宋泉山
(山西省介休市环境保护局,山西 介休 032000)
目前,我国炼焦工艺的污染源主要分为两大类型:一为面污染源;二为点污染源。其中,面污染源主要包括备煤系统(如储煤仓等)、焦炉以及相关的净化煤气的系统;点污染源主要包括锅炉烟囱、焦炉烟囱及熄焦塔等设备[1-3]。
用以备煤的系统主要包括配煤室、粉碎机、煤坑、煤焦制样室和带式输送机、转运站等。首先,带式输送机将原料洗精煤从洗煤厂直接运送到备煤车间。然后,经过煤的选配,再由破碎机粉碎成直径小于3mm的微粒。最后,再被带式输送机运送到塔顶,进入焦炉中提供施工。在这个过程当中,主要排放出来的大气污染物为煤粉、煤尘。
洗精煤从备煤工段输送出来以后,被输煤栈桥输送到煤塔中,再通过给料器装入装煤推焦机的煤箱,最后由推焦机从机侧输送到碳化室。在碳化室内经过高温作用一段时间,被干馏形成焦炭还有荒煤气。在此工序中,由于装煤而产生的烟尘被炉顶的除尘车吸出,经过燃耗和洗涤后形成废气排放。而碳化室中的焦炭经过高温作用后,被推焦机推出,进入熄焦车,再由电机车拉至熄焦塔内喷水,冷却以后再输送到筛焦段。在整个过程中,主要存在以下几种污染:
1)在装煤过程中产生的烟气,即在炼焦炉内装煤过程中由于设备不够严密泄漏出的荒煤气。荒煤气中的主要成分是焦尘,为大气污染物。
2)由于密封不严造成焦炉炉体中的废气泄漏,这可能是炉盖和盖座之间存在微小间隙或炉体的其他位置存在不同程度的裂缝。
3)对于湿地熄焦,煤矿企业一般不在熄焦塔顶安装捕尘器,造成废气排放、颗粒物排放的速率、浓度过大,从而产生熄焦烟气。
4)在推焦操作过程中产生周期性排放的废气,如,荒煤气和推焦煤气等。
煤气净化车间主要组成工段有冷凝鼓风工段、硫铵工段、粗苯工段、油库工段以及生化工段等。在这个工段中,如果焦炉加热时所采用的为净化不完全的焦炉煤气,燃烧后所产生的废气将产生焦炉烟气,由烟囱排放到大气中;而粗苯管式炉如果燃用净化不安全的焦炉煤气,废气将形成管式炉烟气,经过15m高的排气筒被排放。蒸汽锅炉燃料如果采用净化不完全的焦炉煤气,将产生锅炉烟气,经过25m高的排气筒排放。因此,煤气净化车间排放的大气污染物主要为二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氨气以及烃类化合物,主要来源是储槽容器中的发散气体以及设备当中泄露的气体。
目前,我国焦化企业的绝大多数备煤系统、筛焦系统以及运焦系统的机械化程度非常低,由于缺乏有效的措施,各种氰化物、硫化物以及烃类氢化合物、一氧化碳等有害气体浓度存在严重超标现象,这种环境状况对作业人员的身体健康造成了极大的危害。其中,最为严重的就是含有多环芳香烃的焦炉逸散物,其次是粉尘和生产中泄露的各种产物。焦化企业中可能导致的职业病占到我国职业病中的六大类,包括焦炉工肺癌、光敏性皮炎、黑变病、痤疮、职业性中毒等。此外,还有因物理因素引起的职业病,如尘肺病等。其中,职业性肿瘤和皮肤病在焦化企业的职业病中占有的比例最高。
目前,我国多数焦化企业的机械生产根本没有安装配套的除尘设施,有的已经安装的企业则都没有有效的运行;有些中小企业的机焦生产没有安装煤气净化装置,焦炉煤气没有经过处理就直接排放到大气中。
1)焦化生产设备的技术含量比较低下,落后生产工艺和技术在焦化产业中占有很大比例。
2)企业大量排放焦炉煤气,却忽略回收煤焦油和苯类等化学产品,导致装煤出焦烟尘的回收利用率很低、烟气脱硫脱氮的处理率极低。
1)实行清洁生产责任制,积极组织和实施部分清洁生产方面的示范工程,大力推广和采用技术比较先进、成熟、环保且节能的工艺技术以及装备,最大限度地提高煤化工废气回收和合理利用的水平。
2)加大清洁生产和防治污染技术研发的投入,建设一批属于自主知识产权的新技术、炼焦新工艺和新设备。
3)国家应该在税收方面给予煤焦行业相关的政策倾斜,鼓励其开展清洁生产。
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