煤焦化过程中颗粒物和二氧化硫的释放

选择山西省某地的四个土焦炉、两个热回收焦炉和两个机焦炉开展焦炉顶空气和烟气中颗粒物和SO2研究。结果显示在正常工作条件下热回收焦炉顶空气中颗粒物和SO2浓度最小,其次是机焦炉,土焦炉顶最高。机焦炉和热回收焦炉顶污染物浓度在出焦和装煤时明显升高。土焦炉烟气中颗粒物排放浓度和排放速率明显高于热回收焦炉和机焦炉;各种炉型烟气中SO2浓度差别较小,排放速率以机焦炉最高;土焦炉的烟尘和二氧化硫吨焦排放量最高,而机焦炉和热回收焦炉由于环保设备的使用显著降低。生产过程污染物释放显示机焦炉和热回收焦炉的颗粒物和SO2释放主要来源于焦化过程和熄焦过程。由吨焦排放量估计炼焦烟尘和二氧化硫对全国的烟尘和二氧化硫排放贡献小于5%,但对山西省的贡献接近15%和30%,控制炼焦污染对当地环境改善具有重要意义。     

山西省某市焦化行业大气污染物排放特征

采用实测法与排放因子/排污系数法相结合,建立了山西省某市2018年焦化行业分工序大气污染物精细化排放清单. 通过实测法计算焦炉和地面除尘站有组织大气污染物本地化排放因子/排污系数,并考察了其与炉型、产能和炭化室高度的相关性. 结果表明:①2018年山西省某市焦化行业SO₂、NO_x、PM_2.5、PM₁₀排放量分别为2 779.7、9 092.5、3 357.2和5 687.6 t;炭化室高度为4.3 m的捣固机焦炉企业产能与污染排放量均最大. ②实测机焦炉SO₂、NO_x、颗粒物平均排放因子/排污系数分别为0.069 5、0.624 4、0.024 7 kg/t,地面除尘站颗粒物平均排放因子/排污系数为0.016 8 kg/t,热回收焦炉SO₂、NO_x、颗粒物平均排放因子/排污系数分别为0.186 6、0.642 4、0.045 6 kg/t. ③实测焦炉SO₂、颗粒物排放因子/排污系数均与炭化室高度呈显著负相关. 研究表明,2018年山西省某市焦化行业产能结构相对落后,因原料、炉型和控制技术等差异,相同产能的不同企业间大气污染物排放量差异较大;机焦炉颗粒物、NO_x以及热回收焦炉NO_x的排放均高于全国平均水平,而其SO₂排放偏低.      

现行焦炉烟气SO_2排放现状及整改措施分析

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)实施后,部分现有焦化企业焦炉烟囱二氧化硫排放浓度已不满足排放标准,本文通过对焦炉烟囱二氧化硫超标原因的分析,为现有焦化厂实现达标排放提出整改措施。     

山西焦化焦炉异地改造工程注重环保投资

总投资为 970 0 0万元的山西焦化焦炉易地改造工程 ,环保投资就占了 1 0 .3% ,约为9774.6万元。这是该公司严格执行国家环保政策 ,注重可持续发展的有力举措。焦炉在装煤、推焦时排放的大气污染物数量大、种类多、危害性强 ,为焦化生产的主要大气污染源。焦炉易地改造两座焦炉均设计采用 6米大容积焦炉 ,装煤、推焦的频率减少很多 ,同时对这一过程产生的烟尘采用诸多先进工艺进行控制 ,有效率可达 90 %。在煤气净化系统中 ,该工程选用了氨硫循环洗涤结合氨分解硫回收这一较清洁的先进工艺 ,将氨分解成低热值尾气引至煤气中 ,既彻底解决了氨…     

基于USEtox的焦化行业优先污染物筛选排序研究

针对焦化污染物的毒性影响,以山西省清徐市某焦化厂为研究对象,通过采样分析、文献调研,构建了焦化厂污染物排放清单,采用生命周期影响评价(LCIA)模型USEtox计算焦化污染物排放的人体及生态毒性影响,对结果进行排序筛选,分析并识别了焦化行业优先污染物、污染优先控制工段以及焦化厂选址对毒性排放的影响,为区域人体健康及生态环境保护提供了科学依据.结果表明,焦化行业排放的人体毒性优先污染物为苯并[a]芘、锌等,生态毒性优先污染物为芘、蒽等;在装煤、焦炉烟囱、推焦和熄焦这4个工段的排放中,有机毒性排放集中于装煤工段,优先污染物为苯并[a]芘、苯、萘、二苯[a,h]蒽等,金属毒性排放集中于熄焦工段,优先污染物为锌、砷、锑、汞等;焦化污染物毒性受排放地区的影响,厂区从城市迁至农村的过程可以大幅降低有机物的毒性影响,但是对于金属毒性的降低并无积极作用,并且会增加农村土壤和水体受重金属污染的风险.     

