山东省冶金设计院股份有限公司 山东济南 250101
摘要:针对于煤气的净化工艺而言,其中配备氨水、粗苯、焦油等贮槽,在开展生产工作期间,H2S、CmHn、NH3等气体会逸出。对其净化工艺展开探讨,并且提升尾气治理技术的应用水平,是当前相关从业人员需要着重考量的问题,是满足环保要求,节约资金成本的重要方式。
关键词:煤气;净化工艺;尾气;治理技术
前言:针对于煤气的净化工艺而言,主要是通过鼓冷、硫铵、洗脱苯、脱硫等工序,将煤气当中的H2S、CmHn、NH3、焦油等脱除,从而有效达成环保的目标。由此可见,必须要对当前所应用的净化工艺做出了解,才能够提出更加高效的尾气处理技术应用策略,从而为相关从业人员今后的工作带来一定的参考与借鉴。
一、净化工艺与其存在的主要问题
(一)洗涤吸附工艺
该工艺主要是对鼓冷区域的尾气展开治理,针对与鼓冷区域的VOCs尾气而言,H2S、CmHn、NH3是其主要的污染物成分,随着排出尾气,还会存在少量的焦油雾滴。将轻质焦油洗涤加以运用,从而将尾气当中存在的CmHn类物质去除;将硫酸洗涤加以运用,从而将尾气当中存在的NH3以及其他的碱性物质去除;同时,将NaOH溶液加以运用,从而将煤气进入至系统的H2S、上道工序中所存在的硫酸进行排除。在经过气液分离器将尾气分离以后,需要进入至活性碳罐之中,展开一级吸附工作,最后,将其排放[1]。在应用二级吸附系统之时,需要同光解装置串联,在检修之时或者是二级吸附不符合标准之时将尾气通过光解以后,进行排放。对于其工艺而言,二级吸附系统、洗涤系统起到关键作用,对于洗涤系统而言,在经过洗涤介质的不停更换,从而将洗涤的成效满足;对于二级吸附系统而言,经过反复干燥、反复蒸汽解析,从而将其作用充分、连续的加以发挥。
(二)存在的主要不足
1.设施经常发生故障
对于碱洗、酸洗装置而言,其管道设施会受到严重的腐蚀,虽然将玻璃钢材质加以运用,但是,滴漏、跑冒的稳定依然容易发生,造成其维修的成本、频率非常大[2]。针对于现存的场地而言,其空间较为狭小,同时,应用到蒸汽、碱、酸等介质,会造成维修期间工作人员的生命安全面临威胁,也会存在众多的安全问题。
2.技术应用不够成熟
针对于该工艺系统来讲,虽然能够收集与处理槽区尾气,但是对于整体的工艺流程而言,并没有将污染物的总量做出降低,不仅没有充分分解挥发性质的有机物,同时,也没有有效转移污染物。在开展处理工作期间,所产生的废液只是全部排放于生产系统当中,采取加热分解的方式,从而再次进入至尾气的收集系统之中,最后,导致污染物出现富集的状况。
3.运行成效不够理想
针对于该系统来讲,初期投入使用时具有较好的效果,但是,随着吸收、吸附效率的降低,以及污染物的大量富集,导致处理的成效在慢慢降低,并且发生个别数据超标的状况。由此可见,必须要将轻质焦油更改为洗油,将碳纤维以及活性炭的更换时期减短[3]。对于能源介质的消耗,可见表1,可以了解,具有极高的运行成本。
表1 洗涤吸附法能源介质消耗情况表
名称 | 规格 | 耗量(年度) | 费用/(万元·a-1) |
压缩空气 | 0.3-0.7MPa | 37500m3 | 0.9 |
吸附剂 | 碳纤维 | 130kg | 3.7 |
浓硫酸 | 90.50% | 200t | 9.6 |
液碱 | 31% | 15t | 1.9 |
洗油 | 25t | 11 | |
蒸汽 | 0.5-0.6MPa | 1025t | 10.25 |
循环水 | 0.5MPa,33℃ | 300000m3 | 9 |
电 | 370V | 395300kWh | 32.6 |
