密闭电石炉尾气净化及综合利用
全密闭电石炉尾气治理及综合利用
全密闭电石炉尾气治理及综合利用摘要:与环境意识的不断改进,开发节能环保的电石行业已是当务之急,它还电石行业带来了巨大的机遇和挑战,我公司积极响应国家号召电石生产,充分利用电石炉尾气,干洗后使用电石炉尾气气烧石灰窑,电石渣水泥的干燥乙炔工艺,实现废气、废渣的综合利用,实现电石炉的零排放。
如何进一步利用电石炉废气,充分利用电石渣,充分利用粉体,减少废气排放和环境污染,降低生产成本,已成为当前社会企业不能等的课题。
关键词:密闭电石炉;气烧石灰窑;尾气;电石渣;电石是一个高能源消耗、高排放行业,为了呼吁国家节能减排的重要任务,从使用电石炉尾气,尾气余热利用,电石渣替代石灰石生产水泥的讨论,不仅节约成本,实现废气的综合利用,渣。
实现循环经济,降低电石和水泥行业的生产成本,减少环境污染,是电石生产的必然发展趋势。
一、大型密闭电石炉尾气综合利用基本途径1.电石炉尾气。
大型密闭电石生产中产生出高温炉气400~600℃,主要成分CO。
其主要化学反应方程式为:CaO+3C—>CaC2+CO↑,其中CO约占气体总量的75~85%,炉气的成分取决于石灰的品质,石灰的煅烧程度至关重要。
而采用大型密闭式电石炉生产每吨电石一般副产炉气450Nm3左右,折合标煤约0.17吨,可满足生产1吨石灰所需的能源。
2.气烧石灰窑。
电石炉尾气稳定后,其热值为2600Kcal/Nm 3,热值比较高,利用价值极高。
所以,在电石生产中,配有套筒石灰窑装置,将所产生的炉气CO经过除尘、净化、冷却后送往石灰窑作为燃料使用,变废为宝,不仅实现了资源的有效利用,而且保护环境,实现了尾气的有效利用。
气烧石灰窑是以CO作为燃料煅烧石灰石,气体在窑内分布均匀,煅烧石灰活性高、反应性能好,产量高、能耗低。
同时,保证了电石生产稳定的高质量石灰原料,炉况稳定,电极易操作,电耗低。
二、全密闭电石炉尾气的治理和综合利用现状当前,我国国内现存三种密闭电石炉尾气除尘和利用技术,其分别是湿法回收炉气后再利用、直接利用后除尘和干法除尘后再利用。
密闭电石炉尾气利用新途径
密闭电石炉尾气利用新途径发布时间:2023-02-23T02:01:57.024Z 来源:《新型城镇化》2023年1期作者:李冬刚[导读] 研究开发经济合理、工艺技术可行的电石炉尾气利用途径,迫在眉睫。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:密闭电石炉尾气具有成分复杂、净化难、热值较高等特点。
现有的利用方法存在可选择的成熟技术少、限制条件多等问题。
以年产6万吨电石的电石厂为例,进行了技术经济分析,提出了具有分布式能源特征的密闭电石炉尾气利用途径。
关键词:电石炉尾气;利用;电石行业由于电石炉尾气成分复杂,净化提纯难度大,国内外目前可供选用的真正成熟可行且实现了工业化生产的技术工艺很少,因而电石炉尾气回收利用率一直很低。
研究开发经济合理、工艺技术可行的电石炉尾气利用途径,迫在眉睫。
1 密闭电石炉尾气的主要成分及特性密闭电石炉具有焦耗及电耗低、装置易大型化、生产能力大、炉况稳定、产品质量好、炉气可全部回收利用等特点,是国家鼓励发展的炉型。
电石炉尾气的成分复杂,含有一氧化碳、氢气、甲烷、乙炔、硫化物、磷化物、氰化物、煤焦油等十几种成分。
由于电石炉尾气含尘量大、温度高、易析出焦油、易燃易爆、成分复杂、气体压力小,因此对其输送、净化或是提纯的难度都很大,回收利用较难。
工业电石的生成是以生石灰和炭素材料为原料,在电炉内混合均匀,炉料凭借电弧热和电阻热在1 900~2 200℃的高温下,加热成熔融状态而制得的。
该反应是可逆反应,根据平衡原理,提高温度和降低CO的压力,有利于电石的生成,所以反应要在高温条件下进行,并把反应生成的CO气体及时排出。
根据反应式估算,在密闭电石炉中,生产1 t电石的同时产生400~500 m3的烟气。
由于烟气中富含大量的CO 和H2,显热和潜热热值极高,10 000m3烟气折合标准煤3.798 t。
密闭电石炉烟气出口温度高,气量波动大,成分复杂,其中所含粉尘颗粒粒径细小、黏性较强,并有爆炸性危险,这给烟气的净化除尘带来了不小的难度。
密闭电石炉炉气综合利用工艺总结
密闭电石炉炉气综合利用工艺总结密闭电石炉是一种传统的炼焦设备,其主要产物为炉气和焦炭。
炉气由于其高热值和丰富的化学成分,一直被视为一种重要的能源资源。
为了充分利用炉气,提高电石炉的能源效率和环保性,密闭电石炉炉气综合利用工艺应运而生。
本文将对密闭电石炉炉气综合利用工艺进行总结和分析。
一、密闭电石炉炉气的组成和性质密闭电石炉炉气的主要组分为CO、H2、CH4、N2、CO2、H2O等,其中CO和H2是其主要成分,占总量的90%以上。
炉气的热值通常在5-6MJ/Nm3之间,高热值炉气的热值可达到10MJ/Nm3以上。
炉气的温度和压力也是其重要性质之一,一般炉气的温度在250-400℃之间,压力在0.1-0.3MPa之间。
二、密闭电石炉炉气综合利用的工艺流程密闭电石炉炉气综合利用的工艺流程主要包括炉气净化、炉气发电、炉气液化和炉气利用等环节。
其中,炉气净化是整个工艺流程的关键环节,其作用是去除炉气中的硫化氢、氨、苯等有害物质,保证后续工艺的正常进行。
1、炉气净化炉气净化主要包括干法和湿法两种方式。
干法净化主要是通过吸附剂吸附有害物质,常用的吸附剂有活性炭、分子筛、活性氧化铝等。
湿法净化则是将炉气通过水中,利用水的溶解作用去除有害物质,常用的湿法净化方式有洗涤塔法、喷淋法等。
2、炉气发电炉气发电是利用炉气中的CO和H2等气体,通过燃烧发电。
炉气发电的优点是能够将炉气中的能源充分利用,同时还能够减少CO2的排放。
常用的炉气发电技术有燃气轮机、内燃机、微型燃气轮机等。
3、炉气液化炉气液化是将炉气中的CO、H2等气体通过压缩、冷却等方式,将其转化为液态炉气。
炉气液化的优点是能够将炉气中的能源储存起来,方便运输和使用。
常用的炉气液化技术有制冷液化法、吸附液化法等。
