4种废气处理方法有效治理沥青烟，燃烧法或是上佳之选！

沥青在化工、冶金、钢铁等企业及一些市政建筑行业中有着广泛的用途。沥青是一种多组分混合物,常温下为棕黑色的固体,断裂处具有光泽。按沥青的来源可以分为石油沥青、煤沥青、木焦沥青、天然沥青及页岩沥青等,按其软化程度又可以粉尘极软沥青、软沥青、次硬沥青、硬沥青、极硬沥青。

沥青烟是以沥青为主,也包括煤炭、石油等燃料在高温下逸散到环境中的混合烟气。凡是在加工、制造和一切使用沥青、煤炭、石油的企业,在生产过程中均有不同浓度的沥青烟产生。含有沥青的物质,在加热和燃烧的过程中也会不同程度地生产沥青烟。我国的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996),对沥青烟的排放标准作了明确具体的规定,新污染源不得向一类地区排放,熔炼、浸涂的允许排放浓度为40mg/m3(现有污染源为80mg/m3)。

一般沥青中含有2.61%—40.7%的游离碳,其余为烃类及其衍生物等。其成分复杂,不同的沥青成分之间的变化也很大,因而沥青烟的成分也相当复杂,总体上讲沥青烟的组分与沥青相近,主要是多环芳烃(PAH)及少量的氧、氮、硫的杂环化合物。已知其中有萘、菲、酚、吡啶、吲哚等100多种,在这些组分中,有几十种物质是致癌物质,特别是苯并芘对动物、植物、人体都会造成严重的危害,是一种强致癌物。正因为如此,沥青烟必需及时治理。

沥青烟主要由气、液两相组成。液相部分是十分细微的挥发冷凝物,粒径多在0.1-1.0um之间,小的约0.01um,大的约10um。气相是不同气体的混合物。对于这种浓度不高又极为分散的沥青烟雾,用常规的方法不可能将其净化,目前正在研究或得以应用的净化方法有4种类型,即燃烧法、电捕法、吸附法和吸收法。

废气处理 (一)燃烧法:沥青烟中含有大量可燃烧的物质,因为沥青烟的基本成分为烃类化合物,其中又含有油粒及其他可燃性的物质,因此在一定的温度下,经供氧是可以保证其燃烧的。试验证明,当温度超过790℃时,燃烧时间0.5s,供氧充足的条件下,烃类物质可以燃烧得很完全;当温度900℃时吗,混杂在沥青烟中的其他物质也能燃烧得很完全了。

燃烧法的影响因素主要有两点,一是沥青烟的浓度越高,越有利于焚烧的进行;二是燃烧的温度与时间,一般在800-1000℃左右,燃烧时间应该控制在0.5s左右。如果温度不足,时间不够,则焚烧不完全;若温度过高时间过长,则会使部分沥青烟炭化成颗粒,而以粉末形式随烟气排出,产生二次污染。

将含有芳烃化合物蒸气的排气冷却至露点温度时,则气体中的蒸汽分压等于它在该温度下的蒸气压。再继续冷却芳烃化合物蒸气凝成液体而与气体分离,温度越低,蒸气分压越大,冷凝量越大。当用冷却水不能奏效时,应当采用冷冻水做冷媒。

排气的燃烧法,往往是在工艺过程的尾部,一般的是将排气自身点燃而烧掉,使其中可燃性的芳烃类有机物转化为无害的碳氢氧化物。要求直接燃烧的排气发火极限的发热量为1924kj/m3左右。如果排气中含可燃性的污染物的浓度较低,不足以自身直接燃烧,可采取焚烧法,使其在600-700℃的环境下分解和氧化,可处理发热量约753kj/m3的排气。为保证完全燃烧,必需有过量的氧和足够的温度,在此温度下排气有足够的停留时间,并且要有高度的湍流。

焦油主塔塔顶压力是13.3kPa,塔顶酚油蒸气经过空气冷却器,酚油冷却器冷凝冷却后,达到酚类饱和蒸气分压的尾气,在大气冷凝器内用40℃的洗油进行接触吸收冷凝,进入真空槽,经真空泵又将真空排气送入排气洗净塔。进行第二次洗油接触吸收冷凝之后,再进入排气密封槽。其吸收冷凝液收集在热洗油槽,循环使用。

其次,中间槽排气汇集于综合排气管,在综合排气冷却器内,用33℃的循环水冷凝之后,进入排气密封槽。

汇集在排气密封槽的废气,其水封高度为100mm。出口气体进入焦油加热炉燃烧器的废气喷嘴,喷到约650℃的辐射室,利用高温将其分解和氧化。

由于真空排气中,含有酚类有机化合物浓度高,用洗油喷洒接触冷凝吸收,并在真空泵前后冷凝两次,尽大限度回收排气中的污染物。吸收到洗油中的酚类产品不需分离,可随洗油一起循环使用。综合排气是一般放散气体,含芳烃浓度较低,不用洗油冷凝吸收,可用水间接冷凝,以便减少水和污染物的分离的困难。

排气密封槽使废气保持一定的输送压力,也是防止加热炉废气喷嘴回火的安全措施。废气喷嘴与加热炉的燃烧器组合在一起,可利用燃烧器的二次空气得到足够的氧气,燃烧完全,以达到防止大气污染的效果。

该法是基于静电场的一些性质而进行的。沥青烟中的颗粒及大分子进入电场后,在静电场的作用下可以载上不同的电荷,并驱向极板, 被捕集后聚焦为液体状,靠自身重顺板流下,从静电捕集器底部定期排出,净化后的烟气排出,从而达到净化沥青烟的目的。

(1)对烟温要求较高,一般应控制在70-80℃,温度过高不利于静电捕集,温度过低又易于凝结在极板上;

(2)干式电捕集对气相组分的捕集效率几乎等于零,而湿式静电捕集器虽然可捕集气态沥青,但增加了污水处理设备和维修费用;

(3)沥青易燃,有时会发生放电着火现象,因此静电捕集器不能用于炭粉尘的捕集回收,特别是不适合用于炭粉尘与沥青烟气混合气体的净化;

吸附法即采用各种颗粒小或多孔具有较大比表面积的物质(如焦炭粉、氧化铝、白云石粉或滑石粉等)作吸附剂,对沥青烟进行物理吸附。具体吸附剂的选定要结合实际生产性质与特点。净化设备可采用固定床、流化床及输送床等,具体设备应视净化沥青烟的浓度、吸附剂的性质、净化标准等条件而定。

吸收法即采用有机类液体做吸收剂,使沥青烟的混合烟气与吸收剂逆流充分接触并被洗涤,除去烟气有毒组分,达到净化的目的;现使用过的吸附剂有洗油、柴油和水。吸收法多用于焦化厂、涂料厂和石油化工厂等。

该方法的主要优点是设备简单、维修方便、系统阻力小、能耗低、运行费用少;其缺点是存在二次污染,净化的效率不高。因此还没有得到比较广泛的应用,还需进一步研究、试验和改进。

以上简略介绍4种处理沥青烟的一些方法知识,可以看到燃烧法对于处理沥青烟是比较合适的,更多方法工艺随着技术的研发改进,将继续为您更新,感谢您的耐心阅读!