一種控制煤基氣體中多環(huán)芳烴排放的方法技術(shù)

一種控制煤基氣中多環(huán)芳烴排放的方法，屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及煤基氣體中被環(huán)境重點監(jiān)測的苯并芘等16種多環(huán)芳烴催化裂解的技術(shù)方案。其特征在于用幾種高性能的氧化物催化劑，對煤基氣體中苯并芘等多環(huán)芳烴進(jìn)行催化裂解，達(dá)到控制多環(huán)芳烴排放的目的。本發(fā)明專利技術(shù)合理的控制催化反應(yīng)的溫度、催化劑的粒度以及催化劑的用量，實現(xiàn)多環(huán)芳烴的有效降解。同時該催化劑具有脫除效率高、價格低廉、無二次污染等特點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)，屬于大氣污染控制
，涉及將煤基氣中被環(huán)境重點監(jiān)控的16種多環(huán)芳烴通過裂解的方法將其含量降低的技術(shù)方案。
技術(shù)介紹
多環(huán)芳經(jīng)化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是一類在環(huán)境介質(zhì)中廣泛存在的有機(jī)污染物，它們在環(huán)境中廣泛存在，對人類的身體健康具有強(qiáng)烈的致畸、致癌特性。它們可以附著在顆粒物表面直接被人體吸入或通過食物鏈影響人體健康。在焦化煤氣、低溫?zé)峤饷簹狻⒚杭託湟夯⒂袡C(jī)化工、石油工業(yè)、煉鋼煉鐵等工業(yè)所排放的廢棄物中有相當(dāng)多的多環(huán)芳烴。其中焦化行業(yè)中，由于生產(chǎn)過程中不同程度的存在爐體結(jié)構(gòu)嚴(yán)密性不好，地面除塵凈化系統(tǒng)并不是非常完善，苯并芘等多環(huán)芳烴的排放最為嚴(yán)重。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，作為多環(huán)芳烴污染指標(biāo)的苯并芘在焦化煤氣工業(yè)中所排放的廢水中含量可高達(dá)25.r46ug/L，大大高于0.03ug/L的國家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織研究報告，大氣中BaP含量2ng即為誘發(fā)癌變的極限含量，而我國一些煉焦區(qū)苯并芘含量高于極限值60到100倍。有數(shù)據(jù)表明一個60萬噸焦化廠每年約排放BaP 30多公斤，根據(jù)2006年我國焦炭年生產(chǎn)量約為2.75億噸，并按照有關(guān) 報道每公斤BaP對社會間接經(jīng)濟(jì)損失約120萬元，不難看出來源于煉焦的苯并芘的排放量不僅對嚴(yán)重危害環(huán)境而且對國民經(jīng)濟(jì)造成損失。因此控制熱解煤氣中苯并芘等多環(huán)芳烴的排放量具有重大的意義。目前對多環(huán)芳烴的治理方法主要有生物修復(fù)法、UV光解法、高級氧化法、超聲分解法以及催化裂化法等。而生物修復(fù)法、UV光解法、高級氧化法、超聲分解法都不能從根源上控制多環(huán)芳烴的排放。因此在工業(yè)應(yīng)用中，催化裂解法是最有效的治理方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)一種控制熱解煤氣中多環(huán)芳烴排放的方法，目的在于為有效控制我國煤氣工業(yè)中環(huán)境污染的問題，從而提供一種高效的催化劑來裂解熱解煤氣中產(chǎn)生的苯并芘多環(huán)芳烴的技術(shù)方案。本專利技術(shù)一種控制熱解煤氣中多環(huán)芳烴排放的方法，其特征在于是一種運用熱裂解儀、氣相色譜以及質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，將煤基氣體中被環(huán)境重點監(jiān)測的苯并芘16種多環(huán)芳烴在出口處引入氧化物催化劑進(jìn)行裂解將其含量降低后，進(jìn)入GC-MS系統(tǒng)進(jìn)行在線檢測，有效控制苯并芘多環(huán)芳烴的排放量的方法，其具體工藝步驟為: 1、原煤樣品處理收集 煤樣為平朔煤，實驗前先對煤樣進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集100-120目的樣品，篩得的原煤樣品供下一步使用； I1、氧化物催化劑樣品處理收集 氧化物催化劑為氧化鎂、氧化鈣或氧化鐵，對氧化物進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集60-160目的樣品，篩得的氧化物催化劑供下一步使用；III、原煤樣品的預(yù)處理 在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒3，再填入石英棉2做支撐，接著裝入Img經(jīng)I處理收集的原煤樣品1，最后裝入石英棉2固定樣品； IV、氧化物催化劑樣品的預(yù)處理 在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒3，再填入石英棉2做支撐，接著依次裝入0.4-0.Smg經(jīng)I1.