張 強(qiáng),余顯軍
新疆石河子天業(yè)集團(tuán)電石籌建處,新疆 石河子 832000
作為電石生產(chǎn)中的副產(chǎn)品,電石生產(chǎn)的化學(xué)方程式如下:
尾氣的生成量為400Nm3/t電石。
電石爐尾氣中的含塵量大,溫度高,并含有部分焦油等粘性物質(zhì),單座30000kVA密閉電石爐尾氣量為2525Nm3/h,直接進(jìn)行煙塵治理難度很大,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的尾氣直接燃燒凈化技術(shù),經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明是成功的。該技術(shù)針對(duì)電石尾氣的具體特點(diǎn),認(rèn)為尾氣先凈化后利用難度大。而直接送入電石尾氣鍋爐作為燃料,燃燒后再除塵大大降低了袋式除塵器設(shè)計(jì)和使用難度。同時(shí)利用了尾氣潛熱和顯熱,產(chǎn)生蒸汽加以利用。該技術(shù)已經(jīng)在云維股份有限公司、浙江巨化集團(tuán)、河北下花園電石廠等密閉爐電石生產(chǎn)廠家推廣使用,取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
現(xiàn)將電石爐尾氣凈化的工藝流程分為兩部分:干法凈化、水洗凈化,先將干法凈化工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述:凈化氣體在電石爐及凈化系統(tǒng)全密閉的狀態(tài)下生成,并且爐氣的溫度通過(guò)控制冷卻風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié),使?fàn)t氣溫度控制在220℃~280℃之間運(yùn)行,否則爐氣將冷卻析出焦油,造成淤積管道,黏結(jié)閥門或燒損過(guò)濾器布袋等嚴(yán)重后果。電石爐內(nèi)產(chǎn)生的爐氣溫度為500℃~900℃,爐壓0mmHg~5mmHg(0Pa~50Pa)。當(dāng)過(guò)濾器工作時(shí),灼熱的爐氣經(jīng)過(guò)水冷煙道,溫度下降到500℃左右,經(jīng)一級(jí)旋風(fēng)除塵器,再經(jīng)三級(jí)空氣冷卻器,爐氣溫度降為250℃~280℃,未凈化的氣體稱之為粗氣,尾氣經(jīng)粗氣風(fēng)機(jī)升壓后并列進(jìn)入3臺(tái)過(guò)濾器中,過(guò)濾器內(nèi)設(shè)置有聚四氟乙烯材料和玻璃纖維絲編織的耐高溫過(guò)濾袋,將尾氣中的粉塵過(guò)濾下來(lái)。凈化后的氣體中粉塵含量為50mg/Nm3,在這之前,旋風(fēng)除塵器及空冷器已將大顆粒粉塵濾下,從過(guò)濾器出來(lái)的氣體,則稱為凈氣。凈氣被凈氣風(fēng)機(jī)送往用戶做燃料燃燒,也可以送往下一工段進(jìn)一步凈化用于更高要求的用戶使用。從電石爐至凈氣風(fēng)機(jī)出口的這段我們稱之為干法凈化。
后續(xù)的進(jìn)一步凈化因?yàn)椴捎昧怂@一介質(zhì)我們稱之為水洗凈化。水洗凈化的工藝流程如下:由凈氣風(fēng)機(jī)出口送出的尾氣,經(jīng)過(guò)尾氣總管送至噴淋塔、洗滌塔尾氣與塔頂部噴下的水溶液逆流接觸脫出尾氣中的粉塵、焦油,并進(jìn)一步降溫至40℃左右,再經(jīng)過(guò)氣柜進(jìn)行緩沖后送入羅茨風(fēng)機(jī)輸送給用戶,經(jīng)濕法凈化后的尾氣可以用于熱電廠的燃?xì)忮仩t代替煤粉燃燒爐氣后產(chǎn)生蒸汽,帶動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電以及蒸汽的供應(yīng);也可以用于粒堿項(xiàng)目代替天然氣加熱熔巖爐這兩項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在新疆天業(yè)進(jìn)行使用并取得了良好的效果。一氧化碳還可以用于制作甲醇,及乙二醇等化工產(chǎn)品,市場(chǎng)前景廣闊,有著客觀的經(jīng)濟(jì)利益。
電石爐尾氣凈化工藝布置注意事項(xiàng):1)因?yàn)橐谎趸紝儆跓o(wú)色無(wú)味易燃易爆,有劇毒的高危氣體,整個(gè)系統(tǒng)須保持正壓以避免空氣中的氧氣進(jìn)入系統(tǒng)發(fā)生安全事故;2)因?yàn)閺碾娛癄t出來(lái)的尾氣溫度較高因此輸送爐氣的管道上須布置自然補(bǔ)償彎或者補(bǔ)償裝置用于消除線性膨脹應(yīng)力;3)因?yàn)樵陔娛纳a(chǎn)過(guò)程中伴隨有原料水分的蒸發(fā)及后續(xù)水洗凈化工段水溶液中的飽和水隨尾氣的流動(dòng),故當(dāng)溫度低于水的露點(diǎn)時(shí)便會(huì)有液態(tài)水的析出,在管道的建設(shè)過(guò)程中需要分段的對(duì)管道進(jìn)行放坡并在最低點(diǎn)設(shè)置排水閥定期排出管道內(nèi)的水,防止積水過(guò)度,增加管道的阻力,及防止管道發(fā)生變形;4)用于布置一氧化碳輸送裝置的封閉廠房?jī)?nèi)須設(shè)置一氧化碳報(bào)警裝置,用于對(duì)一氧化碳的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),還應(yīng)當(dāng)加裝軸流風(fēng)機(jī)有效改善封閉環(huán)境的通風(fēng)效果,保證一氧化碳濃度在安全范圍內(nèi);5)自控系統(tǒng)的安全連鎖設(shè)計(jì),該系統(tǒng)須設(shè)計(jì)完善的自控連鎖裝置一旦有不安全的參數(shù)變化立即進(jìn)行報(bào)警及系統(tǒng)停車,以確保整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
在電石生產(chǎn)中,實(shí)行清潔生產(chǎn)是必要的,但不能僅僅停留在清潔生產(chǎn)的層面上,還要深度思考循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的應(yīng)用,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有利于提高資源利用率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。在有限的資源存量和環(huán)境承載力條件下,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有利于開(kāi)發(fā)利用再生資源,進(jìn)一步加強(qiáng)廢棄物的綜合利用,既有利于保護(hù)環(huán)境,又可以發(fā)展再生資源產(chǎn)業(yè),形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為切入點(diǎn),努力提高裝置運(yùn)行質(zhì)量和效益,才能進(jìn)一步控制污染物排放總量,使企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境得到徹底改善。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),避免大量廢棄物(廢水、廢氣、廢渣)隨意排放和擱置,緩解環(huán)境壓力,維護(hù)生態(tài)平衡,保護(hù)資源,可提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力,應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的挑戰(zhàn),是企業(yè)為和諧社會(huì)建設(shè)必須承擔(dān)的責(zé)任,也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本保證。