4、炉气利用炉气的利用方式多种多样,常见的利用方式有炉气发电、炉气液化、炉气制氢、炉气制甲醇等。
其中,炉气发电和炉气液化是炉气综合利用的主要方式,具有广泛的应用前景。
电石炉尾气治理
20 ~ 40 4.1
> 40 1.4
合意环保科技工程有限公司
内燃式密闭式密闭电石炉的净化处理方法中有两种,分别是湿法除尘和干法除尘, 湿法除尘在实际使用过程中存在很大的问题,主要原因是粉尘中含有CaO,遇水生成 Ca(OH)2,碱性、粘性大,在高温下形成酸液严重腐蚀设备并造成二次污染。干法除尘有旋 风除尘、袋式除尘和静电除尘,旋风除尘由于除尘效率低一般都不能达标;静电除尘要降低 粉尘比电阻,才能够实现粉尘的达标排放,国内目前能够实现达标排放的几乎没有;布袋除 尘使用的比较普遍,但在选用时要考虑降温、滤料和清灰方式的选择才能实现粉尘的达标排 放;相比来说,布袋除尘的除尘效率是最高的,可以达到99%。 • • • • • 干法除尘:冷却或余热利用+电除尘、冷却或余热利用+袋除尘 烟气非常干燥,致使粉尘比电阻较高,电除尘难以捕集烟气中的粉尘,除尘效率不能保证 粉尘中含有不完全燃烧的物质,采用电除尘技术,因电场中有火花产生,所以有发生爆炸的 危险 湿法除尘:粉尘中CaO,遇水形成Ca(OH)2,碱性、粘性大,在高温下形成酸液严重腐蚀设 备并造成二次污染 大多采用袋除尘技术,且相当成熟
种炉 技气 术治 工理 艺除 尘 技 术 三
合意环保科技工程有限公司
2.内燃式密闭电石炉炉气治理和综合利用技术
采 用 余 热 锅 炉 + 布 袋 除 尘 的 工 艺 流 程
HEEC
对于密封好的内燃式密闭电石炉炉气温度可达到600℃左右,其热量还是有很大的利用价值,针对 不同的用户可选择烘干焦碳或余热锅炉产蒸汽的方式。炉气中热量的利用,可以达到更高的经济效 益、环保效益和社会效益,开创三丰收的局面。
石贵 炉州 余水 热晶 利化 用工 除 尘 系 统 20000KVA 内 燃 式 密 闭 电
浅谈密闭电石炉尾气回收及综合利用
浅谈密闭电石炉尾气回收及综合利用近年来,由于原油价格暴涨,使乙烯法PVC的生产成本直线上升,利润降低,严重制约了其发展,因而促进了电石工业的迅速发展,但大部分电石厂技术落后,装备较差,环保意识淡薄,对我国环境构成严重威胁。
随着能源的日益紧缺和科学技术的进步,我国节能减排环保要求更加严格,电石法PVC生产过程中出现的污染严重和消耗过高的问题亟待解决,特别是电石生产的污染问题,是制约电石法PVC发展的关键因素之一。
当前,电石生产技术正向着高效、节能和环保型的方向发展,密闭炉型、大型化、规模化已成电石工业的发展趋势。
本文就电石生产中污染最严重的尾气净化方法及综合利用进行分析。
一、密闭电石炉尾气的特点密闭电石炉尾气温度高,气量波动大,尾气成分复杂,尾气中粉尘颗粒粒径细小、粘性较强,这给尾气净化除尘带来了不小的难度。
以新疆中泰化学(集团)股份有限公司运行的30000kVA密闭电石炉为例,尾气温度在650~1200℃左右,粉尘浓度在100~250g/Nm3,含有75%左右CO及少量煤焦油成分,因此密闭电石炉尾气易燃、易爆、粉尘显粘性;同时,粉尘颗粒比表面积大,比重轻,难溶于水,且低温下难以清灰,治理难度较大。
见表1。
从表1可以看出,尾气成分中CO含量高,净化后可作为燃料或化工原料。
粉尘中烧失量及CaO含量最高,它们分别来自于焦炭、兰炭和石灰,经过除尘器的捕捉,收集到的粉尘都是粒度极细的颗粒,给运输带来一定困难。
因此,要想利用好尾气,就得设计好尾气净化系统。
结合电石炉尾气CO含量高的特点,大部分电石厂均建设电石炉尾气回收利用装置,把电石炉尾气作为燃料,提高环保效益,使废物再利用。
例如:安徽省维尼纶厂把电石炉尾气净化后输送至燃气锅炉,产生的蒸汽供厂内生活取暖用;张家口下花园电石厂利用净化后的尾气做锅炉燃料发电;新疆中泰矿冶有限公司电石厂用电石炉尾气烧石灰窑;宁夏大地冶金化工公司则使用电石炉尾气做化工原料,于2009年建成2×31500kVA密闭电石炉尾气生产6万t/a合成氨项目。
密闭电石炉尾气净化综合利用的工艺布置及注意事项
密闭电⽯炉尾⽓净化综合利⽤的⼯艺布置及注意事项密闭电⽯炉尾⽓净化综合利⽤的⼯艺布置及注意事项在密闭及⾼温环境下,密闭电⽯炉中会伴随有碳素原料的不完全燃烧及分解,从⽽产⽣⼤量电⽯炉尾⽓。
本⽂系统介绍了电⽯炉尾⽓净化⼯艺流程及其后续回收利⽤装置的⼯艺布置。
在电⽯⽣产中,实⾏清洁⽣产是必要的,但不能仅仅停留在清洁⽣产的层⾯上,还要深度思考循环经济理念的应⽤,发展循环经济。
电⽯炉尾⽓含尘量⼤,温度⾼,并含有部分焦油等粘性物质,单座30000kVA密闭电⽯炉尾⽓量为2525Nm3/h,直接进⾏烟尘治理难度很⼤,国内开发的尾⽓直接燃烧净化技术,经⽣产实践证明是成功的。
该技术针对电⽯尾⽓的具体特点,认为尾⽓先净化后利⽤难度⼤。
⽽直接送⼊电⽯尾⽓锅炉作为燃料,燃烧后再除尘⼤⼤降低了袋式除尘器设计和使⽤难度。
同时利⽤了尾⽓潜热和显热,产⽣蒸汽加以利⽤。
该技术已经在国内多家密闭炉电⽯⽣产⼚家推⼴使⽤,取得了较好的经济和社会效益。
电⽯炉尾⽓净化的⼯艺流程分为两部分:⼲法净化、⽔洗净化。
⼲法净化⼯艺流程简述净化⽓体在电⽯炉及净化系统全密闭的状态下⽣成,并且炉⽓的温度通过控制冷却风机的台数来调节,使炉⽓温度控制在220℃~280℃之间运⾏,否则炉⽓将冷却析出焦油,造成淤积管道,黏结阀门或烧损过滤器布袋等严重后果。
电⽯炉内产⽣的炉⽓温度为500℃~900℃,炉压0mmHg~5mmHg(0Pa~50Pa)。
当过滤器⼯作时,灼热的炉⽓经过⽔冷烟道,温度下降到500℃左右,经⼀级旋风除尘器,再经三级空⽓冷却器,炉⽓温度降为250℃~280℃,未净化的⽓体称之为粗⽓,尾⽓经粗⽓风机升压后并列进⼊3台过滤器中,过滤器内设置有聚四氟⼄烯材料和玻璃纤维丝编织的耐⾼温过滤袋,将尾⽓中的粉尘过滤下来。
净化后的⽓体中粉尘含量为50mg/Nm3,在这之前,旋风除尘器及空冷器已将⼤颗粒粉尘滤下,从过滤器出来的⽓体,则称为净⽓。
