化工企業VOC氣體回收工藝研究

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摘要：化工企業在生產活動中會產生大量的voc氣體，具有較大的污染性，會造成周圍環境和人身健康的嚴重威脅，需要在加強化工企業生產質量的同時，也要加強對VOC氣體的回收，降低對周圍環境和人身健康的不利影響。但是在現階段的VOC氣體回收情況中，部分化工企業尚未掌握成熟的回收工藝，或存在回收工藝過于老舊的問題，無法達到良好的回收作用。文章將通過對化工企業VOC氣體回收工藝的深入分析，進行工藝調整和改善的探討，提高化工企業VOC氣體回收工藝的質量。

關鍵詞：化產企業；VOC氣體；回收工藝；調整及改善

VOC氣體中含有大量具有揮發性的有機化合物，造成的污染嚴重程度較高、范圍也較廣，通常在石化化工、重金屬冶煉、工業涂裝、汽車尾氣排放和房屋裝修材料中所產生的VOC氣體最多。為了保護人身健康和生態環境，不僅需要降低VOC氣體的排放量，還需要對VOC氣體進行科學的回收處理，降低VOC氣體的有害性。

1化工行業中的VOC氣體概述

1.1VOC氣體的含義。VOC氣體由大量會發性的有機物質組成，所以還被稱為揮發性有機污染氣體，VOC氣體會和大氣形成化學反應，造成有機化合物的產生。其VOC氣體的有機物之中，主要的化學成分又甲烷烴、氧、氮和硫，在對生態環境遭橫嚴重的污染中，以臭氧層的污染較為嚴重，也間接對人身健康造成威脅。1.2VOC氣體的主要形成環節。VOC氣體在多種化工企業的生產活動中都會有所排放，所以VOC氣體的排放量較高，主要的形成環節能夠總結為五個，第一個是在生產活動中的有機液體儲罐區域內，由于大呼吸和小呼吸的狀態特性，會產生較多具有揮發特性的VOC氣體；第二個是在生產活動中離心、化工、過濾和蒸餾等環節所產生的VOC氣體量較大；第三個是在生產活動中物料轉移產生較多的VOC氣體；第四個是在生產過活動中由于生產設備的長期運行，可能會存在不同程度的損傷和老化等問題，造成物料泄漏，導致VOC氣體的大量產生；第五個是化工廠企業生產管理中由于管理機制不完善，管理人員對操作人員的操作水平缺乏有力的監管，導致生產操作不符合標準要求，大量產生VOC氣體。

2原洗凈塔回收VOC氣體工藝中存在的問題

2.1洗凈塔尾氣排放不達標。在鼓冷區域進行氣體收集后，在洗凈塔的循環處理中經過單次洗滌、吸收后，大量的雜質仍然存在氣體中，且在循環處理時，處理質量還會受到其他外在因素的影響而下降，甚至產生聚合物，導致少量不完全產物一氧化碳等有害氣體的出現，更難以達到處理標準，無法順利排放。2.2VOC氣體回收管道雜質堆積。由于VOC氣體的回收是在生產過程中的直接回收，所以其中含有的焦油、萘等含量也較高，經過冷凝和沉淀后會造成管道內部的焦油等物質沉積，使管道內部空間逐漸縮小，導致氣體的流動性逐漸降低，影響VOC氣體回收工藝的質量。在對管道進行清理時，由于管道的管徑較大，常規的蒸汽清理法難以達到徹底清理的效果，清理后仍然存在部分雜質殘留，多次反復的蒸汽清理還會導致殘留的雜質變硬，更難以進行清理。2.3引風機損壞頻率高。原洗凈塔VOC氣體回收工藝中采用的引風機為普通的高壓離心通風機，在長期的功能運行中，會形成大量焦油、笨等物質在引風機內部的堆積，如果得不到及時清理會導致引風機的功能運行受到影響，造成VOC氣體回收工藝質量的下降。2.4VOC氣體回收不全面。在化工企業的大量生產環節中都存在VOC氣體產生的可能性，但在原洗凈塔VOC氣體回收工藝中，以鼓冷區域VOC氣體的回收為主，其他油庫、粗苯等區域的VOC氣體無法得到有效的回收處理，仍然難以解決VOC氣體的排放問題。

3負壓回收VOC氣體工藝中存在的問題

3.1VOC氣體回收管道吸力波動大。VOC氣體回收管道微負壓為-20Pa至-50Pa范圍內，在實際的運行過程中能更達到0至-200Pa之間，且波動頻率較高。初冷器提供VOC總管道吸力，基本穩定保持在-1.2kPa左右，波動頻率較低，也不會影響到VOC分支管道吸力。通常可以采取兩套氣動閥對VOC分支管道吸力進行控制，通過氣動閥組開閉對吸力較大的VOC管道進行調節，通過氮氣保壓閥組開閉對VOC管道吸力進行微調。3.2VOC管道吸力偏低。造成VOC管道吸力偏低原因主要為以下三點：第一點是VOC管道是為了適應新工藝而相應增添的管道設計，管道具有較大的長度，在設計過程中需要進行更多的設計考量，包括VOC管道在各個爬坡處的泄液管道設計能夠不斷自動排出存液等，確保管道的吸力作用能夠充分發揮。但是如果環境溫度過低，泄液管道被凍堵后將導致VOC管道產生大量積液，無法充分發揮吸力作用。第二點是VOC管道設計管徑有限，會產生部分點位VOC氣體無法被完全回收。造成這種問題的原因包括脫水溫度過高的油庫工段焦油罐，當溫度達到85-95℃時，會產生大量氣體的揮發，當開啟冷凝工段焦油管道蒸汽吹掃后，就會產生大量的蒸汽。第三點是VOC管道中的大量雜質堆積，使氣體通道被堵塞。3.3部分VOC氣體回收點位回收難度大。在負壓回收VOC氣體工藝中，以機械化澄清槽和油庫部分的VOC氣體回收點位回收難度較大，在機械化澄清槽回收點位中，大量焦油渣沉積在澄清槽底部，通過刮板輸送機輸送至前伸的頭部漏斗內進行排出，懸空落入出渣口下的渣滓斗中，而機頭部位與大氣是直接連通的結構，所以在對機械化澄清槽進行VOC氣體回收時，不僅氣體回收量較大，且回收氣體中還含有大量的氧氣，在煤氣系統內存在較大的安全隱患。在油庫回收點位中，當進行焦油、粗苯的裝車操作時溫度高達90℃，而裝車鶴管和罐車裝車口的連通處保持開放狀態，導致大量焦油氣的外散，所以在油庫進行VOC氣體回收時，無法保障收集質量。

