[发明专利]焦化VOC废气的处理方法

说明书

本发明涉及一种焦化废气的净化方法，主要解决现有技术中活性炭吸附焦化废气吸附种类单一，不耐高温，废气排放超标的技术问题。本发明通过采用包括以下步骤：焦化废气进入缓冲罐，粗过滤后进入两级吸附装置，吸附焦化废气中的硫化氢、氨气及氰化氢及其他酸性气体，焦油、萘、苯系物、多环和杂环芳烃及有机硫，净化后的气体排空，吸附饱和的吸附塔进入再生程序，再生浓缩出来的气体进入冷却器，冷却后的液体进入储液罐收集的技术方案，较好地解决了该问题，可用于焦化废气的净化回收中。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，尤其涉及一种焦化VOC废气的处理方法。

背景技术

随着钢铁工业的快速发展，焦化工业取得了巨大的进步，然而环境污染也越来越严重。随着国家提出去产能、调结构等政策，环境保护将作为焦化工业的硬性指标之一。在焦化工业的各类环保问题中，焦化工业废气的污染问题尤为突出。焦化废气污染物种类繁多，一般来说包括无机废气和有机废气两类，无机废气以硫化氢、氨气、氰化氢为主，有机废气有焦油、萘、苯系物、多环和杂环芳烃等。无机废气主要来自焦炉煤气、硫铵装置放散、蒸氨装置放散、氨水贮槽放散等；有机废气主要来自各类油品贮槽的放散废气、油品装车过程中逸散出的有机挥发性气体等。此类废气气味较大且具有不同程度的毒性，不仅严重污染大气环境，影响身体健康，也造成了资源的浪费。因此亟需合理有效的焦化废气净化回收处理方法。

VOCs（Volatile Organic Compounds）学名挥发性有机物，包括非甲烷烃类(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等，是形成臭氧(O³)和细颗粒物(PM2.5)污染的重要前体物，对环境和人体健康危害巨大。VOC主要来源于以煤、石油、天然气为燃料或原料的工业及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。

目前有机废气处理方法有主要两大类，回收法和消除法。回收法是通过物理手段，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC，具体有吸附法，吸收法，冷凝法及膜分离技术。消除法主要是通过化学或生化反应，用热、催化剂和微生物将有机物转变为CO2和水，有热氧化、催化燃烧、生物氧化等。其中热氧化燃烧多用来处理中高浓度的有机气体，但其能耗大，设备费用高，高温易产生NOx，不能满意地处理卤化物和硫化物，仍需后续安装洗涤装置，催化燃烧虽然燃烧温度降低，不易生成NOx，但催化剂易中毒，废催化剂需处理。生物氧化设备占地面积大，应用受限。对于大量低浓度、大风量有机废气亟待处理的企业来说，工业上多使用吸附法或吸附法和其他方法的集成，吸附法结构简单，去除效率高，费用经济，不易产生二次污染。

工业VOCs吸附法有固定床法（如文献CN103480233A）和转轮法(如文献CN204469501U)。吸附材料主要为活性炭（如文献CN103585854A）和分子筛(如文献CN101139088A)。活性炭易燃，不适用于高沸点有机物的吸附，且活性炭由于孔径大，吸附，脱附速率快，单位体积吸附的VOCs质量低，因此其设备体积庞大。分子筛为无机硅铝酸盐，与活性炭相比，耐高温，吸附容量大，选择性吸附能力强，稳定性好，是VOCs处理的理想材料。

在分子筛转轮废气处理系统中，废气经收集和预处理后，进入分子筛转轮，经过吸附-脱附-浓缩这一连续性过程，大风量、低浓度的有机废气被浓缩成小风量、高浓度的废气，被浓缩后的废气再进行后续的燃烧或者回收处理。分子筛转轮的处理效率通常达到95%以上，吸附效率高，且可以用于易燃易爆气体的处理，几乎不会与废气发生化学反应。但目前这一技术在应用中存在瓶颈：（1）分子筛转轮主要掌握在国外几个厂家手中，价格很高，国内有少数厂家开发出国产分子筛转轮，但因为质量问题应用较少（2）由于技术原因，分子筛转轮的市场价格很高，阻碍了VOC治理的广泛应用；（3）分子筛转轮设备工艺复杂，维护困难。

结合分子筛吸附VOCs和分子筛转轮装置的优势，采用分子筛固定床吸附-脱附-浓缩，通过数个固定床吸附-脱附切换，发挥了转轮过程中浓缩的优点。该方法工艺简单，维修方便，价格经济。