净⽓被净⽓风机送往⽤户做燃料燃烧,也可以送往下⼀⼯段进⼀步净化⽤于更⾼要求的⽤户使⽤。
电石炉气的综合利用
电石炉气的综合利用发布时间:2023-03-16T06:10:21.687Z 来源:《新型城镇化》2023年2期作者:卢志龙[导读] 我国现有电石生产企业200多家,每年产生的电石炉气超过150亿m3,a绝大部分被放空,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:我国现有电石生产企业200多家,每年产生的电石炉气超过150亿m3,a绝大部分被放空,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
电石炉气经净化后可以实现一氧化碳等资源的利用。
完整的电石炉气净化过程包括脱粉尘、除焦油、耐硫脱氧、脱硫、脱磷砷和氟氯等工序,西南化工研究设计院有限公司通过几年潜心研究,开发了一整套电石炉气净化提纯技术。
关键词:电石炉气;一氧化碳;净化;技术;1 技术与市场需求我国现有电石生产企业200多家,据不完全统计,我国每年产生的电石炉尾气超过150亿m3,绝大部分被放空或“点天灯”,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
2018年以来,我国加大力度淘汰落后的开放式电石炉,推广密闭电石炉。
如果我国全部电石生产都改用密闭式电石炉,按当前的电石产量,每年仍将产生70亿立方米的电石炉气,规模巨大。
若作为碳一化工原料,每立方米价值按1.5元计,相当于每年回收价值135亿元的CO气。
要实现电石炉气的综合利用要解决两大难题:(1)炉气的除尘:首先必须除去炉气中的粉尘和少量的焦油。
由于炉气温度高,所含粉尘颗粒度相当于烟尘级,且含有焦油,这给炉气净化带来了困难;(2)炉气的净化:炉气中含有HCN、PH3、H2S以及有机硫杂质,当利用炉气生产化工产品时,这些杂质会对催化剂带来毒害。
2国内外研究现状与发展趋势电石炉尾气净化已经成为当下研究的热点,主要分湿法洗气和干法洗气两种技术。
2.1 湿法洗气技术国际方面,德国泰森公司湿法洗气技术:电石炉气经过顺流塔、逆流塔洗涤后,再经过灰尘扑集器和水封粗洗,粉尘和焦油大部被除掉。
电石炉尾气处理及综合利用探究
电石炉尾气处理及综合利用探究发布时间:2023-02-23T02:20:16.379Z 来源:《新型城镇化》2023年1期作者:张闯[导读] 直接利用除尘干法除尘后再利用和涅达回收妒气后再利用。
这三种方达备有各的特点和优劣势.本文将重点介绍该三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:电石作为化工生产的重要原料,在生产生活方面具有十分广泛的应用,例如可以用于聚氯乙烯生产等,所以电石对于我国化工行业发展具有重要作用。
但在电石炉生产过程中,还伴随着相应的环境污染问题,由于部分生产企业未对电石炉烟气进行有效处理,进而产生十分严重的环境污染。
此外,相关企业在电石炉烟气回收利用方面也没有加大重视,这也增大了自身生产成本,限制了经济效益的提升。
对此,需要相关企业对电石炉烟气处理和综合利用加大重视程度,并采取有效对策,以此来进一步促进企业的健康发展。
本文针对电石炉烟气处理和综合利用进行分析,介绍了电石炉烟气的产生,探讨了电石炉烟气的处理方式,并提出具体的综合利用技术,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词:电石炉烟气;处理;综合利用引言我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求,存在一定的难度.因为电石护尾气性质较为转殊因此当前我国的电石护尾气利用方法分为三种:直接利用除尘干法除尘后再利用和涅达回收妒气后再利用。
这三种方达备有各的特点和优劣势.本文将重点介绍该三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
一、密闭电石炉烟气的产生及成分在电石生产过程中,其原料主要为生石灰与碳素,其可在电炉内进行均匀混合,再通过电弧和电阻产生的热量,使炉料在高温环境下形成熔融状态。
此反应为可逆反应,结合平衡原理进行分析,可以通过提高温度和降低一氧化碳压力,从而促进电石生成。
因此,相关反应对温度要求较高,同时还能够及时排出反应生成的一氧化碳气体。
根据相关反应式进行估算,对1t电石进行生产,密闭电石炉当中约有400-500立方米烟气产生。
浅谈我国大型密闭电石炉尾气利用的转型
电石尾气从气柜出来经增压后进入湿法粗脱硫系统,粗脱硫采用PDS 碱溶液,脱硫富液采用喷射再生,脱除H2S 后的电石尾气去尾气压缩机。压缩到1. 5MPa 去变温吸附、变压吸附脱除杂质,然后再去精净化系统,进一步脱除杂质以满足生产甲醇合成气的要求。精净化包括干法精脱硫、脱砷、脱氧等步骤。电石尾气经过精净化,将有害组分脱除到满足甲醇合成的要求后配入氢气,压缩到5. 4MPa 去甲醇合成系统。生产出的粗甲醇,精馏后得到甲醇产品或者脱水生成二甲醚。本项目二甲醚生产采用四川天一科技专利技术甲醇催化脱水反应法合成二甲醚,主要包括原料甲醇汽化、脱水反应、冷凝洗涤、精馏提纯。甲醇合成排放的弛放气经变压吸附提氢装置回收氢气,返回系统作原料。变压吸附提氢装置的解吸气去精净化系统的变温吸附装置做再生气。(1)
公式1CaC2+2H2O=C2H2+ Ca(OH)2
6426
T10.35
那么,26×T1=64×0.35。则,T1=0.86kg。那就表示发气量为300L/kg电石,其纯度为86%。所以生产1吨电石,其中纯碳化钙所占比例为860kg。
公式2CaO+3C=CaC2+CO
6428
860T2
那么,64×T2=28×860。则,T2=376.25kg。所以,生产1吨电石可产生一氧化碳376.25kg,即 Nm3。
在如此严峻的形势下,电石炉尾气利用转型势在必行。敢问我国电石行业路在何方?路就在脚下!