共计 | 78.95 |
二、煤气净化工艺尾气治理技术的高效应用策略
主要将负压吸引的方法加以运用,从而对各个贮槽当中的挥发性有机物质展开收集,并且将其转送至电捕焦油器前方的煤气总管当中,将鼓冷工艺的零排放挥发性有机物质得以实现。
(一)收集尾气的方式
针对于鼓冷工序而言,主要将其划分为3个区域,从而收集尾气,即初冷器区域、机械刮渣槽区域以及氨水贮槽区域。将尾气的主管道同地下槽、水封以及贮槽进行相连,在汇集三个区域尾气主管以后,需要连接煤气的主管道。为了能够将机械设施的使用周期、寿命延长,并且保障稳定生产,需要对各贮槽内尾气的放散、自由状态进行模拟,确保尾气的主管道压力以及槽内压力为30至50Pa。当尾气主管道进入至快切阀组、煤气管道调节之前,需要将压力表配置与安装,并且通过对调节阀开度做出调整,进而对压力值做出调整[4]。对于3个区域的主管尾端而言,通入到加热的氮气以后,需要将氮气流量进行调试与调整,确保其保持在最佳的状态,也就是尾气放散、自由的模拟,将槽内的微正压维持。如此,不仅能够将系统中含氧的安全性做出保障,同时又可以将管道因为焦油、蔡等物质附着而导致管道堵塞的问题做出有效的处理。
(二)收集尾气的安全对策
尾气由于整体进入至煤气系统当中,造成安全连锁十分关键。因此,需要对快切放散2套了锁、尾气含氧监测进行设计。如果尾气的含氧超标,将会出现不可预估的后果,因此,在尾气总管的部位,必须要将氧含量分析仪安装,对尾气中的含氧量做出严格、实时的监测,如果含氧量超出1.5%,则必须要将尾气主管道的快切阀立刻关闭,并且将主管道的放散打开,将煤气主管同尾气的连接切断[5]。由于尾气特性以及贮槽介质,极有可能发生管道堵塞的状况,因此,需要将压力连锁设置于负压总管处,如果尾气主管压力比设定的范围高,则必须要将主管道快切阀关闭,并且将总管放散打开。
(三)收集尾气时需要注意的事项
在尾气当中,不单单只是存在挥发性的有机物质,同时,槽内的水蒸气也会随着尾气进入至煤气系统当中,如果含水量超高,极有可能造成增大各水封水量、鼓风机不稳定运行的状况发生。由此课件,必须要将气液分离器在尾气主管道的最低位置上设置,将大量冷凝水进入至煤气系统当中的发生概率降低。另外,在施工作业管理期间,还需要始终遵守“液走下、气走上”的原则。
结束语:
综合上述的分析来讲,尾气治理技术的高效应用,能够确保负压吸引系统运行后,可以将尾气零排放得以实现。促使尾气在进入至煤气系统以后,能够稳定鼓风机的运行参数,并且稳定煤气的质量与系统的压力。同时,还能够大幅度降低原辅料的消耗,在保障环保的同时,实现经济效益的提升、投入资金成本的节约。
参考文献:
[1]宫玉才.煤气净化工艺尾气治理技术的研究与应用[J].燃料与化工,2019,50(03):56-57+60.
[2]葛东.栾兆爱.王树成.高立军.蒋秀香.尾气治理在煤气净化工艺中的应用[J].莱钢科技,2009,05(143):41-42.
[3]张合宾,史耀国,范安林,杨建华.脱硫再生尾气的处理和利用[J].燃料与化工,2016,47(04):39-40.
[4]罗玉辉,李国亮. 煤气净化尾气回收系统运行实践[C]. 江苏省金属学会.苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十四届焦化学术年会论文集.江苏省金属学会:山东省科学技术协会,2008:269-270.
[5]张晓宁,田华.尾气处理系统存在的问题及改进意见[J].燃料与化工,1999(05):231-233.