冶金焦化企业节能减排中烟道气资源化利用探讨

美国能源部所属的国家能源技术实验室曾进行 了氨水喷淋模 拟烟气试验 ， １％的 Ｃ ８ ％ 用 ５ Ｏ和 ５ （ 均为体积分数 ） Ｎ 的常温、 常压气体混合物模拟烟 气来观察氨吸收 Ｃ Ｏ 的效果 。试验表明： 当用 ２ ％ ８ （ 体积分数 ， 同） 下 的氨水喷淋时 ，７ ９ ％的 Ｃ Ｏ 被吸 收； 而使用 １％的氨水时， ０ 仍有 ７ ％的 Ｃ ０ Ｏ 被吸收。 这 从 技 术 层 面 上说 明用 氨 吸收 Ｃ 是 可 行 的。从 Ｏ 经济方面考虑 ， 烟道气中 Ｃ ： Ｏ 的体积分数为 １％ 一 ２
硫 的处 理和利 用 ， 可带给 我们 巨大 的益处 。
大气研究中心（ Ｃ Ｒ 等研究团队汇总的计算结果 ＮＡ ） 表示 ， 由于地球温暖化 ， 不仅使北极冰川融解加速 ，
而且预 计 冰川 在 ２４ ００年 夏 季 消 失 ， 么在 ２ 那 ０年 以
内冰川融化的速度将加速 ４倍¨ 。所 以对 于工业 Ｊ 废气中二氧化碳气体的控制排放以及合理利用是我 们 应该 也必 须重 视 的问题 。
炉 烟道 气 １ ８～１ 天然气 燃烧 烟道 气 ８ ５一ｌ ， 焦 ９， ． ０而 炭及重 油燃 烧 气 １ ０～１ 。 目前 钢 铁 厂 产 生 的 温 室 ７
根据烟道气 的特点 ， 要建立冷却装置 ， 以降低其温 度； 气体要经过压缩提高其压力 ， 经核心装置碳化 塔， 产出碳酸氢铵 。由于电厂的气流量非常大 ， 所以 此装置相对来说要 比合 成氨厂中的碳化装置大一 些， 这样设备投资也就相对大一些 。另外也有 卜 利用炼钢钢渣吸收 Ｃ Ｏ 气体 的研究。钢渣 ， 特别是 转炉渣 ， 是钢铁工业 中产生量最大的固体废弃物之
收稿 日期 ：０ １ ９—１ ２ １ 一ｏ ４
作者简介 ： 吴祥平 （ ９ １ ， ， １７ 一） 男 工程师 ， 现从事安全环保管理工作。
有
一
色
矿
冶
第２ ７卷
利用钢渣吸收烟道气 中 Ｃ ： Ｏ 气体 ， 可以同时利 用两种炼钢废弃物 ， 而转化 的钢渣在其他领域也有 许多应 用前 景 ｍ 。
１％ ， 合成碳 酸 氢铵 的工艺 相 比含 量偏低 。再 者 ， ５ 与
２ 烟道气 的特性 和处理技术
我 国许 多 工业 烟 气 中都 包 括 大 量 的二 氧 化碳 ，
如石灰窖气 、 高炉气、 转炉气等 ， 烟道气 中对于不同 的二 氧化碳 气源 含 量 不尽 相 同 （ 以下 数 据 为 Ｖ ） ％ ， 如炼钢 副 产气 ｌ ２ ， ８— ｌ 石灰 窑 尾气 １ ４ ， 煤 锅 ５— ５ 燃
１ 前
言
收， 每冶炼 ｌｔ 炼 钢 消 耗碳 素 ６０—７０ｋ ， 成 粗 ０ ０ ｇ 生 Ｃ ２ ０ ２００ｋ 。３ 。不论 哪种烟气 同时具 有 Ｏ １ ０— ０ ｇ ＿ ８ 以下 的 主要特性 ： 流 的流量 大 ， 度高在 １０℃以 气 温 ２
全球工业化进程的加快 ， 使二氧化碳 的排放量 越来越大 ， 并带来 严重的环境污染。随着人们环保 意 识 的不断 加强 ， 日益 增 加 的二 氧 化 碳 排 放 所 引 对
２０ ００年 以后 ， 球实 际 Ｃ 排放 增 长速 度 已经 超 过 全 Ｏ 了“ 气候 变 化 政 府 问论 坛 ” 出 的上 限。美 国 国 立 突
目前的烟道气 中气体净化和热值 回收研究的比 较丰富 ， 主要采用余 热锅炉的方式可 以回收其 中的 热 量 ， 造 明显 的经济效 益 ， 创 因而应 用受 到企业 的欢 迎； 对于烟气 中的控制二氧化硫 的排放 、 治理酸雨是 火 电厂 环保工 作 的 中心 任务之 一 。烟道气 中二 氧化
冶 金 焦化 企 业 节 能减 排 中烟 道 气 资源 化 利 用探 讨
吴祥平 张 ，
摘
星 马 ，
伟
（． １ 河南鑫磊煤化集 团， 河南 安阳 ４ ５０ ；． ５ ００ ２ 大连理工大学 化学学院 ， 辽宁 大连 １６ ２ ） １０ ４
要： 随着工业 的飞速发展 ， 在冶金 、 焦化行业产 生大量 的二 氧化碳 ， 由此产 生的 “ 温室效应 ” 也
气体主要来 自于煤 的燃烧 ， 最终 的温室气体 以 Ｃ ： Ｏ 居多。碳元素在钢的制造 中有 ３方面的作 用 ： 一是 合金元素 ， 每吨钢用碳量约为 １ ｇ二是还原剂 ， ０ｋ ； 每
吨钢用 碳量 约为 ２ ｇ三 是 燃 料 ， 吨钢Hale Waihona Puke Baidu用 碳 量 约 ５ｋ 每 为 ３０ｋ 。考虑 到 反应 吸热 、 ０ ｇ 过剩 系数 和 能 量的 回
第２ ７卷第 ６期 ２１ ０ １年 １ ２月
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Ｖｏ ． Ｉ２７． ６ № Ｄｅ ｅ ｅ ０１ ｃ ｍｂ ｒ２ １
ＮＯＮ —ＦＥＲＲｏＵＳ ＮⅡＮⅡ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｇ Ｍ
文章编号 ： ０ ９７ ２ １ ）６— ０ ５— ３ １ ７— ６ Ｘ（ ０ １ ０ ０４ ０ ０
起的“ 温室 效 应 ” 到 担 忧 。二 氧 化 碳 对 环 境 的影 感
上， 伴有大量的空气和大量的惰性气体， 同时含有杂 质气体为 ０ 、Ｏ 、 Ｏ 等 ， Ｓ ：Ｎ 使得二氧化碳 的分压较
低 。
响受到广泛重视 ， ２０ 从 ００年到 ２０ ０４年间 ， 全球二氧 化 碳 的排 放 速 度 比 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 加 快 了 ３倍 。
日 益影响着全球气候 。本文结合 烟道气 的特性 以及 冶金 企业 的特点从资源化 利用二氧化
碳 的角度提 出多角度利用烟 道气 以及 强化措施 ， 为企业节能减排提 供了可行 的技 术方案。
企业之 间的相互合作 可以有 效的减少 二氧化碳 的排放并使二氧化碳得 到合 理的利用 。
关键词 ： 烟道气 ； 冶金企业 ； 二氧化碳 的利 用 中图分类号 ： Ｔ １ Ｘ ０ 文献标识码 ： Ｂ