关键词:电石炉尾气;下游产品;尾气利用;转型
前言
我国电石行业路在何方?我国是世界第一电石生产大国,2014年产量达2547.90万吨。大型密闭式电石生产技术已经十分成熟,但是我们的尾气回收利用技术却较为落后。虽然能利用现有的净化设备可使电石炉尾气粉尘含量最低降至20mg/Nm3,CO含量可达85%以上,但净化气却难以达到甲醇等产品合成反应对微量杂质含量的要求。近几年国内虽然有过成功利用电石炉尾气合成甲醇、二甲醚等化工产品的案例,但是目前我们大都还是利用其煅烧石灰、烧锅炉。总的来说就是利用其燃烧产生的热量,可燃烧后产生的二氧化碳等却直接对空排放。即使是这样,我们对其能够利用起来的尚不足10%。对于当前的中国而言,环保已经成为一项基本国策。电石炉的“废气”得不到充分的利用,电石行业就永远脱不掉“高污染、高耗能”这顶帽子,就会被淘汰,被替代。在当前我国393家电石企业中(2012年统计),70%以上的电石消费都分布在了氯碱板块。在如此拥挤的市场中想要分得一杯羹,可想而知是多么困难。所以,再不对电石的产业链进行升级、延伸的话,以后的形式将会变的更加紧迫,更加严峻。因此,电石炉尾气利用转型迫在眉睫,势在必行!
关于密闭电石炉尾气处理技术的探讨与分析
关于密闭电石炉尾气处理技术的探讨与分析根据中国电石工业协会统计,截止2017年年底,我国电石炉生产企业已达到260家,电石生产能力已达到5000万吨/年,电石生产过程中会产生副产物CO,其化学反应式为:CaO+C=CaC2+CO↑。
以宁夏能化81000kV A电石为例,每吨电石产可产生500Nm?电石炉尾气,单台电石炉满负荷年产12.5万吨电石,每年可产6.25*107Nm?的电石炉尾气,每Nm?的尾气热值在2300~2500kCal/Nm?之间,有极高的再回收利用价值。
处理电石炉尾气并循环利用,可以节能降耗,减少对环境的污染,并可以建立循环生产链。
我国大型的电石炉生产厂基本上都有电石炉尾气处理系统,如何选取合适的电石炉尾气处理系统,对电石炉循环生产链有至关重要的影响。
标签:一氧化碳;密闭电石炉;电石炉尾气;处理系统1 概述宁夏能化投入运行的密闭电石炉是国内首座81000kV A大型密闭电石炉,有功功率为46.5MW,满负荷的产量达15.34吨/小时,每吨电石可产出7670Nm3尾气,由于电石炉每小时生产能力高,单位时间内相对于其它功率较小的电石炉产生的尾气量大,对净化系统的尾气处理能力要求更高。
现结合宁夏能化密闭电石炉的电石炉尾气处理的净化系统进行剖解、分析,论证工艺操作、设备选型等各方面对净化系统处理能力的影响,并根据几种电石炉尾气处理技术的优点与缺点的对比,选比优点较为突出的电石炉尾气处理系统的选型。
2 电石炉尾气成分分析及特点2.1 电石炉尾气成分2.2 电石炉尾气的特点①电石炉粗尾气的热值为2300~2750kcal/Nm,平均为2400kcal/Nm3;②电石炉粗尾气的温度约为500~700℃,最高时可达1000℃;③电石炉粗尾气的含尘浓度约为100~150g/Nm3,最大时可达300g/Nm3;④因电石生产间歇出炉、检修、停电等因素,所以尾气量波动而不平稳;⑤温度波动不稳定,正常在500~700℃之间,最高时可达1000℃;⑥尾气含有微量焦油,具有粘、轻、细不易捕集的特点。
电石生产密闭炉尾气和焦碳烘干尾气治理方法
电石生产密闭炉尾气和焦碳烘干尾气治理方法密闭电石炉尾气和焦碳烘干尾气治理技术摘要:本文介绍节能环保密闭电石炉余热锅炉电除尘技术和焦碳烘干炉尾气治理技术,以及通过国内目前先进的电除尘技术所达到的节能环保效果。
并通过电除尘技术参数的调整实现电除尘技术在电石生产中电石炉余热锅炉和焦碳烘干炉的尾气治理的工业化。
多年实践证明该技术实现了环保与节能的统一,有很好的推广价值。
关键词:电石炉密闭尾气节能环保除尘焦碳烘干一、概况我国电石行业有电石炉七百多座,年产量居世界首位。
据不完全统计,目前全国电石生产能力为1000万吨。
我国电石行业是高能耗、高污染产业。
电石炉型大致可分为密闭炉、半密闭炉、开放炉,不同炉型的技术装备水平差距很大。
密闭炉是目前国内先进技术设备,主要包括尾气及其热能回收系统、粉炭和粉灰回收利用系统。
炉气直接燃烧法锅炉是热能回收系统成功设计的范例。
我公司采用密闭炉尾气直接燃烧法,每吨电石副产1.3-1.5吨蒸汽。
大型电石企业设计电石炉尾气锅炉发电也已经实现工业化,以炉气为补充气源的两用锅炉方案可行,商品电石企业将电石炉气用于自发电。
国内电石行业在规模、炉型、布局、节能、环保上存在先天不足,再加上原料质量差、管理水平仍然比较低,同时能耗高、污染严重。
一方面电石炉尾气的余热利用效果不佳,另一方面电石炉尾气的除尘净化更是难中之难、重中之重。
在密闭电石生产中,电石炉的尾气和焦碳烘干尾气是最大污染源。
以公司8500*3KVA的密闭电石炉生产为例:尾气锅炉排放废气量25000m3/h,年2粉尘排放量超过1500吨;焦碳烘干炉排放废气量15000m3/h,年粉尘排放量超过600吨;污染极其严重。
由于电石炉和焦碳烘干炉尾气温度高,粉尘性质特殊,风量变化,我国电石行业采用了大量的尾气干法净化的实践,但都未能根本解决尾气净化问题。
二、密闭电石炉和焦碳烘干炉的烟气特征密闭电石炉尾气温度高,粉尘粒径小,但尾气量很小。
焦碳末比电阻:2.0×108~8.3×105Ω.cm,粉尘有导电性。
电石炉尾气处理及综合利用探究
电石炉尾气处理及综合利用探究摘要:使用电石炉气时,通过掌握这种物质的特性,分析实际利用价值,在分析电石炉气主要成分的过程中,随着生产经营的发展,可以作为燃料使用,也可以作为化工原料使用。
在循环经济的影响下,实现了电石炉气的综合利用,挖掘了有效气体成分。
该工艺减少了碳质物质的排放,有效缓解了环境污染问题。
关键词:循环经济;电石炉气;综合利用;相关措施引言在循环经济的背景下,通过分析电石炉气的处理利用方法,明确了相关方法的适用范围。
在掌握利弊的同时,要顺应循环经济的发展方向,找出资源利用的有效途径,以达到节能减排的效果。
1电石炉尾气利用现状据统计,目前我国电煤生产企业有200家,电煤生产主要采用密闭电炉。
每生产400立方米至600立方米电煤,电炉尾气超过150亿立方米。
根据电炉尾气的成分,整个电石行业综合利用电炉尾气:一是作为热量使用;其次,它被用作化学原料。
