焦化厂VOCs废气处理详解：来源、工艺与案例展示

焦化厂在生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物（VOCs）的废气，这些废气若未经有效处理直接排放，将对大气环境和人体健康造成严重危害。本文将详细介绍焦化厂VOCs废气的来源、处理工艺流程，并通过具体案例展示其实际应用效果。

一、焦化厂VOCs废气来源

焦化厂VOCs废气主要来源于以下几个环节：

1. 煤的储存和输送：在煤的储存和输送过程中，由于风吹、日晒、温度变化以及机械扰动等因素，会产生煤尘和含有VOCs的废气。
2. 焦炉炭化室：在炼焦过程中，煤在高温干馏条件下发生一系列复杂的物理化学变化，会产生大量的荒煤气。荒煤气中含有多种VOCs成分，如苯、甲苯、二甲苯、萘等。如果炉体密封不严，荒煤气会泄漏到大气中。
3. 炉门和炉顶：炉门和炉顶在生产过程中容易受到高温、机械应力等因素的影响，导致密封不严，从而使荒煤气和其他含有VOCs的废气逸出。
4. 煤气净化：在煤气的冷却、洗涤、脱硫、脱氨等净化过程中，会有部分挥发性有机物随着煤气的逸散而排放。
5. 粗苯回收：粗苯是焦化厂的重要产品之一，在粗苯的蒸馏、萃取等生产过程中，会有苯、甲苯等VOCs挥发到空气中。
6. 储罐呼吸：焦油、粗苯等产品在储罐中储存时，由于呼吸作用、温度变化等原因，会有一定量的VOCs挥发出来。

二、焦化厂VOCs废气处理工艺流程

针对焦化厂VOCs废气的特点，处理工艺流程通常包括以下几个步骤：

废气收集

在焦化厂的各个废气产生点设置集气罩和管道系统，通过负压吸引将废气全面收集起来，防止无组织排放。集气罩的设计应充分考虑废气的产生点和扩散规律，确保废气收集效率高。

预处理

对收集到的废气进行预处理，以去除其中的颗粒物、焦油、油雾等杂质。预处理设备通常包括旋风除尘器、袋式除尘器、油雾过滤器等。旋风除尘器用于去除大颗粒物；袋式除尘器能去除细小的颗粒物；油雾过滤器则用于去除废气中的油类物质。

活性炭吸附

预处理后的废气进入活性炭吸附装置进行吸附处理。活性炭具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积，对VOCs具有良好的吸附性能。废气中的VOCs被吸附在活性炭表面，从而实现废气的净化。

脱附与再生

当活性炭吸附饱和后，需要进行脱附处理以恢复其吸附能力。脱附通常采用热空气或蒸汽作为脱附介质，将吸附在活性炭表面的VOCs脱附出来。脱附后的活性炭可以经过再生处理重新用于废气处理，降低运行成本。

催化燃烧

对于脱附下来的高浓度VOCs废气，可以采用催化燃烧法进行处理。在催化剂的作用下，废气中的VOCs在较低温度下氧化分解为二氧化碳和水，实现达标排放。催化燃烧装置通常包括预热器、催化反应器、热交换器等部分，以提高处理效率和降低能耗。

排放监测

处理后的废气通过排气筒进行排放，并在排放口安装在线监测设备实时监测废气排放情况。确保废气排放浓度符合国家环保标准，保护环境和人体健康。

三、焦化厂VOCs废气处理具体案例展示

案例一：某大型焦化厂VOCs废气处理项目

项目背景：

该焦化厂年产焦炭数百万吨，生产过程中产生了大量含有VOCs的废气。为了响应国家环保政策，减少环境污染，该厂决定实施VOCs废气处理工程。

处理工艺：

1. 废气收集：在焦炉炭化室、炉门、炉顶、煤气净化系统、粗苯回收装置等废气产生点设置集气罩和管道系统，全面收集废气。
2. 预处理：废气首先进入旋风除尘器去除大颗粒物，然后进入袋式除尘器去除细小颗粒，最后通过油雾过滤器去除废气中的油类物质。
3. 活性炭吸附：预处理后的废气进入活性炭吸附装置进行吸附处理，去除VOCs等有害成分。
4. 脱附与再生：当活性炭吸附饱和后，采用热空气进行脱附处理。脱附后的活性炭经过再生处理重新用于废气处理。
5. 催化燃烧：脱附下来的高浓度VOCs废气进入催化燃烧装置进行处理，氧化分解为二氧化碳和水。
6. 排放监测：在排放口安装在线监测设备实时监测废气排放情况，确保排放浓度符合国家环保标准。

处理效果：

该项目实施后，废气中的VOCs去除率达到了98%以上，处理后的废气排放浓度远低于国家环保标准。同时，该工程的实施还提高了企业的环保形象和经济效益。

案例二：某中型焦化企业VOCs废气治理项目

项目背景：

该中型焦化企业主要生产焦炭和化工产品，生产过程中产生了含有VOCs的废气。为了改善生产环境，减少环境污染，该企业决定对废气进行治理。

处理工艺：

1. 废气收集：在焦炉、煤气净化系统、储罐区等废气产生点设置集气罩和管道系统，收集废气。
2. 预处理：废气进入旋风除尘器去除颗粒物，然后进入油雾过滤器去除油类物质。
3. 活性炭吸附：预处理后的废气进入活性炭吸附塔进行吸附处理，去除VOCs。
4. 脱附与再生：采用蒸汽对吸附饱和的活性炭进行脱附处理，脱附后的活性炭经过再生后重新使用。
5. 排放监测：在排放口安装简易的监测设备定期检测废气排放情况。

处理效果：

该项目实施后，废气中的VOCs去除率达到了90%以上，处理后的废气排放浓度达到了国家环保标准。同时，该工程的实施还降低了企业的环保风险，提高了企业的市场竞争力。

四、总结

焦化厂VOCs废气处理是一项复杂而重要的任务。通过科学合理的处理工艺流程和技术手段，可以有效降低废气排放浓度，保护环境和人体健康。对于焦化厂来说，选择合适的VOCs废气处理方案至关重要。在选择方案时，应综合考虑废气排放特点、处理效率、运行成本等因素，以确保废气处理工程的经济性和可行性。未来，随着环保技术的不断进步和公众环保意识的提高，焦化厂VOCs废气处理技术将得到更广泛的应用和推广。