化学工程与工艺中的绿色化工技术解析

申思远

摘 要：在我国社会不断进步的过程中，化学工程发展速度非常快，严重破坏了自然环境，对以人为本理念的可持续发展目标的实现造成了很大的阻碍。此种情况下，化学工程工艺中，绿色化工技术的应用势在必行。随着焦化工业的发展，对焦化环保的要求也越来越高，国内焦化企业中，在焦炉的装煤和出焦时的除尘及焦化污水深度处理等技术，取得了多项实用技术及成果。

关键词：化学工程;工艺;绿色化工技术

1 装煤烟尘治理

目前，常用的焦炉装煤烟尘控制技术有高压氨水喷射控制技术，双集气管及跨越式消烟，夏尔克技术，车载式消烟除尘车，装煤地面站以及捣固焦炉炉顶的消烟除尘车等方法。不同企业应依据自身特点采用不同的控制方法，我公司用2.2MPa的高压氨水进行喷射，在桥管处产生较大的负压，将装煤过程中的烟尘和煤粉吸入集气管，实现了装煤烟尘的有效治理。该技术简单实用，炉顶区排入大气的污染物可达国家允许的排放标准。

2 干熄焦技术

湿法熄焦会将大量的熄焦蒸汽直接排入大气，蒸汽中含有酚、氢、硫化氢、粉尘等多种污染物。此外，湿法熄焦还会让红焦与水发生部分水煤气反应，使焦炭的气孔结构、冷热强度等变差，影响焦炭质量，如某钢焦化根据焦炉生产能力，装备了处理量190t/h的干熄炉，同时配套蒸汽压力9.81MPa的高温高压干熄焦锅炉及25MW抽气凝气发电机组。系统投产后，吨干熄焦可产生压力为9.81MPa的蒸汽0.55～0.6t，吨焦发电量达128kWh，不仅回收了红焦显热，减少了环境污染，还提高了焦炭的质量水平。

3 推焦烟尘的治理

当前，国内推焦除尘主要采用干式地面站。近年来，又出现了湿式地面站、装煤与推焦二合一的车载式除尘车等。某集团6座焦炉选用了1套干式推焦除尘地面站工艺和2套湿式推焦地面站工艺。湿式推焦除尘地面站，在进入除尘器之前的部分与干式推焦地面站基本相同，推焦时，依靠除尘罩、接口翻板阀，将烟气导入到吸尘干管，依靠风机的吸力，将烟尘吸入到洗净塔除尘，除尘后烟气经烟囱外排。由于系统阻力较小，故除尘风机相对于干式地面站而言，可选用功率小一点的风机，实现节能，降低运行费用。

4 废气的治理

4.1 反应器尾气的治理

我公司用尾气洗净塔对苯酐尾气进行洗涤后排入大气。在苯酐装置刚投产时，废气夹带有少量苯酐，形成新的污染，后来我公司自行设计出一套苯酐尾气治理设备，在尾气塔上安装冷凝捕雾设备，能够将苯酐尾气中95%的苯酐回收，大大改善了环境。

4.2 各类槽放散气体的回收

煤气净化回收车间的各类槽体较多，有焦油槽、氨水槽、粗苯洗油槽、粗苯中间槽、脱硫反应槽、磷酸槽等，这些槽体都设有放散管，原来进行贮槽操作时放散管打开，由于环保的要求，现在各槽体放散管上安装专用管道，逸散廢气进行回收处理，大大减少了有毒有害气体的逸散，改善了生产车间的操作环境。

4.3 焦炉荒煤气的治理

通过加强焦炉的操作管理，控制集气管道压力在相对稳定的范围内，基本杜绝了焦炉炉门和炉盖的冒烟现象。在鼓风机故障或者检修时，打开焦炉双集气管上的点火装置将荒煤气点火焚烧。

5 焦化污水的生物脱氮

根据生物脱氮工艺中好氧、厌氧、缺氧等反应装置的不同配置，焦化污水的生物脱氮工艺可分为＼O、A＼OO及SBR-A等3种。

A＼O生物脱氮工艺。该工艺是最早的焦化污水生物脱氮工艺，也称全程硝化E反硝化生物脱氮或硝酸型反硝化工艺。该工艺具有如下特点：①利用污水中的碳作为反硝化时的电子供体，无需外加碳源;该工艺属于硝酸型反硝化脱氮，即污水中的氨氮在O段被直接氧化为硝酸盐氮后，回流到A段进行反硝化，故工艺流程短;②运行稳定，管理方便;③A＼OO生物脱氮工艺。A＼O生物脱氮工艺的成功运行表明，该工艺在技术上是稳定可靠的，出水水质可达到地方或国家的污水排放标准。而在A＼O工艺基础上开发的A＼OO工艺，即短程硝化、反硝化工艺或亚硝酸型反硝化生物脱氮工艺，也称节能型生物脱氮工艺。某化工公司将A＼0工艺改为A＼OO工艺后，不但提高了污水的处理效果，而且降低了运行成本。

A＼OO工艺还具有如下特点：①将亚硝化过程与硝化过程分开进行，并用经亚硝化后的硝化液进行反硝化脱氮;②反硝化仍利用原污水中的碳，但和A＼O工艺相比，反硝化时可节碳40%，在C＼N比一定的情况下可提高总氮的去除率;③需氧量可减少25%左右，动力消耗低;④碱耗可降低20%左右，降低了处理成本;⑤可缩短水力停留时间，反应器容积也可相应减少;⑥污泥量可减少50%左右;⑦SBR-A＼OO（序批式）生物脱氮工艺。在稳态情况下硝酸菌和亚硝酸菌是同时存在的，对于连续流A＼OO生物脱氮工艺，由于亚硝化过程受诸多因素的影响，要使硝化过程只进行到亚硝酸盐阶段而不再进入硝酸盐阶段，并达到较高的亚硝化率，其要求的控制条件较高，若控制不当，则难以实现亚硝化脱氮。因此，为控制亚硝化率，将A＼OO工艺中的亚硝化段在SBR操作方式下运行，故称为SBR-A＼OO工艺。试验结果表明，当亚硝化阶段以SBR方式运行时，可有效控制亚硝化率，并且可简化控制过程。

6 结语

综上所述，新时期，社会经济发展中，化工生产产生的有害物质，也会严重污染到自我环境，不利于社会和谐发展。因而，要深入研发绿色化工技术，应用并充分发挥其技术优势，有效控制环境污染问题，提高资源综合使用效率，为化工行业健康稳定发展奠定良好的基础。