焦油废气成分复杂,含有多环芳烃等有毒有害物质,处理需结合预处理 + 核心处理 + 末端控制的组合工艺,不同方案适用于不同浓度、工况的废气。以下是主流的焦油废气处理方案及适用场景:

一、 预处理工艺(去除大颗粒焦油雾滴)
预处理的目的是降低废气中焦油的浓度、去除颗粒物,保护后续核心处理设备,避免堵塞或失效。
静电除焦油器
原理:利用高压电场使焦油雾滴带电,被电极吸附后凝聚成液滴,流入收集槽。
优点:除焦油效率高(可达 95% 以上),阻力小,处理量大,适合高浓度焦油雾废气(如焦化厂、煤制气废气)。
缺点:设备投资高,需定期清洗电极,对操作维护要求高。
喷淋吸收塔
原理:采用柴油、洗油等有机溶剂或水作为吸收剂,通过喷淋与废气接触,溶解或捕捉焦油雾滴。
优点:设备结构简单,投资低,操作方便,可同时去除部分酸性气体(如 H₂S)。
缺点:吸收剂需定期更换或再生,易产生二次废水 / 废液,处理效率中等(70%~90%)。
布袋除尘器(覆膜滤袋)
原理:选用聚四氟乙烯(PTFE)覆膜滤袋,利用滤料的筛分、拦截作用捕捉焦油雾滴和颗粒物。
优点:对细颗粒焦油雾去除效果好,可回收焦油,适合中低浓度、含尘量较高的焦油废气。
缺点:滤袋易被焦油堵塞,需定期清灰,运行阻力会逐渐升高,不适合高湿度、高浓度黏性焦油废气。
二、 核心处理工艺(降解或回收焦油有机物)
经过预处理的废气,需进一步降解其中的有机成分,达到排放标准。
催化燃烧法(CO)
原理:在催化剂(如贵金属 Pt、Pd 或非贵金属 MnO₂、CuO)作用下,焦油有机物在 200~400℃ 低温下氧化分解为 CO₂和 H₂O。
优点:处理效率高(≥95%),能耗低,无二次污染,适合中高浓度(500~5000mg/m³)焦油废气。
缺点:催化剂易被焦油、硫、磷等中毒,需严格预处理;设备投资较高。
蓄热式燃烧法(RTO/RCO)
原理
RTO:废气加热到 760℃以上,直接燃烧分解有机物,利用蓄热体回收热量,能耗低。
RCO:结合催化燃烧和蓄热回收技术,在催化剂作用下 300~400℃ 燃烧,能耗比 RTO 更低。
优点:处理效率高(≥98%),热量回收率高(≥90%),适合大风量、中高浓度焦油废气,可处理复杂成分。
缺点:设备体积大,投资高;RTO 运行温度高,存在一定安全风险,需控制废气中的含氧量和可燃物浓度。
吸附回收法
原理:采用活性炭、活性炭纤维、分子筛等吸附剂,吸附废气中的焦油有机物,饱和后通过水蒸气脱附、溶剂洗脱等方式回收焦油。
优点:可回收有价值的焦油资源,无二次污染,适合低浓度(<500mg/m³)、高价值焦油废气。
缺点:吸附剂需定期再生或更换,运行成本较高;吸附容量有限,不适合大风量高浓度废气。
生物降解法
原理:利用微生物的代谢作用,将焦油有机物分解为 CO₂、H₂O 和微生物菌体。常用工艺有生物滤池、生物滴滤塔。
优点:运行成本低,无二次污染,操作简单,适合低浓度(<100mg/m³)、易生物降解的焦油废气。
缺点:处理效率受温度、湿度、pH 值影响大,对难降解的多环芳烃处理效果差,占地面积大。
三、 组合工艺推荐
单一工艺难以满足复杂工况的处理需求,实际应用中多采用组合方案:
高浓度焦油废气:静电除焦油器 + RCO
先通过静电除焦油器去除大部分焦油雾滴,再经 RCO 催化燃烧降解有机物,兼顾效率和能耗。
中浓度含尘焦油废气:喷淋塔 + 布袋除尘器 + 催化燃烧
预处理去除粉尘和大部分焦油,再用催化燃烧深度处理。
低浓度高价值焦油废气:布袋除尘 + 活性炭吸附回收
回收焦油资源,降低运行成本。
低浓度低价值焦油废气:生物滴滤塔 + 活性炭吸附
低成本处理,末端吸附保障达标排放。
四、 注意事项
焦油废气易燃,处理系统需设置阻火器、防爆阀、泄漏检测等安全设施。
含硫、含氯的焦油废气,需注意设备腐蚀和催化剂中毒问题,选择耐腐蚀材料和抗中毒催化剂。
预处理环节是核心工艺稳定运行的关键,需根据废气工况选择合适的预处理方式。

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