處理收集的不同種類的氧化物樣品4和Img經(jīng)I處理收集的原煤樣品1，并且之間用石英棉2隔開，最后在煤樣上部裝入石英棉2來固定樣品； V、用熱裂解儀熱解原煤樣 將III裝入原煤樣的裂解管放入熱裂解儀中進(jìn)行熱解，升溫速率為10°C /ms，加熱升溫到600-800°C，此時產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)入到GC-MS中自動進(jìn)行在線分析； V1、用添加催化劑的熱裂解儀裂解熱解氣中多環(huán)芳烴 對經(jīng)IV預(yù)處理的原煤熱解氣出口處引入催化劑的裂解管進(jìn)行熱解，升溫速率為10°C /ms，加熱升溫到600-800°C，由此產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)過催化劑的作用后進(jìn)入到GC-MS中自動進(jìn)行在線分析； VI1、對熱解產(chǎn)生的苯并芘多環(huán)芳烴進(jìn)行定量分析 在GC-MS上利用外標(biāo)法對V原煤熱解產(chǎn)生的苯并芘多環(huán)芳烴和VI經(jīng)過催化劑作用后的苯并芘多環(huán)芳烴進(jìn)行定量分析，得出原煤熱解產(chǎn)生的PAHs量和原煤熱解產(chǎn)物經(jīng)過催化劑后的PAHs量，進(jìn)而根據(jù)此量計算出多環(huán)芳烴的轉(zhuǎn)化率，其計算公式為:本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種控制熱解煤氣中多環(huán)芳烴排放的方法，其特征在于是一種運用熱裂解儀、氣相色譜以及質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，將煤基氣體中被環(huán)境重點監(jiān)測的苯并芘16種多環(huán)芳烴在出口處引入氧化物催化劑進(jìn)行裂解將其含量降低后,進(jìn)入GC?MS系統(tǒng)進(jìn)行在線檢測，有效控制苯并芘多環(huán)芳烴的排放量的方法，其具體工藝步驟為：Ⅰ、原煤樣品處理收集煤樣為平朔煤，實驗前先對煤樣進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集100?120目的樣品，篩得的原煤樣品供下一步使用；Ⅱ、氧化物催化劑樣品處理收集氧化物催化劑為氧化鎂、氧化鈣或氧化鐵，對氧化物進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集60?160目的樣品，篩得的氧化物催化劑供下一步使用；Ⅲ、原煤樣品的預(yù)處理在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒（3），再填入石英棉（2）做支撐，接著裝入1mg經(jīng)Ⅰ處理收集的原煤樣品（1），最后裝入石英棉（2）固定樣品；Ⅳ、氧化物催化劑樣品的預(yù)處理在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒（3），再填入石英棉（2）做支撐，接著依次裝入0.4?0.8mg經(jīng)Ⅱ.處理收集的不同種類的氧化物樣品（4）和1mg經(jīng)Ⅰ處理收集的原煤樣品（1），并且之間用石英棉（2）隔開，最后在煤樣上部裝入石英棉（2）來固定樣品；Ⅴ、用熱裂解儀熱解原煤樣將Ⅲ裝入原煤樣的裂解管放入熱裂解儀中進(jìn)行熱解，升溫速率為10℃/ms，加熱升溫到600?800℃，此時產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)入到GC?MS中自動進(jìn)行在線分析；Ⅵ、用添加催化劑的熱裂解儀裂解熱解氣中多環(huán)芳烴對經(jīng)Ⅳ預(yù)處理的原煤熱解氣出口處引入催化劑的裂解管進(jìn)行熱解，升溫速率為10℃/ms，加熱升溫到600?800℃，由此產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)過催化劑的作用后進(jìn)入到GC?MS中自動進(jìn)行在線分析；Ⅶ、對熱解產(chǎn)生的苯并芘多環(huán)芳烴進(jìn)行定量分析在GC?MS上利用外標(biāo)法對Ⅴ原煤熱解產(chǎn)生的苯并芘多環(huán)芳烴和Ⅵ經(jīng)過催化劑作用后的苯并芘多環(huán)芳烴進(jìn)行定量分析，得出原煤熱解產(chǎn)生的PAHs量和原煤熱解產(chǎn)物經(jīng)過催化劑后的PAHs量，進(jìn)而根據(jù)此量計算出多環(huán)芳烴的轉(zhuǎn)化率，其計算公式為：X=???????????????????????????????????????????????。2013100699577100001dest_path_image002.jpg...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種控制熱解煤氣中多環(huán)芳烴排放的方法，其特征在于是一種運用熱裂解儀、氣相色譜以及質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，將煤基氣體中被環(huán)境重點監(jiān)測的苯并芘16種多環(huán)芳烴在出口處引入氧化物催化劑進(jìn)行裂解將其含量降低后，進(jìn)入GC-MS系統(tǒng)進(jìn)行在線檢測，有效控制苯并芘多環(huán)芳烴的排放量的方法，其具體工藝步驟為: 1.原煤樣品處理收集 煤樣為平朔煤，實驗前先對煤樣進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集100-120目的樣品，篩得的原煤樣品供下一步使用； I1、氧化物催化劑樣品處理收集 氧化物催化劑為氧化鎂、氧化鈣或氧化鐵，對氧化物進(jìn)行破碎、研磨和篩分，收集60-160目的樣品，篩得的氧化物催化劑供下一步使用； II1、原煤樣品的預(yù)處理 在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒(3 )，再填入石英棉(2 )做支撐，接著裝入Img經(jīng)I處理收集的原煤樣品(1)，最后裝入石英棉(2)固定樣品； IV、氧化物催化劑樣品的預(yù)處理 在CDS裂解儀專用的石英裂解管中，先裝入石英棒(3 )，再填入石英棉(2 )做支撐，接著依次裝入0.4-0.Smg經(jīng)I1.處理收集的不同種類的氧化物樣品(4)和Img經(jīng)I處理收集的原煤樣品(1)，并且之間用石英棉(2)隔開，最后在煤樣上部裝入石英棉(2)來固定樣品； V、用熱裂解儀熱解原煤樣 將III裝入原煤樣的裂解管放入熱裂解儀中進(jìn)行熱解，升溫速率為10°C /m...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李凡，李冠龍，張京，董潔，孔嬌，張純，
申請(專利權(quán))人：太原理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：