一、產(chǎn)品概述

   煙氣連續(xù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用抽取冷凝采樣、后散射煙塵濃度測(cè)量、皮托管煙氣流速測(cè)量及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定污染源污染物排放濃度和排放總量的在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。同時(shí)又針對(duì)國(guó)內(nèi)煤種較雜、煤質(zhì)變化大、污染物排放濃度高、煙氣濕度大的狀況從技術(shù)上進(jìn)行了改進(jìn)。并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型，提供專(zhuān)業(yè)的中文操作平臺(tái)及中文報(bào)表功能、多組模擬量及開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的連接以及多種通訊方法的選用，使系統(tǒng)運(yùn)行方便靈活。CEMS系統(tǒng)陶瓷廠(chǎng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

    煙氣連續(xù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）是功能齊全，整體水平固定污染源在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：CEMS系統(tǒng)陶瓷廠(chǎng)環(huán)保聯(lián)網(wǎng)煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

    2、氣態(tài)污染物連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)多組分氣體分析儀（SO2、NOX、CO、CO2、HCL、HF、NH3）

    3、煙氣含氧量、煙氣流量、壓力、溫度，濕度等煙氣參數(shù)連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

    4、數(shù)據(jù)處理與遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)

二、技術(shù)說(shuō)明

◢ 抽取冷凝法CEMS能夠測(cè)量SO2、NOx、O2、溫度、壓力、流速、粉塵、濕度；

◢ SO2、NOx采用紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)或紅外線(xiàn)NDIR分析技術(shù)；

◢ O2采用電化學(xué)氧電池；

◢ 濕度采用高溫電容法；CEMS火力發(fā)電煙氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)設(shè)備終身售后

◢ 溫度、壓力、流速分別采用熱敏電阻（PT100）、壓力傳感器和皮托管微壓差法；

◢ 粉塵采用激光后散射法；

◢ 紫外差分吸收光譜（DOAS）分析技術(shù)除了能夠測(cè)量SO2和NOx外，還能夠分析NH3、Cl2、H2S、O3等氣體；

◢ 與抽取熱濕法CEMS相比，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、響應(yīng)速度快、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 與原位法相比，分析儀具有支持在線(xiàn)校準(zhǔn)、測(cè)量值波動(dòng)小、可靠性高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；

◢ 本分析儀整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，方便運(yùn)輸和安裝。

◢ 系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集率≥90%，系統(tǒng)提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)資料可用率≥90%，并具有查閱歷史數(shù)據(jù)功能。

◢ 輸出單位：對(duì)所檢測(cè)煙氣的各種參數(shù)，系統(tǒng)除在就地分析儀器面板上顯示外還均以4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)輸出。氣態(tài)污染物濃度單位使用mg/Nm3，流量計(jì)測(cè)出流速信號(hào)應(yīng)折算成體積流量Nm3/s輸出，溫度單位為℃。

◢ 系統(tǒng)能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守運(yùn)行，系統(tǒng)具有自診斷功能及主要部件故障報(bào)警功能，包括：測(cè)量元件/檢測(cè)探頭的失效、超出量程、采樣流量不足、反吹壓力低、采樣頭溫度低、采樣管線(xiàn)溫度低、預(yù)處理系統(tǒng)故障、分析儀器故障等。

揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)是一種單位體積能量密度低、成分復(fù)雜、熱值波動(dòng)大的有毒有害大氣污染物。本文分別介紹了吸附濃縮、蓄熱氧化和催化燃燒3類(lèi)VOCs處理工藝，并主要從工程應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞矫鎸?duì)當(dāng)前3類(lèi)工藝在國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展進(jìn)行了回顧，還重點(diǎn)從有機(jī)廢氣性質(zhì)和工藝特點(diǎn)兩方面分析了不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和制約各自發(fā)展瓶頸。通過(guò)分析比較發(fā)現(xiàn)吸附濃縮對(duì)復(fù)雜有機(jī)廢氣的適應(yīng)性較強(qiáng)，但單位體積吸附材料利用率較低、占地面積大;催化燃燒具有起燃溫度低、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，但運(yùn)行成本較高且單一催化劑對(duì)組分復(fù)雜的VOCs適應(yīng)性差;蓄熱燃燒具有較高的熱回收率，但濃度低、熱值波動(dòng)大的有機(jī)廢氣限制了其運(yùn)行的穩(wěn)定性;組合式工藝相比3類(lèi)基本工藝綜合性能較好，但系統(tǒng)較復(fù)雜、穩(wěn)定性較差以及占地面積大。未來(lái)，對(duì)不同工藝的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行組合與優(yōu)化將成為經(jīng)濟(jì)、高效和安全治理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢氣有效的途徑之一。

揮發(fā)性有機(jī)廢氣(volatileorganiccompounds，VOCs)是指蒸氣壓在室溫下大于70.91Pa、沸點(diǎn)在常壓下低于260℃的有毒有害有機(jī)化合物，其廣泛存在于煉油與石化、汽車(chē)制造、工業(yè)噴涂、電路板制造等領(lǐng)域。工業(yè)有機(jī)廢氣主要成分為芳香烴，該廢氣的大量排放不僅對(duì)環(huán)境會(huì)造成破壞，還會(huì)對(duì)生命健康形成巨大威脅，其主要表現(xiàn)為4個(gè)方面：①VOCs中所含的芳香烴可通過(guò)人體和動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)以及皮膚組織進(jìn)入體內(nèi)，對(duì)生命健康產(chǎn)生直接危害;②VOCs造成環(huán)境中O3濃度升高、光化學(xué)煙霧以及霧霾等會(huì)對(duì)生命體產(chǎn)生致癌作用;③VOCs中部分物質(zhì)極易與臭氧發(fā)生反應(yīng)，從而對(duì)臭氧層產(chǎn)生不可逆的破壞;④VOCs中多數(shù)成分具有易燃、易爆特性，對(duì)生產(chǎn)的安全造成隱患。國(guó)家出臺(tái)的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確規(guī)定要加強(qiáng)VOCs的控制與治理[6]，因此，加強(qiáng)工業(yè)源VOCs的防控對(duì)減少大氣污染物的排放具有重要意義。

