等离子洗涤法处理焦化厂贮槽区的尾气
作者：佚名发布时间：1970-01-01
杨亚飞 韩文有（宁波钢铁公司焦化厂，宁波315807)
随着环保的要求提高，我厂机械化氨水澄清槽、地下放空槽、焦油贮槽等设备在运行过程所产生的大量含有氨、硫化氢、萘等有害物质的尾气均通过各自的放散管放散，严重污染环境。为彻底治理尾气的污染，改善现场环境，我们使用了等离子洗涤处理工艺来净化槽区尾气，取得了良好的效果。
1 工艺流程
如图1 所示，煤气净化工序各放散点的尾气均通过放散管集中后，通过风机产生的负压送入旋风分离器。在旋风分离器中，较高流速的汽水混合物通过离心力的作用，液体被抛向筒壁，使汽水初步得到分离。分离出来的液体通过筒底的导叶流入地下槽，向上的废气在顶帽的波形板间隙中曲折流动，在离心力和惯性力的作用下，小液滴被抛到波形板上，在附着力作用下形成水膜下流而进入地下槽，汽水得到进一步分离。气液分离后的废气从顶帽上方进入填料洗涤塔，经过喷淋洗涤后进入等离子发生器。在高频高压脉冲的作用下，流经等离子发生器的废气受到电子束、高频高压电场和紫外光的三种作用而产生大量的高能电子和高能光子。高能电子和高能光子轰击废气污染物的分子，使其分子键断裂、解离和激发，产生一系列复杂的光化学和电化学反应，使有毒有害的废气变成无毒无害的物质，经风机排入大气。等离子尾气洗涤处理装置的主要设备由旋风分离器、洗涤塔、循环泵、等离子发生器、风机以及电器仪表等组成。其工艺流程见图1。
图1等离子洗涤法处理焦化废气的工艺流程图
2 反应原理
O2+ex → 2O+e
O2+O → O3
H2O+ex → H++ OH－+e
O2+H+ → HO2－
O2+e → O2－
2O2－ +2H+ → H2O2+O2
2O2－+2H2O → O2+HO2+HO－
CxHy+ (x+y/4) O2 → CO2+ (y/2) H2O
VOCs+PMx+POS → CO2+H2+PMy
式中的VOCs为挥发性有机物；PMx 、PMy 为微小粒子；CxHy为碳氢化合物；POS为活性炭类；ex为高能电子，e为一般电子。
3 应用效果
我厂于2008年7月正式投运2套等离子尾气洗涤处理装置。1套用于处理机械化氨水澄清槽及其附近地下槽的放散气；另一套用来处理焦油贮槽的放散气。经过一段时间的运行调整，目前整个系统运行稳定，处理效果良好，环保效果明显，煤气净化区域异味显著减轻。
2008年10月，我们委托第三方机构对该装置处理前后的尾气进行了检测，检测结果见表1。从表1可看出，使用等离子洗涤法对尾气进行处理以后，尾气中各种污染物的浓度明显降低，环境污染大大减少。
表1 尾气处理前后检测结果对比
|
项 目 |
硫化氢 |
氨 |
萘 |
|
排放浓度mg/m3 |
排放速度
kg/h |
排放浓度mg/m3 |
排放速度
kg/h |
排放浓度mg/m3 |
排放速度
kg/h |
|
1号 |
处理前 |
6.75 |
0.02 |
235 |
0.71 |
0.13 |
3.9×10－4 |
|
处理后 |
1.84 |
5.52×10－3 |
1.68 |
1.42×10－3 |
0.07 |
5.94×10－5 |
|
处理效率，％ |
72.74 |
|
99.29 |
|
46.15 |
|
|
2号 |
处理前 |
5.94 |
5.94×10－3 |
223 |
0.22 |
0.23 |
2.3×10－4 |
|
处理后 |
1.53 |
1.4×10－3 |
1.34 |
1.23×10－3 |
0.19 |
1.74×10－4 |
|
处理效率，％ |
74.24 |
|
99.40 |
|
17.39 |
|
注：1号指鼓冷区域的尾气处理装置；2号指油库区域的尾气处理装置。
4 存在问题
1) 管道材质的选择。喷洒管最初选用PP材料，经过一段时间运行，发现管道存在腐蚀情况，考虑到尾气中含有大量腐蚀性气体，建议改用耐腐蚀性材料。
2) 设备材质的选择。旋风分离器和洗涤塔选用工程FRP材料，但考虑到化产区域的安全性，建议改用阻火材料。
3) 风机的选用。风机的选型需要综合考虑安全因素以及系统与各个放散点的距离，选型过小达不到处理效果，过大则造成系统负荷加重，另外该区域应选用防爆电机。