根据国家报告,电炉尾气含有大量粉尘和燃油。
由于电炉温度高,除尘和净化电炉尾气的难度很大。
电炉尾气经除尘后,可作为热源燃烧热量,干燥焦炭。
电炉尾气携带的粉尘一方面在收集过程中可能携带大量粉尘和粉尘,另一方面在运行过程中可能造成环境污染;此外,在运行过程中,管道和阀门有被灰压堵塞的危险,可能会影响设备的正常运行。
电炉尾气中含有大量的co,是生产甲烷、醋酸、甲醛等化学品最宝贵的原料。
然而,电炉尾气中含有HCN、PH3、H2S和有机硫等杂质,以及尾气中的杂质,一直是石材行业尾气的综合利用难题。
2电石炉尾气处理技术2.1行业末端治理技术(1)颗粒物处理技术,热风炉和木炭干燥炉污染防治主要侧重于颗粒物控制。
#年热炉污染治理设施主要配备袋式除尘器和污染治理设施。
密闭电石炉煤气主要用于煤气炉、木炭烘干、加热等管理和使用技术,主要有干式除尘气化炉和干式除尘湿法净化、利用两种技术。
内燃机的排气管理技术主要是布袋除尘。
(2)二氧化硫和氮氧化物管理技术,加热炉和木炭干燥炉中的燃烧温度通常低于1 100,生产中氮氧化物浓度相对较低;各企业温度调节不当,可能导致氮氧化物浓度大幅上升。
密闭电石炉尾气利用--甲酸钠
密闭电石炉尾气利用--甲酸钠密闭电石炉尾气(一氧化碳)生产化工产品 ----- 甲酸钠一、项目概况电石生产装置在以挪威埃肯(EIKEM)公司的技术基础上,结合中国国情推出国产化的改型ELKEM密闭电石炉,其工艺技术先进。
该电石炉在我国已使用多年为我国的电石、氯碱、聚氯乙烯(PVC)等化工产品做出了非常大的贡献。
目前,全国电石炉的生产能力超过1000万吨,每年电石炉排放的废气大约800万吨(二氧化碳)、粉尘60万吨,对环境造成极大的污染;尤其是电石炉尾气主要成分是一氧化碳,全部白白地点“天灯”,相当于每年浪费标准煤160万吨。
自上世纪八十年代中期引进ELKEM密闭电石炉以来,国家各科研部门和用户就开展电石炉尾气利用和研发,其主要的技术瓶颈是引电石炉尾气的安全性,和电石炉尾气的净化问题。
在此期间,浙江巨化集团引电石炉尾气用于蒸汽锅炉的燃烧,西宁也是用于燃气锅炉,但引气安全受到了限制成本较高。
山东博汇集团引电石炉尾气用于水泥厂电石灰烘干,但时间不长就停了下来。
我们在经过大量的理论计算和中试的基础上,采用自主创新的工艺技术,对山东海力化工电石厂的电石炉尾气进行工业化改造,突破了安全引用电石炉尾气、对所引炉气脱尘净化等关键技术,获得了一氧化碳气体技术参数,净化后气体含尘量小于1 mg/N m³~10 mg/N m³,完全符合有机合成化工产品的生产要求,终于破解了电石炉尾气综合利用的这一世界性的难题。
利用电石炉尾气生产有机化工产品甲酸钠的生产线一次试车成功,已在博汇正常运转数月,甲酸钠产量、质量稳定达到设计要求。
二、技术背景1986年我国将太原、下花园、甘肃、包头,西安电石厂“**”在一起,共同引进挪威EIKEM公司密闭电石炉技术,至今已二十年。
中国天辰化学工程公司(化工部第一设计院)与大重集团公司对EIKEM 电石炉进行多年的跟踪研究,改进后的EIKEM密闭电石炉更适合中国国情,对电石炉废气治理也付出了极大的努力。
国内电石炉尾气净化与综合利用研究进展
国内电石炉尾气净化与综合利用研究进展发布时间:2023-03-08T03:37:26.275Z 来源:《福光技术》2023年3期作者:卢志龙[导读] 介绍了电石炉净化工艺技术现状,通过对炉气异常条件下排放的拟合进行研究,开发了可高温下运行的炉气净化收尘装置及配套控制系统,在电石生产异常情况下,及时停止该电石炉气进入炉气输送系统,确保电石炉尾气的安全处理。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:介绍了电石炉净化工艺技术现状,通过对炉气异常条件下排放的拟合进行研究,开发了可高温下运行的炉气净化收尘装置及配套控制系统,在电石生产异常情况下,及时停止该电石炉气进入炉气输送系统,确保电石炉尾气的安全处理。
关键词:电石炉;尾气;净化系统;研究与应用;电石生产过程中会产生大量的尾气,其温度高、风量高、热值高且含量复杂,电石炉尾气中最主要的成分为CO,其次为H2,另外还含有少量的N2、CH4以及一些微量的S、P和不饱和烃等。
因CO的富含量(65%~90%),目前较为先进的工艺方法是直接应用于生产乙二醇。
天能化工有限公司密闭式电石炉生产过程中产生的炉气异常排放造成一定的环境污染,通过对炉气异常条件下排放的拟合进行研究,开发出一种可高温下运行的应急排放炉气净化收尘装置及配套控制系统。
从而避免电石生产过程中的炉气无组织排放,同时确保在电石生产异常情况下,及时停止该电石炉气进入炉气输送系统,确保电石炉尾气的安全处理。
1 电石炉净化工艺技术现状为了处理富余的电石炉尾气,目前一些工业电石生产企业的尾气点火方式大多采用放散排空后利用爆竹筒引燃。
因目前安全管控,爆竹筒存储条件严格,采用爆竹筒引燃前必须先打开控制阀门进行放散,存在较大的安全隐患,并且对环境产生一定的污染;还有一些企业使用点火装置,但点火方式比较落后,采用手动电子打火进行尾气的点火,此方式点火前也必须先打开控制阀门进行放散,同样存在较大的安全隐患,并且也对环境产生一定的污染。
密闭电石炉尾气资源利用技术
密闭电石炉尾气资源利用技术作者:杨利利来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要:电石炉尾气是电石生产过程中产生的富CO气体,其中含有氧、氮、硫、磷、砷、氟、氯、氰、焦油以及大量的烟尘等杂质,净化难度大。
本文介绍了一种电石炉尾气深度净化与提纯CO技术,为电石炉尾气的资源化利用提供了一种利用途径。
关键词:电石炉尾气;深度净化;提纯;CO在生产电石的过程中,产生大量富含一氧化碳的电石炉尾气。
目前我国电石炉气的利用率仅10%,绝大部分被直接排放或“点天灯”,造成大量的资源浪费和环境污染。
2007年《电石行业准入条件》中明确指出“新建电石生产装置必须采用密闭式电石炉,电石炉气必须综合利用”。
密闭电石炉相对开放式电石炉等炉型,其电石炉烟气更易于收集处理,同时,密闭电石炉炉气成份中一氧化碳可以收集后综合利用。