1VOCs廢氣排放特點(diǎn)及治理難點(diǎn)

1.1工業(yè)源VOCs廢氣排放特點(diǎn)

(1)排放量大據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2011—2013年期間，我國(guó)的VOCs年排放量從1534.3萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2935.6萬(wàn)噸，通過(guò)科學(xué)研究預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，2020—2050年工業(yè)源VOCs排放將在2013年的基礎(chǔ)上增加13.3%～361.3%。

(2)VOCs濃度因地區(qū)、行業(yè)的不同而不同如石油、化工以及設(shè)備制造業(yè)的總VOCs排放濃度大多超過(guò)103mg/m3，而橡膠、塑料以及毛皮等輕工業(yè)的總VOCs濃度一般在500mg/m3以?xún)?nèi)。

(3)同一工業(yè)源VOCs的成分復(fù)雜且隨時(shí)間變化波動(dòng)較大。

(4)工業(yè)源VOCs相對(duì)其他類(lèi)型VOCs的排放更集中。

1.2工業(yè)源VOCs廢氣治理難點(diǎn)

(1)單位體積VOCs能量密度低，一般不能維持系統(tǒng)熱平衡。

(2)VOCs成分復(fù)雜，相比單一組分治理更困難。

(3)VOCs熱值波動(dòng)范圍大，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性差。

目前工業(yè)中常用的有機(jī)廢氣的治理方式有吸收法、燃燒法、冷凝法、吸附法、光催化法、生物降解法、低溫等離子法以及膜分離法等[9]。另外，對(duì)有關(guān)VOCs的處理技術(shù)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，吸附、催化燃燒和熱力燃燒在國(guó)內(nèi)分別占38%、22%和6%，在國(guó)外相應(yīng)為16%、29%和12%。因此，這3類(lèi)工藝已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)內(nèi)外治理VOCs的主流。

分析了焙燒煙氣的特點(diǎn),以及目前以電捕焦油器為核心設(shè)備的不同焙燒煙氣凈化處理方法在處理瀝青煙、二氧化硫、苯并芘等方面所面臨的問(wèn)題,提出了蓄熱式焚燒爐(RTO)+循環(huán)流化床焙燒煙氣一體化處理方法,從根本上解決焙燒煙氣多種污染物難以協(xié)同治理的問(wèn)題。

炭素廠(chǎng)陽(yáng)極焙燒爐生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)散發(fā)含有氟化物(摻入殘極的情況下)、瀝青煙、粉塵、SO2以及苯并芘等有害物質(zhì)，按照《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(修改單)(GB25465-2010)、《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2-2007)及工業(yè)和信息化部發(fā)布的《鋁行業(yè)準(zhǔn)入條件》(2012年修訂)的要求，必須對(duì)炭素焙燒爐煙氣加以治理。

目前，國(guó)家先后出臺(tái)了《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染物防治“十二五”規(guī)劃》、以及《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案(2+26)》、《環(huán)境保護(hù)稅法》等一系列的環(huán)保法律法規(guī)，部分省份出臺(tái)了更加嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)。因此，開(kāi)發(fā)行之有效的工藝，凈化焙燒煙氣，使其實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠的達(dá)標(biāo)排放勢(shì)在必行。

1 焙燒爐煙氣的特點(diǎn)

鋁用陽(yáng)極的原料一般為煅后焦、瀝青和殘極，并按照一定的比例混合、震動(dòng)成型，在敞開(kāi)式焙燒爐進(jìn)行高溫焙燒，得到預(yù)焙陽(yáng)極。在焙燒的過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣為陽(yáng)極焙燒煙氣，根據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)分析結(jié)果，煙氣中各種污染物。

由表1可知，該煙氣具有成分復(fù)雜、粘結(jié)性強(qiáng)、多種污染物并存、且易發(fā)生著火等特點(diǎn)。因此治理起來(lái)難度較大，難以通過(guò)單一的煙氣治理方法處理掉焙燒煙氣中所有的污染物，一般需要采用串聯(lián)的煙氣治理工藝對(duì)焙燒爐煙氣進(jìn)行綜合治理。

2 焙燒煙氣治理方法分析

由于焙燒煙氣成分復(fù)雜，到目前為止，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有*成熟的工藝技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)焙燒煙氣*無(wú)害化處理。在對(duì)焙燒煙氣的處理中，企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注于煙氣中的瀝青煙、粉塵和氟化物的治理。近幾年，焙燒煙氣中的二氧化硫以及苯并芘開(kāi)始受到關(guān)注。

上述處理方法主要存在廢水、捕集后瀝青煙的二次污染;運(yùn)行不穩(wěn)定，不能實(shí)現(xiàn)污染物的長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)排放;煙道、設(shè)備著火后的安全風(fēng)險(xiǎn);氧化鋁吸附瀝青煙后，造成流動(dòng)性降低，返回電解生產(chǎn)難以被有效使用。