焦炉烟气中二（口恶）英类物质排放水平研究

二噁英和类二噁英多氯联苯属于《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》规定的非故意产生的持久性有机物,统称为二噁英类物质.焦化生产过程中具备二噁英类物质生成所需的前体物、温度、催化剂等条件,但目前国内外对焦化行业焦炉烟气二噁英类物质排放研究仍属空白,为进一步明确焦化行业排放水平和影响因素,针对性地提出行业减排和控制措施,利用高分辨气相色谱-高分辨质谱法对4个不同规模的典型焦化企业焦炉烟气中二噁英类物质排放情况进行现场采样和实验室分析.结果表明,二噁英类物质毒性当量(以WHO-TEQ计)范围为3.9~30.0 pg·m-3,处于较低水平,检出较多的PCDD/Fs同系物主要是高氯代的.另外,烟气中此类物质的排放量与焦化生产工艺关系密切,捣鼓炼焦、较高的炭化室高度有利于减少二噁英类物质的排放.     

焦化废水对蚕豆和大麦毒性的影响

以COD作为主要参照指标,研究了焦化废水在符合GB 13456-92<钢铁工业水污染物排放标准>焦化一级、二级排放标准限值要求时,对蚕豆和大麦幼根生长、根尖细胞遗传毒性的影响.结果表明:在实验周期内,焦化废水对蚕豆幼根根长、根重和有丝分裂指数的影响不大;对大麦幼根根重无明显影响,而对大麦根长和有丝分裂指数有促进作用.焦...     

银河大酒店排污费交足了吗

《中华人民共和国水污染防治法》规定:“企业事业单位向水体排放污染物的,按国家规定缴纳排污费;超过国家或地方规定污染物排放标准的,按国家规定缴纳超标准排污费.”     

焦炉排放多环芳烃与人体健康风险评价研究

焦炉炼焦产生多环芳烃物质(PAHs)具有较强毒性和致癌作用,本研究以某大型钢铁企业焦炉为例,采用AERMOD扩散模式来预测分析焦炉排放PAHs共13种污染物在大气中迁移扩散情况,采用BREEZE Risk Analyst根据人体健康风险评价导则HHRAP计算评价范围内受体人群PAHs污染物致癌和危害指数,对焦炉排放PAHs的健康风险进行了定量评价.结果表明,应重点关注焦炉排放萘危害指数值影响(最大值为0.97).焦炉排放各污染物单因子致癌风险均小于1.0E-06,而综合考虑多环芳烃总致癌风险值最大达到2.65E-06,对当地居民的人体健康可能存在一定的影响.     

焦化企业焦炉烟尘治理实例

炼焦焦炉在生产过程中产生的污染物种类多、毒性大,污染严重.本文论述了一种先进的焦炉综合治理途径,企业通过技术革新,改善了焦炉周围的工作环境,达到了企业减排的目的,为焦化企业烟尘治理提供了借鉴和参考.     

煤焦化生产过程甲烷排放初步研究

本研究选取山西省具有代表性的焦化厂,通过在废气排放烟囱上采集燃烧室废气和装煤/出焦废气,初步研究了煤焦化过程甲烷排放特征。结果显示燃烧室废气中CH4占∑(CH4+NMHC)的比例远高于装煤和出焦废气。基于EPA AP-42排放因子的计算方法,煤焦化三个工段的CH4排放因子为228.5±56.1g/t。结合中国机械炼焦炉焦炭产量,2004年中国机械炼焦CH4排放为0.03Tg/a,占中国总CH4排放的0.1%,可能是山西省除煤炭开采外的重要甲烷排放源,该值还需再进一步的工作中完善和验证。     

典型焦化厂大气挥发性有机物排放表征分析

焦化行业是我国重要工业类别,但因其工艺过程复杂,所以VOCs（挥发性有机物）排放特征尚不明确.以典型机械焦化厂为研究对象,对焦炉烟囱、推焦、装煤和焦炉顶等不同排放环节进行采样,并利用GC/MS（气相色谱质谱联用仪）进行多物种分析,并对焦化厂排放VOCs的OFP（生成O₃的潜势）进行探索性研究.结果表明:①焦化厂排放的VOCs包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃和含氧VOCs等六大类,共90多个物种.②不同环节排放的ρ（VOCs）差异显著,其中,焦炉烟囱ρ（VOCs）排放量（87.1 mg/m3）最大,其次为推焦（4.0 mg/m3）、装煤（3.3 mg/m3）和焦炉顶（1.1 mg/m3）.③不同环节排放的VOCs种类不同,但均以烷烃和烯烃为主,其中,焦炉烟囱排放的烯烃最多（占比达66%）,装煤和推焦排放的则以烷烃为主（占比分别为42%和36%）,焦炉顶排放的烷烃和烯烃相近（占比分别为31%和29%）.④基于排放特征和最大增量反应活性法研究发现,焦炉烟囱是焦化厂VOCs减排的重点环节,烯烃是重点减排的物种,特别是乙烯、丙烯、丁烯和1,3-丁二烯等,但乙醛、苯、甲苯等也不容忽视.研究显示,以乙烷/丙烷/乙烯（三者质量浓度之比）为指标,可明显区分焦炉烟囱、推焦、装煤和焦炉顶等不同环节的VOCs排放.      

