摘要:電石生產(chǎn)企業(yè)在符合行業(yè)準(zhǔn)入條件的前提下,應(yīng)采用大型綜合利用技術(shù),充分利用爐氣及熱能,本文圍繞這一課題進(jìn)行了研究探討。
關(guān)鍵詞:電石爐 尾氣治理 除塵技術(shù)
0 引言
電石是基本的有機(jī)化工原料,由它制得的乙炔可替代石油制品生產(chǎn)醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙炔碳黑等一系列數(shù)千種有機(jī)產(chǎn)品。又是冶金、礦山、機(jī)械、建筑等工業(yè)中必不可少的輔助材料。從氯堿行業(yè)的信息看,電石法PVC還將發(fā)展,電石行業(yè)仍有發(fā)展的空間,這與國際石油市場和我國資源現(xiàn)狀以及化工生產(chǎn)有關(guān),電石行業(yè)是高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè),大部分的電石爐粉塵都嚴(yán)重超標(biāo),因此,電石要長期持續(xù)健康發(fā)展,環(huán)境必須要治理好。
1 內(nèi)燃式密閉電石爐尾氣性質(zhì)、治理和綜合利用情況
尾氣工藝參數(shù)
粉塵性質(zhì)
粉塵化學(xué)性質(zhì)
粉塵粒徑分布
內(nèi)燃式密閉電石爐尾氣治理和綜合利用技術(shù)
目前國內(nèi)用于內(nèi)燃式密閉電石爐的凈化處理方法中有兩種,分別是濕法除塵和干法除塵,濕法除塵在實(shí)際使用過程中存在很大的問題,主要原因是粉塵中含有CaO,遇水生成Ca(OH)2,堿性、粘性大,在高溫下形成酸液嚴(yán)重腐蝕設(shè)備并造成二次污染。干法除塵有旋風(fēng)除塵、袋式除塵和靜電除塵,旋風(fēng)除塵由于除塵效率低一般都不能達(dá)標(biāo);靜電除塵要降低粉塵比電阻,才能夠?qū)崿F(xiàn)粉塵的達(dá)標(biāo)排放,國內(nèi)目前能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的幾乎沒有;布袋除塵使用的比較普遍,但在選用時要考慮降溫、濾料和清灰方式的選擇才能實(shí)現(xiàn)粉塵的達(dá)標(biāo)排放;相比來說,布袋除塵的除塵效率是最高的,可以達(dá)到99%。
①干法除塵:冷卻或余熱利用+電除塵、冷卻或余熱利用+袋除塵。②煙氣非常干燥,致使粉塵比電阻較高,電除塵難以捕集煙氣中的粉塵,除塵效率不能保證。③粉塵中含有不完全燃燒的物質(zhì),采用電除塵技術(shù),因電場中有火花產(chǎn)生,所以有發(fā)生爆炸的危險。④濕法除塵:粉塵中CaO,遇水形成Ca(OH)2,堿性、粘性大,在高溫下形成酸液嚴(yán)重腐蝕設(shè)備并造成二次污染。⑤大多采用袋除塵技術(shù),且相當(dāng)成熟。⑥余熱鍋爐+布袋除塵或電除塵的工藝。⑦強(qiáng)制冷卻+布袋除塵的工藝。⑧增濕塔+電除塵的工藝。
用余熱鍋爐工藝可產(chǎn)蒸汽和發(fā)電,強(qiáng)制冷加布袋除塵是將煙溫降到布袋所能承受的范圍再進(jìn)行凈化。增濕塔+電除塵工藝要將粉塵比電阻降到合適的范圍再用電除塵凈化。
對于密封好的內(nèi)燃式密閉電石爐爐氣溫度可達(dá)到600℃左右,其熱量還是有很大的利用價值,針對不同的用戶可選擇烘干焦碳或余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽的方式。爐氣中熱量的利用,可以達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會效益,開創(chuàng)三豐收的局面。
采用余熱鍋爐+布袋除塵的工藝流程
①節(jié)約能源,②工藝較復(fù)雜,③一次性投資較高,④新型余熱鍋爐的優(yōu)點(diǎn)。
a可解決焦油堵塞的問題; b提高余熱鍋爐的熱效率; c提高余熱鍋爐的熱效率。
