沥青烟的治理方法
沥青烟的治理方法
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。
（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。
用燃烧的方法处理焦油排气实例如下：
1、简要机理
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。
2、焦油蒸馏综合排气的处理
（1）综合排气的流程
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。
（2）对于排气处理工艺的分析
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。
（3）设备规格及设计参数
以处理400t/d焦油的装置为例，设备规格及参数见表：
（二）电捕法
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。
该方法的优点是：
（1）回收的沥青呈焦油状且均溶于苯或环乙烷，可返回生产系统或作燃料使用；
（2）系统阻力小、能耗低、运行费用低。
缺点是：
（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；
（4）长期运行净化效率降低；
（5）一次性投资大，占地面积大。
（三）吸附法
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。
该方法的优点是：
（1）工艺简单，净化效率高；
（2）吸附剂无需再生，可直接返回生产系统；
（3）投资省、运行费用低，操作维修方便，无二次污染。
缺点是：
（1）系统阻力太大，可达到2000Pa；
（2）占地面积大，吸附管较长，回收吸附剂的袋式除尘面积较大。
（四）吸收法
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。
