煉焦生產(chǎn)大氣污染物排放特征研究.pdf

1、中國(guó)是世界主要的焦炭生產(chǎn)和出口國(guó)。煉焦生產(chǎn)工藝包括土焦?fàn)t、改良型土焦?fàn)t、清潔無(wú)回收焦?fàn)t和機(jī)械化焦?fàn)t等。土焦是國(guó)家嚴(yán)格禁止的生產(chǎn)工藝。無(wú)回收焦?fàn)t環(huán)境清潔較好，但直接燃燒焦煤煉焦，浪費(fèi)部分資源，且爐齡較短。相比而言。大型機(jī)械化煉焦，爐齡長(zhǎng)，污染物排放量較低，節(jié)約能源。2006年全國(guó)機(jī)焦占88.28％，已處于主導(dǎo)地位。焦炭主要用于煉鐵，典型的機(jī)械化煉焦廠生產(chǎn)工序包括裝煤、出焦、熄焦和篩焦等。本研究選擇現(xiàn)在較為先進(jìn)的6m焦?fàn)t的機(jī)械化焦化廠開(kāi)展實(shí)

2、測(cè)，設(shè)計(jì)焦炭產(chǎn)量為110萬(wàn)噸/年，熄焦為干熄焦，裝煤、出焦和熄焦有配有除塵地面站。該焦化廠從規(guī)模和環(huán)境污染防治措施上講，都屬于較為先進(jìn)的煉焦工藝，是近幾年新建焦化廠的典型模式，是目前產(chǎn)業(yè)政策中鼓勵(lì)發(fā)展的工藝，具有重要研究意義。 測(cè)試的內(nèi)容包括：焦?fàn)t頂TSP、BaP(苯并[a]芘)、BSO(苯可溶物)和NMHCs(非甲烷碳?xì)浠衔?，得出煉焦生產(chǎn)無(wú)組織排放的大氣污染物濃度水平。裝煤、出焦和熄焦各工序則包括其煙氣中主要排放的SO2、

3、CO、總煙塵及基本煙氣參數(shù)；荷電低壓撞擊器ELPI(electrical low pressureimpactor)分別用Al膜、teflon膜、石英膜采集分粒徑顆粒物樣品進(jìn)行離子、元素、OC(有機(jī)碳)、EC(元素碳)分析，得出各工序煙氣顆粒物分粒徑成分組成，也采集NMHCs樣品。通過(guò)碳數(shù)分布及BETX等分析得出煉焦生產(chǎn)NMHCs排放特征。另外采集了一個(gè)廠區(qū)附近環(huán)境樣品以作比對(duì)。本研究主要得出以下結(jié)論： 1.6m焦?fàn)t焦?fàn)t頂大氣污

4、染物濃度除1個(gè)樣品BSO略大于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外，其他均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。TSP和BSO排放水平與其他研究中4.3m焦?fàn)t相當(dāng)。裝煤、出焦和熄焦各工序煙塵排放濃度相比大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)排放濃度都較低。 2．通過(guò)煤的工業(yè)分析，煤中約95％的揮發(fā)分由于煉焦生產(chǎn)釋放出來(lái)。煉焦生產(chǎn)各工序煙氣及焦?fàn)t頂樣品共檢測(cè)出51種NMHCs，主要為烷烴、環(huán)烷烴、烯烴和苯系物及乙炔。裝煤CH4和NMHCs排放量遠(yuǎn)高于其他測(cè)點(diǎn)，裝煤中乙烯遠(yuǎn)高于其他組分。出焦

5、主要為苯系物；熄焦NMHCs排放相對(duì)較低，以烷烴和乙炔為主；焦?fàn)t頂苯系物濃度較高。 3．通過(guò)對(duì)各工序及焦?fàn)t頂NMHCs組分分析，得出煉焦生產(chǎn)NMHCs主要排放組分為乙烯、苯、乙烷、丙烯、甲苯、丙烷、丁烯等。對(duì)焦?fàn)t頂NMHCs的碳數(shù)分布及苯系物BTEX特征分析，說(shuō)明煉焦生產(chǎn)NMHCs排放特征主要是煉焦生產(chǎn)大氣污染物排放中苯含量較高。 4．由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出煉焦生產(chǎn)各工序大氣污染物排放因子，包括SO2、CO、煙塵、CH4和

6、NMHCs，以及各工序’NMHCs分組分排放因子。裝煤CH4和NMHCs排放遠(yuǎn)大于出焦和熄焦，其排放因子分別達(dá)到154.50和56.84g/t—焦。裝煤NMHCs主要為乙烯、乙炔、乙烷、丙烯、苯、甲苯、苯乙烯等。出焦NMHCs主要組分則以苯、甲苯、乙炔、間/對(duì)二甲苯為主。熄焦NMHCs排放因子相比裝煤和出焦更低，以乙炔、乙烷、異戊烷及乙烯為主。 5．裝煤、出焦和熄焦PM10排放濃度分別為0.244mg/m3，0.522 mg/m