由于密闭电石炉气中硫、磷、砷、焦油以及大量的烟尘等杂质的存在,影响了电石炉气的利用。
1 密闭电石炉气的利用方式1.1 热能利用热能利用是指将电石炉尾气做为燃料气综合利用。
目前利用方式主要围绕电石企业自身生产需要,包括利用炉气烧石灰窑生产原料石灰、用炉气燃烧热烘干兰炭等,另外还可利用炉气燃烧放热烧锅炉产蒸汽。
1.2 资源利用CO 是一种非常有用的化工原料气,用它可以合成很多有机产品,资源利用即将密闭电石炉尾气中CO 经净化处理后作为化工原料气综合利用。
CO 的化工用途非常广泛,主要领域包括:①制氢;②合成氨③合成甲醇/二甲醚④羰基合成系列产品,如醋酸、醋酐等⑤光气系列产品,如TDI、MDI⑥草酸⑦草酸酯/乙二醇⑧甲酸钠。
下面我们将密闭电石炉尾气综合利用的方式进行了比较,具体见表1。
1.3 综合利用方式比较由表1我们可以看出,使密闭电石炉尾气中CO能用作化工原料用于合成附加值高的产品,在创造更大经济效益的同时,减少温室气体排放,实现经济效益、环境效益“双赢”。
在一氧化碳生产化工产品的工艺大多数是成熟的技术,关键是要开发电石炉气净化提纯CO工艺。
密闭电石炉气的综合利用
密闭电石炉气的综合利用摘要:大多数密闭电石炉气直接排放到大气中烧掉,既浪费能源,又污染环境,因此,大力提倡节能降耗、环保,综合利用密闭电石炉气具有重要意义。
此外,采用密闭电石炉是未来电石生产行业的发展趋势,而密闭电石炉气中含有可利用的C0等大量气体,通过综合利用可产生经济效益,又符合温室气体减排要求。
关键词:密闭电石炉;尾气;综合利用电石是一种高能耗、高排放行业。
在电石生产中,电石炉排放的烟气是最大的污染源。
电石炉可分为三种类型:即开放式、内燃式(半闭式)和密闭式。
其中,密闭式电石炉适用于大规模生产,可燃炉气从炉内引出并综合利用,避免了能源的巨大浪费及大量直接排放的烟尘,可实现污染物达标排放,有利于环保,是我国电石工业发展的方向。
基于此,本文详细探讨了密闭电石炉气的综合利用。
一、电石炉概述电石炉是生产电石的主要设备,在电石炉内由于电弧发出的高温使炉料熔化反应而生成电石,由于反应温度高达2000℃以上,这样高的温度,一般耐火材料难以承受,所以炉体的容积必须要大于反应的空间。
也就是说,在反应区与炉衬之间应留存一层炉料,用以保护炉衬。
二、密闭电石炉气特性电石炉烟气烟温及烟气量波动较大、粒径细小粘性较强,这都给烟尘净化除尘带来一定的难度。
而密闭电石炉烟尘除具备以上特性外,还具有温度高(550~1000℃),粉尘浓度高(100~250g/m3),含有至少约80%CO及较高的煤焦油成分(且容易析出),因此,密闭电石炉烟气易燃、易爆,粉尘更显粘性,同时粉尘颗粒更细,比表面积更大,密度更轻,低温下难以清灰;粉尘中含有较多的焦炭粉尘,磨蚀性较强;粉尘中的电阻也较高,治理难度大。
三、工艺流程废热锅炉回收密闭电石炉气采用先燃烧后净化工艺,详见图l。
烟气工艺流程:电石炉产生的炉气温度约500~800℃,分两路走,一路经调节蝶阀直接去烟囱放空燃烧;一路经调节蝶阀、灰封阀进入废热锅炉烧嘴与来自鼓风机的空气混合后燃烧,并与水进行热交换,产生中压蒸汽。
电石炉废气、废渣的综合利用
电石炉废气、废渣的综合利用发布时间:2021-05-12T09:59:18.587Z 来源:《基层建设》2021年第1期作者:郭义博[导读] 摘要:电石炉具有高耗能、高污染的特性,电石炉在生产电石过程中会产生大量废气废渣,如若处理不当,就会危害工作人员的身体健康,还会对自然环境造成严重的污染。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番市 838100摘要:电石炉具有高耗能、高污染的特性,电石炉在生产电石过程中会产生大量废气废渣,如若处理不当,就会危害工作人员的身体健康,还会对自然环境造成严重的污染。
因此,本文就以密闭电石炉中尾气和电石渣的综合利用途径两个方面进行阐述,将尾气进行净化收集,让其作为烘干碳材的燃料,电石渣也可以用作水泥和热电厂的供给燃料,这不仅节约了能源,实现废物再利用,而且提高了企业的经济效益和社会效益,符合电石行业的基本规定。
关键词:密闭电石炉;气烧石灰窑;尾气;电石渣电石生产每年都需消耗大量的电能,并且排出很多尾气,据调查显示,我国一年电石炉的尾气产生超过了150亿立方米,而且许多企业仍采用火炬点燃的方式排放电石炉尾气,这就造成了环境的严重污染,也使能源浪费严重。
除此,我国一年产生电石废渣达到600万吨,也很大程度上污染了环境。
随着社会不断发展,人们的生活水平日益提高,其环保意识也逐渐增强,电石工业的环保工艺也得到了大家的重视,为电石的生产增加了难度和挑战,我司紧跟国家要求,将密闭电石炉尾气净化处理用作煅烧石灰石的燃料,烘干碳材,将干法制乙炔的副产物电石渣制成水泥,用作热电厂的燃料,实现资源的综合利用,真正实现电石炉尾气的零污染、零排放。
这可以降低大气环境污染,降低企业生产电石的成本消耗。
一、密闭电石炉中尾气的综合利用路径1.电石炉尾气大型密闭电石炉在一定条件下可以生产出400-700℃的高温炉气,主要包含一氧化碳气体。
其反应过程主要是一分子的氧化钙和三分子的碳生成一分子的碳化钙和一分子的一氧化碳气体,一氧化碳气体所占气体比重最高,可达到75-80%,石灰材质的好坏决定了炉气的组成成分,因此,石灰的煅烧方式和质量就显得尤为重要。
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 FurnaceGu 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 utilization1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。
全密闭电石炉尾气治理及综合利用
该 系统的特点是 ,按照炉气 的走 向依 次串联设置带
部分炉气经调节 阀直接进入烟 囱放空燃烧 ;另一