炼焦过程及周边环境颗粒物中水溶性无机离子特征

为明确炼焦过程排放颗粒物及周边环境颗粒物中水溶性无机离子的污染特征,于2012年5月利用改良的标准大体积总悬浮颗粒采样器采集燃烧室废气烟囱排放、焦炉顶无组织排放及焦炉周边环境空气TSP（total suspended particulates,总悬浮颗粒物）样品,使用Staplex234大流量采样器采集焦炉顶无组织排放及焦炉周边环境空气PM_1.4样品,采用ICS-90离子色谱仪测试样品中SO₄2-、NH₄+、Ca2+、Cl-、NO₃-、F-、Mg2+、K+、Na+共9种水溶性无机离子.结果表明:SO₄2-为炼焦过程排放的特征离子.炼焦过程燃烧室废气烟囱排放的TSP中总水溶性无机离子质量浓度最高,为（5 493±901）μg/m3;其次为焦炉顶无组织排放的TSP,其总水溶性无机离子质量浓度为（902±222）μg/m3;焦炉周边环境空气的TSP中总水溶性无机离子质量浓度最低,为（712±288）μg/m3.SO₄2-为燃烧室废气烟囱排放TSP与燃煤锅炉烟气排放颗粒物中共有的主要特征离子,但与燃煤锅炉烟气相比,燃烧室废气烟囱排放的w（SO₄2-）略低,w（F-）则相反.NH₄+较易富集于焦炉顶无组织排放的细颗粒物中,而SO₄2-则较易富集于粗颗粒物中.研究显示,炼焦过程及焦炉周边环境空气颗粒物中9种水溶性无机离子分布特征不同,SO₄2-是燃烧室废气烟囱排放、焦炉顶无组织排放的TSP中质量浓度最高的水溶性无机离子.      

炼焦炉周边土壤、降尘和熄焦渣中水溶性离子的分布特征

为了明确炼焦炉周边土壤、降尘和熄焦渣中水溶性离子的分布特征,采集焦化厂厂区内土壤、降尘、熄焦渣及厂区外土壤样品,利用美国戴安公司ICS-90型离子色谱仪测定样品中SO₄2-、NO₃-、Cl-、F-、NH₄+、Na+、Ca2+、K+、Mg2+ 9种水溶性离子。结果表明:炼焦炉周边土壤、降尘和熄焦渣中总水溶性离子质量浓度分别为1.65,5.27,2.19 g/kg。炼焦炉周边土壤中SO₄2-和NH₄+的变异系数分别为84.22%和51.17%,说明炼焦炉周边土壤受到炼焦过程排放污染物的影响不同,且厂区内土壤更易受到炼焦过程的影响。燃烧室废气排放烟囱旁和熄焦塔南降尘中NO₃-/SO₄2-分别为0.46和0.03,说明炼焦炉周边降尘也受到炼焦过程排放污染物的影响。熄焦塔南降尘中总水溶性离子和SO₄2-的质量分数是燃烧室废气烟囱旁降尘的6.99,18.44倍,熄焦渣和熄焦塔南降尘水溶性离子分布特征基本相同,二者之间存在明显相关性。SO₄2-是炼焦炉周边土壤、降尘和熄焦渣中质量分数最高的水溶性离子,因此建议加强炼焦过程颗粒物和SO₂排放的控制。     

我国常规焦炉危险废物产生和利用处置现状及对策

我国是世界上最大的焦炭生产国和供应商,以常规焦炉炼焦工艺为主,常规焦炉会排放气体、液体和固体污染物.常规焦炉危险废物的产生现状是种类多、产生工艺节点多样、产生量大、污染物种类繁杂、对生态环境和人体的潜在危害大.对高附加值的高温煤焦油采取深加工的方式生产多种化工原料,脱硫废液的利用方式是提取单品精盐和制酸,其他低附加值的常规焦炉危险废物回配煤单元炼焦.当前,我国常规焦炉危险废物利用处置存在3个问题:①部分高温煤焦油深加工技术不属于清洁生产技术;②脱硫废液提取的盐缺乏污染控制标准或技术规范,脱硫废液制酸设备稳定运行难度较大;③危险废物回配煤单元可能引起炼焦产品质量下降和环境风险增大.针对我国常规焦炉危险废物产生和利用处置存在的问题,建议从3个方面提高炼焦危险废物利用率和加强安全处置:①遵循《国家危险废物名录》中"危险废物豁免管理清单"利用环节豁免条件,采取先进的清洁生产技术,促进高温煤焦油利用;②制定以脱硫废液为原料提取盐的污染控制标准或技术规范,将小规模企业产生的脱硫废液"点对点"集中输送至专门利用脱硫废液制酸的企业生产硫酸,开发易于推广、平稳高效连续运行和自动化控制的提盐和制酸技术,提高脱硫废液利用水平;③常规焦炉危险废物返回配煤工序炼焦时应精准管控,确保炼焦产品质量,防范环境风险.      