4VOC氣體回收工藝的調整及改善

4.1VOC管道吸力波動大的解決措施。對于VOC管道吸力波動大的情況，可以通過對管道內的氮氣流量控制進行調節，VOC管道內的氮氣管道與VOC主管道的連接管道為覫50mm，氮氣來氣壓為0.4MP，所以對于進入VOC主管道的氮氣流量可以通過DN50mm的氣動閥開關幅度進行控制，將孔板節流裝置在氮氣氣動閥前管道中，能夠確保氮氣流量穩定在合理范圍之內，避免造成VOC吸力波動大的問題。4.2VOC回收管道吸力偏低的解決措施。針對VOC回收管道吸力偏低的三個原因，可以采取以下三種措施進行解決：首先是在VOC回收管道泄液管中進行伴熱蒸汽的加裝，并做好保溫措施，當環境溫度低于10℃存在泄液凍堵隱患時，就可以將伴熱蒸汽開啟，通過加溫的方式避免泄液管的凍堵問題發生。其次是對焦油罐焦油脫水的溫度進行調整，將85-95℃調整至70-80℃，能夠有效降低蒸汽量，使油罐區焦油罐的氣體揮發量得以降低。或是對冷凝工段焦油管道蒸汽吹掃方式進行調整，降低清掃蒸汽的用量。4.3部分難回收的VOC氣體回收點位改造。在進行機械化澄清槽的改造時，機頭改造就是關鍵，主要是以液壓裝置控制的伸縮套形式作為出渣口的密封蓋，能夠達到出渣口在正常生產的同時還可以將機械化澄清槽內部與大氣進行隔離，使負壓回收VOC氣體工藝能夠有效避免大量氧氣積存在煤氣系統中的安全隱患。在進行油庫的改造時，粗苯和焦油裝車系統就是關鍵，主要是采用集氣裝置進行裝車鶴管的安裝，使裝車口的VOC氣體能夠避免大量發散，降低氣體污染風險。

5加強VOC治理改善環境的管理策略

5.1建立完善的排放標準。排放標準是控制治理效果的關鍵，需要根據VOC氣體的特點和性質以及實際的生產情況，制定出科學合理的排放標準，并確保通過相關措施的處理能夠切實達到排放標準要求，避免排放標準制定的過高或過低，導致治理效果無法達標造成對生態環境的污染。在進行VOC治理時，可以根據實際的治理效果打造豁免企業進行宣傳，有利于提高VOC治理的社會效益，使更多的企業和群眾能夠認識到VOC治理的重要性，并積極參與。還需要根據排放標準的情況，建立起相應的監督管理機制，對相關企業的治理情況進行嚴格的監管，確保企業能夠按照排放標準進行VOC治理，更好的達到VOC治理的理想效果。5.2提高VOC治理的效果。VOC治理不當會對生態環境造成較大的影響，尤其是對空氣和水源的污染，更是會直接對人們的身體健康造成較大的威脅。所以對于VOC治理要注重效果的有效和提高，不能形式主義，也不能蒙混過關，必須建立在綠色環保理念的基礎之上，發揮出保護生態環境的作用。在進行VOC治理時，就需要對治理的措施、過程、結果進行嚴格管理，在嚴格控制治理質量的同時，也需要積極思考和創新，通過對處理措施等環節的改進，能夠提高VOC治理的效果，加強對生態環境和身心健康的保護。并且還要根據不同地區的實際情況，進行更加針對性的VOC治理模式，也有利于VOC治理效果的提高。5.3加強源頭的排放控制。源頭排放是造成污染問題的關鍵，只有控制好源頭排放才能夠更好的進行VOC治理。比如在生產過程中，選擇產生VOC氣體較少的原材料，或改善工藝降低VOC氣體的含量和排放量等，都能夠起到有效的排放源頭控制作用。通過對VOC排放量的減少控制，能夠減輕后期治理的負擔，更容易達到治理標準，實現對生態環境的保護作用。所以對VOC治理要注重整體性，不僅僅是對結果的控制，在排放的源頭、治理的過程中以及治理結果等環節，都需要加強管理意識和處理工藝，促進每個環節的治理效果提高。

化工企業產生的VOC氣體具有較大的污染性，為了保護人身健康和生態環境，必須要進行嚴格的回收處理，但在當前的回收工藝中存在部分問題，導致回收處理質量受到影響，難以發揮出理想的回收處理作用，通過對化工企業VOC氣體回收工藝的分析，根據當前回收工藝中存在的實際問題和工藝水平，總結出回收工藝的調整及改善建議，希望能夠為提高化工企業VOC氣體回收工藝質量起到促進作用，并推動化工企業的長遠發展。

參考文獻

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作者:郭云 單位:淮北市生態環境局濉溪生態環境監測站