有 刮板 的炉 气洗 气机 、粗洗 一塔 、粗洗 二塔和精 洗 三 部分进入 余热锅 炉烧 嘴 ,与来 自鼓风机 的空气混合后燃 0 ̄ 塔 ;水流与炉气 形成逆 向流程 ,并在洗 气机 的出水 ] 烧 放热产 生高温 烟气 ,出 口尾 气温度<2 0 ,经袋 除 一 一,空一 石一 口设 一 对一 置 旋液 分离 器 ,分离 器 中的上 清液 回送 至一塔 的逆 流 尘器除尘后放空 。锅炉各蒸发面与水进行热交换 ,产生 段 。回收 的炉气送入锅 炉燃烧 ,产生蒸汽 ,供厂 内生活 中压 蒸汽 ,经过送热器送给用户 。 取 暖 用 。降温 后 由于 烟气 中含 有 的少量 焦油 会析 出 ,
素是烟气温度高及烟气中存在的焦油对炉气除尘 系统的粘
第一作者简介 :石峻 (9 ; ,男,安徽省 人 ,高级工 1 7一) 3
附问题; 电石炉尾气综合利用时存在的主要问题是, 随烟气
程师 ;从 事大 气污染治理工作1 年; “ 电石 炉及硅铁炉袋除尘 0
系统 的研 制 ”项 目 负责 人 ( 果 登 记 号 :皖科 鉴字 0 2 0 , 成 65 ) 并 参 与 多项 科 研 课 题 。
3- 0g Nm 成分复杂, , 同时粉尘颗粒细, 比 用全密闭技术 ,单台炉容量在 25j V .7 k A以上 ,炉气做到 尘浓度为10 20/ '
结构疏松 比重轻 , 具有一定的粘性; 粉尘中含有 综合利用 ,尾气进行 除尘处理 、达标排放 。为进 一步推 表面积大,
进资源节约 、综合利用 和环境 保护技术的发展 ,加快新 较多的焦炭粉尘 , 腐蚀性强。 影响电石炉尾气净化的主要因
电石炉尾气处理及综合利用探究
电石炉尾气处理及综合利用探究摘要:电石行业是一个高能耗、高污染产业,电石行业尾气直接放空,一方面造成环境污染,另一方面造成CO资源的浪费。
电石炉尾气经除尘后可以有效防止尾气中的粉尘造成管道及阀门堵灰憋压风险,确保装置的平稳运行;电石炉尾气经净化后可实现一氧化碳等资源的综合利用。
对电石炉尾气处理进行了探究,以期达到电石炉尾气综合利用的目的。
关键词:电石炉;尾气处理;综合利用引言电石炉炉气净化系统在实际生产中,烟气中粉尘浓度高、温度高,但由于沉降冷却器的分离效率低,导致含尘量大的气体进入过滤器及管道中,除尘器长期超负荷运行,增大了设备系统的运行阻力且布袋除尘器处于高温运行环境中,损毁设备的同时存在较大的安全隐患。
通过采用电石炉气、石灰窑尾气的高附加值利用,炭粉、石灰粉的资源化回收,行业末端治理技术和可行的无组织排放控制措施,可有效减少污染物排放量。
1行业排污现状电石企业大气污染物排放设施主要是石灰窑、电石炉和烘干窑。
我国石灰窑特别是一些独立生产建材用的石灰窑污染防治设施相对不足,环境管理水平较低,部分燃煤石灰窑无任何治理设施,环境管理水平较差。
相比而言,电石企业的石灰窑污染治理水平较高,普遍使用袋式除尘,颗粒物排放大都能满足现行的污染物排放标准限值要求;因原燃料含硫量相对较低,大部分企业二氧化硫排放浓度相对较低,也有个别企业超标排放;氮氧化物因不同窑型和工艺的差别造成排放浓度相差较大。
2电石炉净化工艺技术现状公司现有电石生产工艺存在一些条件制约,有一部分尾气未进入下一生产利用环节或热能应用,因产生量极少或因为生产必要的停车而被放空,这些排放不仅对环境造成了污染,浪费了宝贵的原料资源,同时因尾气极易燃烧及爆炸,易产生安全隐患。
为了处理富余的电石炉尾气,目前一些工业电石生产企业的尾气点火方式大多采用放散排空后利用爆竹筒引燃。
因目前安全管控,爆竹筒存储条件严格,采用爆竹筒引燃前必须先打开控制阀门进行放散,存在较大的安全隐患,并且对环境产生一定的污染;还有一些企业使用点火装置,但点火方式比较落后,采用手动电子打火进行尾气的点火,此方式点火前也必须先打开控制阀门进行放散,同样存在较大的安全隐患,并且也对环境产生一定的污染。
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浅谈密闭电石炉尾气回收及综合利用
新疆中泰化学(集团)股份有限公司廉政 830009
XINJIANG ZHONGTAI CHEMICAL CO., LTD. Lian Zheng 【摘要】主要介绍了用电石炉生产电石产生的烟气的回收和利用原理、工艺流程以及技术方案。
【关键词】 电石炉尾气;回收利用
【Abstract】To introduce the process and technical plan for the recovery and utilization of flue gas coming from the production of calcium carbide by carbide furnace were introduced.
【Key words】flue gas of calcium carbide furnace;recovery and utilization
1862年由Hare和Wohler在实验室从Zn、Ca与C之合金首次制的CaC2 。
三十年后Moisson和Willson用CaO和煤在电炉中制成CaC2 ,并在1862年取得了专利权。
1895年美国兴建了第一个容量300KV的间歇式单相电石炉。
接着又组装成功单相组式炉,容量不过1000kVA,但电耗却高达6000kWH/T电石。
随后不久改建成连续式单相炉,直到1905年—1906年左右才首建连续的圆型开放式三相电炉。
延至三十年代,几经改进,终于研究成功了连续化法自烧电极。
电极直径得到扩大,从而使三相开放式电石炉的容量迅速放大到20000kVA。
我国于1949年至51年间在吉林修建二座2500kVA开放型电石炉。
“一〃五计划”期间经改造扩建以及从苏联引进40000kVA半密闭型电石炉于57年投产,从而吉林电石厂成为国内最大的电石生产基地。
随着以电石乙炔为原料之有机合成工业在全国蓬勃兴起,截至2006年为止全国共有175家电石厂,其中开放炉214座,半密闭炉1 座,密闭炉11 座,设备总容量为798370kVA,年生产能力160万吨。
近年来,由于原油价格暴涨,使乙烯法PVC的生产成本直线上升,利润降低,严重制约了其发展,因而促进了电石工业的迅速发展,但大部分电石厂技术落后,装备较差,环保意识淡薄,对我国环境状况构成严重威胁。
随着社会发展和科学技术的进步,我国能源的日益紧缺,节能减排环保要求更加严格,电石生产技术正向着高效、节能和环保型的方向发展,因此,密闭炉型、大型化、规模化已成电石工业的发展趋势。