某焦化厂空气中PAHs的污染现状及健康风险评价

采集并分析了焦化厂不同生产工段环境空气中12种PAHs的浓度.结果表明,在某焦化厂区,12种PAHs浓度之和为11.75～46.66 μg/m³,其中BaP为0.050～1.054 μg/m³;PAHs浓度大小依次为:出焦处＞焦炉顶＞大门口＞熄焦处,焦炉顶和出焦处空气中BaP浓度远高于煤烟和交通干线.用毒性相当因子矫正后的焦化厂区PAHs浓度为0.3875～1.714 μg/m³矫正后的厂区工人口PAHs暴露率为3.100～13.71 μg/m³.     

废塑料配煤炼焦机理研究及进展

基于高温干馏技术,利用煤与废塑料共焦化技术处理废塑料可将其转化为焦化产品,实现废塑料的资源化利用和无害化处理。在此从分析煤与废塑共焦化机理方面,探究共焦化对炼焦的影响,表明添加一定比例废塑料可略提高焦炭质量,增加焦油及焦炉煤气产率,同时降低化合水产率,说明废塑料的添加提高了煤中氢的利用率。     

炼焦过程中单环芳烃排放及源特征

通过不锈钢采样罐采样和液氮预浓缩/气相色谱/质谱系统分析,研究我国山西某地的土法炼焦和机械炼焦生产过程中单环芳烃(MAHs)的排放情况.炼焦过程MAHs以苯、甲苯、(间+对)-二甲苯为主要成分,苯和总MAHs浓度在土法炼焦烟气中最高达3421.0μg/m3和4865.9μg/m³,在机械炼焦无组织排放气体和烟气中分别为548.7μg/m³、1054.8μg/m³和1376.4μg/m³、1819.4μg/m³.焦炭生产过程中MAHs浓度变化显著:土法炼焦过程MAHs前期释放浓度高于后期;机械炼焦无组织排放MAHs在装煤和出焦时明显升高;而机械炼焦烟气中则是装煤时最高,出焦时最低.苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)散点图和相关性分析显示机械炼焦释放MAHs主要来自煤的高温分解,而土法炼焦中MAHs释放则可能除焦煤不完全燃烧释放外还受别的因素影响.苯/甲苯/乙苯/二甲苯比值(B/T/E/X)特别是苯/乙苯(B/E)值显示炼焦释放的MAHs具有不同于其它来源的特征.     

焦化场地内外土壤重金属空间分布及驱动因子差异分析

焦化场地作为典型的工业污染场地,其特征污染物重金属严重危害人体健康,研究其场地内外污染物的空间分布及驱动因子,对于后续的采样设计、风险评估、污染防控等工作具有重要指导意义.本研究基于反距离加权法分析某在产焦化厂内部及外部的重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的空间分布,并利用地理探测器分析焦化厂内部及外部的重金属空间分布驱动因子差异.结果表明,该焦化厂内部及周边除As、Ni和Zn外,其余重金属的超背景值率均在50%以上,且内外部重金属变异系数超过30%,空间分布连续性较差.其中内部平均变异程度为：Hg > Cd > As > Cu > Zn > Cr > Pb > Ni,外部平均变异程度为：Hg > Cu > Cd > As > Zn > Pb > Cr > Ni.根据分异及因子探测结果,理化性质因子中对焦化厂内部及外部重金属空间分布贡献最大的均为土壤全氮、有机质和有效中微量元素含量;距离污染源因子中对内部重金属空间分布贡献最大的为粗苯、冷鼓工段,对外部重金属空间分布贡献最大的为焦炉熄焦工段,并且污染源及土壤理化性质的交互因子对内部重金属空间分布的贡献度略高于外部.根据结果可知,决定焦化厂内部及外部的重金属空间分布的理化性质驱动因子较为一致,其主要基于土壤养分元素对重金属有效性的影响.而决定焦化厂内外部重金属分布的污染源存在差异,内部重金属分布主要受到焦化产品精制工艺中排放含重金属废气及废水等的驱动,外部重金属分布主要受到炼焦制气工艺中排放废气沉降的驱动.