焦化行业的废气污染超低排放技术要点分析

引言：

我国焦化行业规模持续扩大，但粗放式发展模式导致环境污染问题突出，尤其是废气排放已成为区域大气污染的重要来源，国家相继出台一系列政策文件，明确要求焦化企业实现颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物的超低排放限值。焦化废气成分复杂、工况波动大，现有治理技术普遍存在效率不稳定、运行成本高、二次污染等问题，不同工艺环节的废气特性差异显著。亟需针对性地开发高效、经济、稳定的超低排放技术体系，深入分析焦化废气治理的技术难点与创新方向，对推动行业清洁生产具有重要意义。

1. 应用活性炭吸附工艺，协同脱除硫化物和苯并芘

焦化行业的废气成分复杂，含有硫化物、苯并芘等有害物质，对环境和人体健康构成严重威胁，活性炭吸附工艺因其高效的协同脱除能力，成为实现超低排放的关键技术。工艺利用活性炭发达的孔隙结构和表面官能团，可同时吸附硫化物和苯并芘，硫化物在活性炭表面发生化学反应，转化为稳定的硫酸盐。而苯并芘则利用分子间作用力被牢固吸附，活性炭吸附技术能够在一个系统内完成多种污染物的脱除，大幅降低运行成本和设备占地面积。

为确保活性炭吸附工艺的长期稳定运行，需建立完善的再生和系统集成方案，吸附饱和的活性炭可借助热再生恢复其吸附性能，再生过程中苯并芘等有机物被高温分解，硫化物则以可回收形式脱附。工艺需配套前处理系统，如除尘和湿度调节，以保护活性炭的微观结构并延长其使用寿命，采用多级吸附塔设计可实现连续运行，避免生产中断。技术对废气中的氧含量和氨浓度有一定要求，结合焦化生产的实际工况进行优化调整。

2. 优化焦炉加热控制系统，减少不完全燃烧废气产生

优化焦炉加热控制系统是减少不完全燃烧废气产生的关键环节，传统焦炉加热过程常因空气与煤气配比失调、温度波动等因素导致燃烧不充分，产生大量一氧化碳、氮氧化物及未燃尽有机物。现代控制技术引入智能燃烧模型，实时监测炉膛温度、废气成分及压力参数，动态调节煤气与空气的供给比例，确保燃烧始终处于最佳状态。分阶段燃烧控制技术尤为重要，借助精确控制不同结焦阶段的加热强度，既能保证焦炭质量，又能显著减少因过度加热或局部缺氧产生的不完全燃烧产物。

激光气体分析仪等在线监测设备的应用，可实现对燃烧废气成分的瞬时反馈，为控制系统提供精准调节依据，基于大数据分析的预测性控制算法能够学习历史运行数据，提前预判工况变化并调整加热参数，避免人为操作滞后带来的燃烧波动。系统集成上将加热控制与焦炉压力调节联动运行，可维持稳定的微负压环境，防止烟气外逸并确保燃烧充分性，不同煤种特性对燃烧工况有显著影响，控制系统需具备自适应能力，根据原料变化自动匹配最佳燃烧曲线[1]。构建 " 监测 - 分析 - 调控" 一体化的智能加热体系，焦化企业能够在生产源头有效抑制废气产生，为全面实现超低排放奠定坚实基础。

3. 推广干熄焦技术，替代湿熄焦过程污染物排放

推广干熄焦技术是焦化行业实现废气污染超低排放的关键举措，干熄焦技术通过惰性气体循环冷却红焦，彻底避免了湿熄焦过程中产生的大量水蒸气、酚氰类有机物、硫化物及粉尘的逸散问题。技术的核心优势在于其封闭式循环系统设计，高温红焦的热能被回收用于发电或蒸汽生产，不仅消除了湿法冷却带来的含尘废水排放，还显著提升了能源利用率。干熄焦装置配套的除尘系统可高效捕集焦粉，尾气经多级净化后颗粒物浓度可控制在 10mg/m³ 以下，而湿熄焦开放作业时产生的无组织排放污染物浓度往往超标数十倍。

