煤焦化是冶金工業(yè)的一個重要化工過程，煤炭主要加工方法是高溫?zé)捊梗?BR>提取有用的化學(xué)產(chǎn)品，回收可燃氣體。產(chǎn)品焦碳可作高爐冶煉的燃料，
也可用于貴重、有色金屬冶煉。在煉焦過程中產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品，經(jīng)過回收、
處理和加工可以獲得焦爐煤氣、煤焦油，以及苯、甲苯、二甲苯、萘、氨、
硫化氫、二硫化碳等等，這些產(chǎn)品是化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)的重要原料。

煤氣安全是冶金企業(yè)安全的重點內(nèi)容。氣體安全事故頻繁發(fā)生，多種有機蒸汽對工作人員健康的慢性侵害，給職業(yè)安全埋下了不確定的隱患。煤焦化生產(chǎn)環(huán)境是冶金企業(yè)環(huán)境問題的重點，大量的有機和無機揮發(fā)物泄漏對環(huán)境帶來嚴重污染，同時也是能源和資源的浪費。

本文主要討論焦化行業(yè)有機污染物（TVOC）工作場所限值標準、檢測方法，以及光離子化檢測技術(shù)（PID）在有機揮發(fā)物檢測方面的特點。

1． 新標準對焦化工作場所空氣中有毒物

質(zhì)容許濃度的規(guī)定（單位：毫克/立方米）

從表中可以看出，新標準增加了苯逸散物和焦揮發(fā)物，它們的主要成分是多種揮發(fā)性有機化合物的混合物，即TVOC。

2. TVOC的檢測方法

有機揮發(fā)物的檢測原理主要有以下幾種形式：電化學(xué)傳感器、半導(dǎo)體氧化物傳感器、紅外傳感器和最新技術(shù)的光離子化傳感器（PID）。在以上幾類檢測技術(shù)中，由于VOC氣體的理化特性，電化學(xué)方法只能檢測其中小部分有機化合物，而且其使用壽命也無法滿足客戶實際使用的要求。半導(dǎo)體氧化物傳感器的檢測靈敏度較高，但由于其對碳、硫、氮氧化物有較大的響應(yīng)，而不能用于焦化行業(yè)。紅外方法的檢測穩(wěn)定性、選擇性較好，但無法檢測多種氣體。煤焦化混合芳烴中含有幾十種有機物，他們的化學(xué)性質(zhì)差異較大，而PID檢測技術(shù)是無損壞的物理檢測技術(shù)，拋開化學(xué)性質(zhì)的差異，以物理（電離）的方法對多種有機化合物如苯、甲苯、二甲苯、萘、酚、酮等進行準確檢測，檢測精度可達1ppb水平，是目前首選的VOC檢測技術(shù)。

3. 光離子化技術(shù)

光離子化檢測器由調(diào)制電場、無極紫外光源和電離室組成，中間由可透紫外光的光窗相隔。在電離室內(nèi)，待測組分的分子吸收紫外光能量發(fā)生電離，選用不同能量的紫外燈（9.8eV，10.6eV，11.7eV），可選擇性地測定各種有機化合物。

有機化合物的分子在紫外光的激發(fā)作用下電離成為正負離子；在電場的作用下，在電極間發(fā)生遷移產(chǎn)生的電流與氣體濃度成正比，高精度檢測電路對變化的信號進行運算處理，實時得出現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)。

4. 光離子化檢測器的特點

　?。?）光離子化檢測器對大多數(shù)有機物可產(chǎn)生響應(yīng)信號。光離子化檢測器不但具有較高的靈敏度，還可簡便地對樣品進行快速檢測處理。在分析如芳烴和烯烴時，其響應(yīng)靈敏度可比火焰離子化檢測器高約30倍。

　?。?）具有較寬的線性范圍，無極紫外燈、電離室、電極體積小，適合便攜式和固定式在線監(jiān)測。它是一種非破壞性檢測器，還可和色譜儀（GCRAE1000）聯(lián)用，以獲取更加精確的信息。

（3）可在常壓下進行操作，不需使用氫氣、氮氣等，簡化了附屬設(shè)備，實現(xiàn)本質(zhì)安全；檢測范圍非常寬1ppb-10000ppm（苯），響應(yīng)時間小于10秒，無檢測記憶，恢復(fù)快。

5. 光離子化檢測器（RAEGuard PID，檢測量程0-100ppm）對焦化有機蒸汽的CF值：

注：此校正系數(shù)CF值是對應(yīng)于異丁烯的標定值，含義是對異丁烯的相對靈敏度。RAE Systems的儀器已經(jīng)嵌入CF值，無需換算，使用時調(diào)出此參數(shù)即可。

PID檢測器在苯灌區(qū)的應(yīng)用

6. 國內(nèi)冶金企業(yè)的狀況

通過對新標準的研究和國內(nèi)冶金企業(yè)的實際調(diào)研，大部分冶金焦化企業(yè)的作業(yè)環(huán)境污染超過國家標準，總結(jié)為以下幾個原因：

（1）部分企業(yè)焦化裝置技術(shù)落后，有害物質(zhì)泄漏嚴重，通過檢修根本無法徹底解決問題。

（2）原有焦化項目的重點防范氣體是可能導(dǎo)致人員中毒的一氧化碳和導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生的氫氣，忽略了對苯等有毒有機蒸汽危害的防范。

（3）國內(nèi)大型焦化項目建設(shè)年代，由于檢測技術(shù)的限制，有機蒸汽檢測技術(shù)還不成熟，無法配套裝備。

（4）企業(yè)工作人員對有機蒸汽危害的認識是一個緩慢的過程。如今，更多的企業(yè)管理者和現(xiàn)場工作人員開始逐漸認識到有機蒸汽的危害程度。

（5）隨著環(huán)保意識的加強，企業(yè)、個人對環(huán)境的關(guān)注都在加強，企業(yè)污染已經(jīng)不單是企業(yè)內(nèi)部的問題，一個焦化企業(yè)的污染不但影響到企業(yè)周邊的環(huán)境，嚴重者將影響到一個城市。

7. 小結(jié)

冶金焦化企業(yè)都建立有完善的一氧化碳與可燃氣體檢測系統(tǒng)，根據(jù)GB 12710-2008《焦化安全規(guī)程》的要求，在新建項目和技改項目的實施上，或在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上應(yīng)增加TVOC檢測器——PID。PID技術(shù)可以解決新標準規(guī)定的9種焦化有機氣體的檢測，使企業(yè)對環(huán)境污染的程度從定性的了解向定量的管理轉(zhuǎn)變，這也是一項“HSE”的對企業(yè)管理的基本要求。

參考文獻：

（1） RAE Systems AP-000, RAE PID Training Out line
（2） RAE Systems TN-106, Correction Factors, Ionization Energies, And Calibration Characteristics
（3） 俞志鶴，“VOC對職業(yè)安全和健康的影響及其檢測技術(shù)評述”，中國職業(yè)安全健康協(xié)會2005年學(xué)術(shù)年會論文集，第278-283頁
（4） 《GB 12710-2008 焦化安全規(guī)程》