝置,對(duì)焦化生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類污染物和焦?fàn)t設(shè)備進(jìn)行綜合治理,從而保證污染物質(zhì)在可以被控制和有效治理的范圍內(nèi)。與此同時(shí),焦化廠還要遵循對(duì)污染物質(zhì)的最嚴(yán)格特別排放限值要求,在確保實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,推動(dòng)焦化廠的綠色生產(chǎn)。