采用強(qiáng)制冷卻+布袋除塵的工藝流程
配強(qiáng)制冷卻工藝的特點(diǎn) ①工藝簡單、可靠、成熟,②一次性投資省,③維護(hù)工作量低,④占地面積少,⑤施工周期短,⑥浪費(fèi)能源。
大關(guān)鍵模塊 ①降溫(余熱利用或強(qiáng)制冷卻)技術(shù),②脈沖布袋除塵技術(shù),③系統(tǒng)漏風(fēng)檢測技術(shù),④系統(tǒng)阻力降低技術(shù),⑤受熱面清灰技術(shù),⑥PLC控制技術(shù),⑦除灰外運(yùn)系統(tǒng)。
投資概算
尾氣工藝參數(shù)
2 全密閉電石爐粉塵特性
全密閉電石爐爐氣凈化主要有三種方法:
2.1 直接利用凈化技術(shù) 采用鍋爐燃燒爐氣,燃燒后的爐氣經(jīng)電除塵器凈化后放空。該種技術(shù)已在浙江巨化電石有限公司、云南維尼綸廠、張家口下花園電石廠和烏海海吉氯堿公司等企業(yè)應(yīng)用,余熱鍋爐可產(chǎn)蒸汽和發(fā)電。
2.2 先凈化后利用技術(shù) 此種技術(shù)是我國八十年代末從德國、挪威、日本等國引進(jìn)的八套25500KVA全密閉電石爐及中空電極、氣燒窯、組合式把持器、干法除塵、計(jì)算機(jī)控制五項(xiàng)新技術(shù)。從應(yīng)用上看,干法除塵凈化并沒有獲得成功,主要原因是管道、冷卻器和灰斗等堵灰嚴(yán)重。
2.3 濕法回收爐氣后利用技術(shù) 該系統(tǒng)的特點(diǎn)是按照爐氣的走向依次串聯(lián)設(shè)置帶有刮板的爐氣洗氣機(jī)、粗洗一塔、粗洗二塔和精洗三塔;水流與爐氣形成逆向流程,并在洗氣機(jī)的出水口設(shè)置旋液分離器,分離器中的上清液回送至一塔的逆流段?;厥盏臓t氣送入鍋爐燃燒,產(chǎn)生蒸汽,供廠內(nèi)生活取暖用。降溫后由于煙氣中含有少量的焦油會析出,在工藝中采用機(jī)械刮板洗氣機(jī),所有積灰全部通過機(jī)械刮板刮除,解決堵塞、結(jié)垢的問題,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。洗滌后產(chǎn)生的污水大部分循環(huán)利用。該種工藝比較成熟,但工藝系統(tǒng)較復(fù)雜,系統(tǒng)動力消耗大,維護(hù)費(fèi)用較高會造成二次污染,不符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
全密閉電石爐爐氣干法凈化的關(guān)鍵設(shè)備 ①爐氣降溫裝置;②焦油捕集裝置;③高溫防爆布袋除塵器;④三級密封出灰裝置;⑤防爆真空泵或高壓風(fēng)機(jī)(高溫型);⑥計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng);⑦旁通切換密封蝶閥系統(tǒng)。
3 總結(jié)
縱上所述,不論是內(nèi)燃式密閉爐或是全密閉爐,其爐氣的凈化技術(shù)目前都是成熟的,針對不同的情況可作出不同的選擇。目前,煤、電、化一體化已成發(fā)展趨勢,因此單獨(dú)建設(shè)商品電石的生產(chǎn)基地是不合適的,事實(shí)電石行業(yè)的整合已日益明顯,已開始從煤礦-電石及電力-電石的簡單一體化,發(fā)展成煤、鹽、電、堿、電石、聚氯乙烯、水泥、CO利用的大型一體化項(xiàng)目,電石規(guī)模都在數(shù)十萬噸以上,甚至規(guī)劃超百萬噸的,無疑將在整合和規(guī)范行業(yè)的健康發(fā)展上產(chǎn)生巨大影響。面對這樣的形勢,電石生產(chǎn)企業(yè)在符合電石行業(yè)準(zhǔn)入條件的前提下,應(yīng)采用大型全密閉爐及其尾氣綜合利用技術(shù),以循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展為基本理念,降低綜合能耗,充分利用爐氣及熱能。