但是,电石法PVC生产过程中出现的污染严重和消耗过高的问题还有待解决,特别是电石生产的污染问题,是制约电石法PVC发展的关键因素之一。
本文就电石生产中污染最严重的尾气净化方法及综合利用进行分析。
1密闭电石炉尾气的特点
密闭电石炉尾气温度高,气量波动大,尾气成分复杂,尾气中粉尘颗粒粒径细小、粘性较强,这给尾气净化除尘带来了不小的难度。
就我厂现阶段运行的30000kVA密闭电石
炉来说,尾气温度在650—1200℃左右.粉尘浓度在100—250g/Nm³,含有75%左右CO及少量煤焦油成分,因此,密闭电石炉尾气易燃、易爆、粉尘显粘性;同时,粉尘颗粒比表面积大,比重轻,难溶于水,且低温下难以清灰,治理难度较大。
1.1电石炉尾气情况
表1 密闭电石炉尾气情况
从上表可以看出,尾气成分中CO含量高,净化后可作为燃料或化工原料。
粉尘中烧失量及CaO含量最高,它们分别来自于焦炭、兰炭和石灰,经过除尘器的捕捉,收集到的粉尘都是粒度极细的颗粒,给运输带来一定困难。
因此,要想利用好尾气,就得设计好尾气净化系统。
结合电石炉尾气CO含量高的特点,大部分电石厂均建设电石炉尾气回收利用装置,把电石炉尾气作为燃料,提高环保效益,使废物再利用。
例如:安徽省维尼纶厂把电石炉尾气净化后输送至燃气锅炉,产生的蒸汽供厂内生活取暖用;张家口下花园电石厂利用净化后的尾气做锅炉燃料发电;新疆中泰矿冶有限公司电石厂用电石炉尾气烧石灰窑。
宁夏大地冶金化工公司则使用电石炉尾气做化工原料,于2009年建成2*31500KVA密闭电石炉尾气生产6万吨合成氨项目。
2国内电石炉尾气净化工艺及综合利用技术
目前,国内电石炉尾气净化工艺较多,比较理想的工艺主要分为以下三类:
(1)湿法净化后利用
湿法净化的主要特点是:净化速度快,除尘效果好,温度快速降低,但是易析出焦油,对塔设备的寿命有直接影响。
国内较早从冶金行业引进了湿法技术,以安徽省维尼纶厂25500kVA全密闭电石炉为例,其工艺如图1所示。
该系统优点是降温快,三级水洗效率高,缺点是焦油析出,所有器壁粘结焦油,需经常清理,水洗后带来的二次污染需另行投资进行治理。
(2)直接利用后再除尘
国内较早使用直接利用全密闭电石炉尾气做燃料直接燃烧工艺的有杭州电化厂、浙江巨化电石厂、四平联合化工、湖南维尼纶厂、西安西化热电厂、乌海海吉氯碱公司等企业。
该工艺采用锅炉燃烧尾气,经济合理,流程短,占地面积小,系统安全性大大增强,但其粉尘具有很强的吸附力,在锅炉换热面极易粘结,严重是厚达5-10mm,遇潮时团聚严重,并且有固化现象,采取吹灰清灰技术也无法彻底清除积灰,必须停炉进行清灰,降低了锅炉的作业率。
(3)干法除尘后再利用
发达国家电石工业均采用大容量的全密闭电石炉配套气烧石灰窑。
为推动我国电石行业的发展,80年代末从德国、挪威、日本等国引进8台25500kVA全密闭电石炉及空心电极、气烧石灰窑、组合式把持器、干法乙炔等新技术。
组合式把持器的引进已获得成功,而空心电极、干法除尘技术却没有获得成功。
随着我国科技能力的逐步提高,我国自主研发能力也有所提高,近年来,我国的电石企业逐步自主设计干法除尘装置,工艺水平逐渐提高。
02年陕西省某电石厂的干法净化除尘工艺是:电石炉尾气经空气冷却器后进入沉降除尘器,经过两级除尘后送至下级用户。
该方法大大降低了电石炉尾气
的温度,方面下级用户使用,但除尘效果欠佳,未除尽的粉尘给下级用户带了很多麻烦,需经常停车清楚积灰,效益降低。
07年以后常见的干法净化除尘如下图:
该方法将电石炉尾气通入强制风冷器后再通过布袋除尘送至石灰窑,设备简单操作方便,虽然主风机需要选择耐高温风机,造价相对普通风机较高,一次性投资高,但风机运转时间长,无异常事故一般不用停车清理积灰,积灰量很少。
缺点是布袋除尘器容易烧毁,由于只通过一级冷却就直接到布袋除尘器,一般耐高温布袋只能耐220℃的高温,使用该工艺的电石厂常会遇到烧布袋的问题,给后续工序带来不便。
新疆中泰矿冶有限公司电石厂设计产能38万吨/年电石,其中两台内燃炉,6台30000kVA全密闭电石炉,其中4台配套气烧石灰窑装置,回收电石炉尾气做气烧石灰窑燃料。
该单位使用干法净化除尘,除尘效果良好,自08年投产后净化除尘工序未出现过异常停车,设计水平达到国内先进。
工艺流程如下图:
工艺流程是:电石炉尾气通过粗气风机首先输送至沉降除尘器,以重力的方式除去尾气中的大颗粒粉尘,同时带走一部分热量;然后,再进入旋风冷却器,夹套式的旋风装置使尾气旋转进入装置,除去剩余较大颗粒的粉尘,主要是带走大部分热量,如果1号旋风冷却器未能处理完粉尘或温度未降到下级布袋除尘所能接受的温度时,系统连锁启动2号旋风冷却器再次降温;最后进入布袋除尘器,温度已被降至布袋允许的范围内,通过1、2、3号布袋除尘器后将尾气中的粉尘降至50g/Nm³送至石灰窑。
净化系统所有除尘器收集的积灰通过链式刮板机输送至卸灰罐,使用特种灰车运输至下级用户。
该工艺,流程简单,设备容易维护,除尘效果好,无二次污染,并且控制温度得当,使得焦油的析出量尽可能的减少(送出温度在180℃以上),在很大程度上延长了净化设备的寿命,减少了维修时间,保证了石灰窑的正常运行,投资资估算(按3000Nm³/h)约290万元(含土建费用),值得推广。
3结论
综上所述,采用全密闭电石炉装尾气烧石灰窑或合成氨最符合循环经济的要求。
但是只有保证电石炉正常运行的情况下才能实现后续的尾气综合利用持续稳定运行。
目前,正是煤、电、化工一体化发展的关键时期,因此只单独建设电石生产基地是不适宜的。
事实上,经过综合治理和经济发展规律的引导,电石行业正在日益倾向整合煤、盐、电、碱、电石、聚氯乙烯、水泥、CO 利用的大型化、规模化、一体化项目发展,而尾气回收及综合利用是其中的技术难题。
因此,在符合电石生产企业在符合电石行业准入条件的前提下,应采用大型全密闭电石炉及其尾气综合利用的技术改进。
以循环经济为目标,坚持可持续发展,降低综合能耗,充分利用炉气,并寻求政府在政策上和资金上的扶持。
[参考文献]
[1]杨国强,邱淑玲.电石炉烟气回收利用的技术方案[A].
聚氯乙烯,2005年9月.
[2]苏凤林,张国梁,谭淑媛.密闭电石炉烟气净化除尘技术
研究[B].化学工程师,2008年1月.
[3]石峻,毛志伟,王琦,彭毅.全密闭电石炉尾气治理及综
合利用[A].工程应用,2007年2月.。