干熄焦技术的推广需系统性解决工艺适配与经济性平衡问题，虽然技术设备投资较高，但综合考虑余热发电收益、节水效益及环境治理成本，全生命周期成本反而优于湿熄焦。优先在新建焦化项目中强制配套干熄焦装置，对现有湿熄焦设施实施分阶段改造，利用热力系统集成优化降低能耗，干熄焦运行过程中仍需防范气体循环系统的微量泄漏风险，需采用在线监测与负压控制相结合的方式确保全过程密闭性。

4. 增设地面除尘站，捕集装煤推焦环节逸散颗粒物

焦化行业废气污染超低排放技术的核心要点是增设地面除尘站，以有效捕集装煤和推焦环节逸散的颗粒物，装煤和推焦是焦化生产过程中颗粒物逸散的主要来源，传统除尘方式往往难以全面覆盖这些无组织排放点。地面除尘站通过负压抽吸系统，在装煤车和推焦车作业时形成局部密闭环境，将逸散的烟尘颗粒迅速吸入除尘管道。系统通常采用“移动罩 + 固定干管”的组合模式，在装煤时借助移动罩覆盖炉口，推焦时通过固定干管对接焦罐车，实现全过程密闭收集[2]。

实施地面除尘站还需配套智能控制系统，利用压力传感器实时调节风机转速，平衡各吸尘点的风量分配，干式地面站避免了废水二次污染，且收集的焦粉可回用于配煤工序，实现资源化利用。技术需与焦炉炉体密封改造同步实施，例如加强炉门弹性刀边密封、上升管水封槽维护等，从源头减少逸散气量，除尘站需建立定期检漏制度，重点监测管道磨损和滤袋破损情况，确保系统长期稳定达标。

5. 配置VOCs 蓄热氧化装置，处理焦油加工废气

针对焦油加工过程中产生的挥发性有机物（VOCs），配置蓄热氧化装置（RTO）是一种高效且成熟的治理方案，RTO 技术利用高温氧化分解 VOCs，将其转化为二氧化碳和水，净化效率可达 95% 以上。装置的核心优势在于其蓄热式设计，利用陶瓷蓄热体回收燃烧后的热量，显著降低能耗，同时保持稳定的高温氧化环境，RTO 系统对废气浓度波动适应性强，尤其适合焦油加工废气成分复杂、浓度变化大的特点。

焦化废气超低排放技术的另一要点在于 RTO 与其他治理单元的协同优化，由于焦油加工废气可能含有硫化物、氮氧化物等杂质，建议在RTO 前端配置洗涤或吸附装置，预先去除酸性气体和颗粒物，以减轻RTO 的运行负荷。RTO 排放的尾气可通过余热锅炉回收热能，进一步降低生产成本，技术需根据废气风量和浓度科学设计蓄热室数量与尺寸，过大的设计会增加投资成本，而过小则可能导致氧化不彻底。

结语：

焦化行业废气超低排放是实现环境质量改善与产业升级的必然要求，但其技术实施仍面临诸多挑战，需进一步突破多污染物协同控制、能源高效利用及智能化运行等关键技术瓶颈，同时加强政策引导与标准体系建设，促进先进技术的规模化应用。利用技术创新与产业协同，焦化行业有望在环境保护与经济效益之间找到平衡点，为全球焦化产业的绿色低碳发展提供中国方案。本研究为焦化废气治理的技术优化与政策制定提供了科学参考，但实际应用中仍需结合企业具体条件动态调整，以实现环境效益的最大化。

参考文献：

[1] 舒兆兴 , 李文明 , 刘倩 . 焦化工业大气污染问题及解决措施研究 [J]. 节能与环保 , 2021, (03): 76-77.

[2] 许佳丽 . 浅析焦化行业的废气污染超低排放技术 [J]. 时代农机 , 2020, 47 (03): 62-63.