电石炉尾气的处理和综合利用_顾丽萍

电石炉尾气的处理和综合利用

顾丽萍

（宝钢工程技术集团有限公司，上海 201999）

摘要电石乙炔是基本的化工原料，在化学工业的发展史上起过极为重要的作用。由于近年来世界石油化工高速发展，在发达国家已由乙烯、丙烯取代了电石乙炔的地位。根据我国化学工业的生产状况以及能源资源现状，电石作为化工原料还会在我国存在相当长的一段时间，而电石炉是高能耗、高污染设备，电石炉在生产过程中会产生大量高温的含尘尾气（烟气），这些尾气处理不当，会影响操作人员的健康，排入大气就会对环境产生污染。而电石炉的尾气中含有大量CO，又是一种可利用的能源介质。本文主要针对电石炉尾气的特性，对电石炉尾气进行收集、净化处理，使电石炉尾气满足清洁能源的要求，这样既改善了电石炉的操作环境，又变废为宝，节约了能源，提高了企业的经济效益，同时符合《电石行业准入条件》的规定。

关键词电石，电石炉尾气，净化，综合利用

Manage and Integrate Utilize the Exhaust Gas of Calcium Carbide Furnace

Gu Liping

(Baosteel Engineering & Technology Group Co., Ltd., Shanghai 201999, China)

Abstract Acetylene derived from calcium carbide is the elementary raw chemical material which had played a significant role in chemical industry developing history. As the result of the high speed expansion of world petroleum chemical in recent years, it has been replaced by ethane and propylene in developed countries. Based on the status of production and energy sources of chemical industry in our nation, calcium carbide will have been used as raw chemical material in a quite long time. As calcium carbide furnace is high expand energy and high pollution facility, it will produce a large quantity of high temperature exhausted gas during production process. Those exhausted gas will impact operators’ health and cause environmental pollution if it was mishandled and been emitted into the atmosphere. There is a great amount of carbon monoxide in exhausted gas of calcium carbide furnace which can be used as a kind of energy medium. Basing on the characteristic of exhausted gas of calcium carbide furnace, this thesis mainly introduced how to collect, purify and manage those exhausted gas in order to meet the standard of clean energy. Thus it not only improved the operation environment of calcium carbide furnace but also make it possible to recycle and save energy which will increase the economic benefit of enterprise and finally correspond the regulation of Access conditions of calcium carbide industry.

Key words calcium carbide, cxhausted gas of calcium carbide furnace, purify,integrate utilization

1引言

电石是基本的化工原料，其利用丰富廉价的石灰石、炭材为资源，生产出低成本的电石，从而满足PVC 等产品对电石的需求，对于延伸产业链、发展循环经济、提升市场竞争力、增强企业抵御风险能力，具有十分重要的意义。而电石炉是高能耗、高污染设备，电石炉在生产过程中会产生大量高温的含尘尾气（烟气），

顾丽萍，女，工学士，高级工程师，长期从事燃气工程的专业设计与研究工作，guliping@

这些尾气处理不当，会影响操作人员的健康，排入大气就会对环境产生污染。而电石炉的尾气中含有大量CO，又是一种可利用的能源介质。若对电石炉尾气进行收集净化并综合利用，就能使其既满足环保要求，

又充分利用能源，同时降低了企业的生产成本,为企业提高了经济效益。

2密闭电石炉尾气的特性

电石生产工艺为石灰和炭材在电石炉内进行熔融还原反应生成电石，并产生副产品电石炉尾气，反应式为：

CaO + 3C====CaC2 + CO

根据电石炉的炉型，电石炉有敞开式和密闭式，敞开式电石炉在含尘尾气进入烟道排入大气前CO

和空气反应燃烧成CO2, 密闭电石炉在尾气排入大气前设置密闭炉盖，尾气中含有大量CO，通过密闭

炉盖的收集，若再经过净化处理，可使尾气中的含尘量控制在≤30mg/Nm3。电石炉每吨电石可回收约430Nm3电石炉尾气，每台电石炉尾气小时产气量为3000～5000 Nm3/h，以40.5MV·A密闭型电石炉为例，每台电石炉平均小时可回收电石炉尾气量约3600 Nm3/h，以年产电石40万吨计算，年回收电石炉

尾气量为1.72亿立方米，相当于5.9万吨标煤。因此密闭电石炉尾气经过密闭炉盖的收集和净化处理可

作为清洁能源使用。

2.1 电石炉尾气成分

电石炉尾气的成分见表1。

表1电石炉尾气成分 (%) 成分CO CO2H2O S O2H2N2

体积百分比70~85 5~8 2.61 0.34 0.33 2~4 6~10

2.2电石炉尾气热值

电石炉尾气热值为9614～10450kJ/Nm3 (2300～2500kcal/Nm3)，平均热值为10032kJ/Nm3(2400kcal/Nm3)。

2.3 电石炉尾气温度

电石炉尾气的温度约为500～650℃，塌料瞬时大于800℃。

2.4 电石炉尾气含尘

电石炉尾气的含尘浓度约为100～150g/Nm3，最大时可达300 g/Nm3。

2.5 电石炉尾气含粉尘成分

（1）C 15%～25%；（2）CaO 28%～35%；

（3）酸不溶物 8%～10%；（4）R2O39%～10%；

（5）MgO 13%～18%；（6）P0.1%；

（7）S 0.18%～0.19%。

2.6粉尘粒径分布

（1）≤2µm 37.2%；（2）2~5µm 19.5%；

（3）5～10µm21.5%；（4）10~40µm10.1%；

（5）50～00µm 11.7%。