摘要：在铝用炭素阳极焙烧过程中产生废焦油，且废焦油是危险废物，处理存在困难，本文就国内现主要采用的处理方式为对比，重点对三种处理方法在实际运行中存在的问题进行探讨，进而找出最佳的处理方法。
关键词：废焦油；危险废物；焚烧炉焚烧法
1.背景及现状
炭素阳极焙烧烟气中含有沥青烟，若焙烧火道中燃烧不充分，采用电捕焦油器净化烟气时，运行的过程中会产生废焦油。废焦油是危险废物，存在以下问题。
（1）大量临时存放废焦油，带来了严重的环保风险。
根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》第五十五条 “产生危险废物的单位，必须按照国家有关规定处置危险废物，不得擅自倾倒、堆放；不处置的，由所在地县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门责令限期改正；逾期不处置或者处置不符合国家有关规定的，由所在地县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门指定单位按照国家有关规定代为处置，处置费用由产生危险废物的单位承担”的规定，因此依据相关法律、法规，长期在临时存放点存放大量废焦油，存在环保违法风险（今年以来地方、国家环保部门对企业的危废管理、现场情况检查频次不断加大，重视程度高，执法力度严）
（2）处置废焦油的难度大、成本高。
在新环保法未执行后，根据环保法规定处置废焦油必须要有资质，处置费用由产生危险废物的单位承担，因此联系处置单位存在难度大，增加企业的成本。
（3）废焦油为易燃物，大量存放易引发火灾事故，存在安全隐患。
因此为防止环境污染等事件的发生，消除环保风险及安全隐患，要合法合规及有效的要处理废焦油。
2.废焦油的性质
废焦油是炼焦过程中煤热解生成的粗煤气中的产物，其产量约占装炉煤的3%-4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，闪点100℃具有特殊臭味。成分主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。
3.处理方法
3.1技术方法
现有技术回收处理废焦油的常见方法有分离提纯法和焚烧法。分离提纯法是对废焦油专门进行分离、提纯，焦油各馏分进一步加工。焚烧法是对废焦油直接燃烧，产生热量，然后对热量加以利用的方式。目前，采用焚烧法有两种方式：一、采用焚烧炉加热水，用于取暖和沐浴；二、通过燃烧架燃烧，给阳极焙烧炉提供热源。
下面对这三种方案进行简要的说明：
（1）第一种方案：采用焚烧炉焚烧。
将炭素厂所有的废焦油集中到一个储存罐中，储存罐内敷设有加热盘管，外加保温层，罐内焦油温度控制在115°左右，在此温度下焦油中的水分蒸发，焦油成流体状态，储存罐出口处设置有过滤网，过滤网将液态焦油中一定粒度的杂质过滤，然后较干净的焦油泵送到焚烧炉中燃烧。焚烧炉的烟气通过烟管汇集到电捕收尘系统，处理后的气体排空，收集的焦油再回收利用；
需要增加设备：储存罐、上料装置、过滤网装置、焚烧炉、烟管等；
（2）第二种方案：通过焙烧燃烧架燃烧。
将所有的废焦油集中到一个储存罐中，储存罐内敷设有加热盘管，外加保温层，罐内焦油温度控制在115°左右，在此温度下焦油中的水分蒸发，焦油成流体状态，储存罐出口处设置有过滤网，过滤网将液态焦油中一定粒度的杂质过滤，然后较干净的焦油泵送到燃烧架（放置在高温段），焦油在阳极火道中燃烧，由于天然气燃烧架和焦油燃烧架都在工作，且焦油燃烧架放置在高温段，短期黏附在火道壁上的焦油会很快烧尽；
需要增加设备：储存罐、过滤网装置、泵送焦油管网、燃烧架等。
（3）第三种方案：采用分离提纯法，将废焦油转化为工业柴油。
将所有的废焦油集中后，废焦油首先经干馏设备裂解后，产生燃料油、炭黑杂质及可燃废气，燃料油再经分馏设备进一步的分馏后产生工业柴油和可染废气，工业柴油。
需要增加设备设施：上料装置系统、裂解设备、蒸馏设备及厂房等
3.2技术方案对比
结合阳极生产的实际情况（废焦油产量、投资、人员配备及后处理等），对上述三种改造方案，从投资、优缺点、实用性等方面进行对比（详见表1）。
3.3方案对比结论
根据对三种方案的对比，认为方案一（采用焚烧炉焚烧）具有可操作性和可行性。
4.焚烧炉焚烧法
4.1焚烧法工艺流程简介
将焙烧产生的废焦油集中后，通过上料装置，把废焦油打入到焚烧炉，使用天燃气助燃的方式进行焚烧，焚烧后的烟气经电捕除尘器净化后排空。
为降低天然气的消耗，焚烧炉采用蓄热焚烧的方式，是启动时将废焦油焚烧到800℃以上，高温烟气将蓄热陶瓷加热，烟气温度降低后外排，之后便依靠高温陶瓷将废焦油加温，不足部分热量依靠少量天然气燃烧加以补充。
4.2处理方案
（1）新建一套上料装置对固态废焦油加温后形成液态，具有流动性，以便于加入到焚烧炉焚烧。
（2）新增一套焚烧炉，并采用天燃气助燃的方式。
（3）根据焚烧炉的烟气量，新增一套小型的电捕除尘器（因现有焙烧电捕除尘器系统收集时会影响焙烧炉的负压），收集焚烧炉的烟气。
5.效益
能够有效解决电解铝阳极生产废焦油带来的环保风险，并消除安全隐患，产生良好的环境效益。
参考文献：
[1]台丙华.工业烟气净化[M].北京：冶金工业出版社，2000.
论文作者:谢晟元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
标签：焦油论文; 烟气论文; 焚烧炉论文; 阳极论文; 方案论文; 炭素论文; 危险废物论文; 《电力设备》2018年第14期论文;