代智（武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司，湖北武漢，430084）

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兩段式煤氣發(fā)生爐污染防治措施

代智
（武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司，湖北武漢，430084）

兩段式煤氣發(fā)生爐被廣泛應(yīng)用在玻璃、氧化鋁、氧化鎂以及陶瓷等煅燒行業(yè)中。在其實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生一定量的固體、液體、噪聲以及氣體污染，本文就兩段式煤氣發(fā)生爐污染防治措施進(jìn)行了研究，對(duì)比了脫硫、酚水處理等減排方法，為避免環(huán)境污染、提高環(huán)境質(zhì)量有參考作用。

兩段式煤氣發(fā)生爐；污染防治；措施

引言

雙段式煤氣發(fā)生爐是專門為氣化煙煤設(shè)計(jì)的爐型，用于煤的氣化產(chǎn)生天然氣［1］。兩段式煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括：加煤段、干餾段、氣化段等，還包括加煤機(jī)構(gòu)、清灰機(jī)構(gòu)等，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在近年來(lái)天然氣價(jià)格不斷提升的情況下，由于制造煤氣具有成本低等特征，成為部分地區(qū)重要的燃料類型。

伴隨兩段式煤氣發(fā)生爐大量應(yīng)用，會(huì)生產(chǎn)出較多的廢水、噪聲、廢氣以及固體廢料等，需要通過(guò)科學(xué)措施的應(yīng)用做好其防治處理。本文為減少排放、保護(hù)環(huán)境具有重要參考作用［2］。

1　污染物及處理措施

1.1廢氣與廢水處理技術(shù)

對(duì)于兩段式煤氣發(fā)生爐來(lái)說(shuō)，在煤氣燃燒后，其廢氣中存在著較高的二氧化硫濃度。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)生爐產(chǎn)生的廢氣污染主要在儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)以及篩分等過(guò)程進(jìn)行處理，酚水收集儲(chǔ)存過(guò)程中的酚揮發(fā)以及煤氣發(fā)生爐在點(diǎn)火運(yùn)行期間和應(yīng)急停送氣時(shí)排放的少量含煤氣廢氣，需要通過(guò)聯(lián)系實(shí)際做好排放管理工作，如通過(guò)強(qiáng)化組織管理、加強(qiáng)減排措施等以實(shí)現(xiàn)控制水平的提升。

在廢水處理方面，在兩段煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)中，酚廢水可以說(shuō)是其生產(chǎn)中主要產(chǎn)生的廢水類型，其中含有硫化物、焦油以及氰化物等，組成情況較為復(fù)雜，屬于生化降解存在較大難度的工業(yè)廢水類型。

1.2固體廢物

固體廢物方面，主要是發(fā)生爐在旋風(fēng)除塵環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的煤灰、煤氣化后形成的煤渣以及收集的焦油等。對(duì)于煤渣以及煤灰來(lái)說(shuō)，其屬于一般類型的固體廢物，需要通過(guò)密封堆場(chǎng)的建設(shè)對(duì)其主要儲(chǔ)存，并作為建筑原材料進(jìn)行出售。而對(duì)于焦油來(lái)說(shuō)，其則屬于具有危險(xiǎn)特征的固體廢物，可以通過(guò)對(duì)暫存池的設(shè)置，以此對(duì)地下水的污染情況進(jìn)行較好的避免，并要求具有資質(zhì)部門以及單位實(shí)現(xiàn)暫存池的日常管理。

1.3降噪處理

在煤氣發(fā)生爐中，水泵以及風(fēng)機(jī)是噪聲污染產(chǎn)生的主要源頭，其強(qiáng)度一般在85dB（A）左右，對(duì)于該種程度的噪音來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行消聲、隔音以及減震處理之后，則能夠大大降低對(duì)周圍環(huán)境的影響。

2　煤氣脫硫方式

2.1活性炭法

在活性炭脫硫方面，其主要是通過(guò)活性炭材料的應(yīng)用進(jìn)行吸附以及催化。對(duì)于活性炭來(lái)說(shuō)，其自身具有著較強(qiáng)的催化活性，將使目標(biāo)氣體的簡(jiǎn)單物質(zhì)在活性炭的表面進(jìn)行吸附。當(dāng)運(yùn)行脫硫設(shè)施，即活性炭材料處于對(duì)脫硫劑的飽和狀態(tài)時(shí)，其在脫硫效率方面則具有著較為明顯的下降，在該種情況下，則需要對(duì)其進(jìn)行重新生成處理。對(duì)于基于活性炭的再生材料來(lái)說(shuō)，其在正常壓力下，在440℃溫度下將升華成氣體。對(duì)此，在實(shí)際處理中則將450至500℃間的過(guò)熱蒸汽作為其再生處理方法。在該方法中，即首先對(duì)活性炭進(jìn)行加熱，并將單質(zhì)硫以及活性炭在共同進(jìn)入到沉淀池、進(jìn)行水冷處理之后形成固體硫磺［3］。

2.2栲膠法

對(duì)于該種方式來(lái)說(shuō)，其將純堿作為吸收劑進(jìn)行應(yīng)用，而在載氧體方面，則對(duì)栲膠進(jìn)行了選擇。在實(shí)際處理中，其在再生以及脫硫方面的過(guò)程為：第一，吸收。將其放置在吸收塔中之后，使其同脫硫液以及粗煤氣進(jìn)行接觸，使脫硫液以及硫化氫在堿作用的影響下得到吸收；第二，析硫。在反應(yīng)槽內(nèi)，其將受到高價(jià)離子氧化之后，對(duì)單質(zhì)硫進(jìn)行生成；第三，再生。通過(guò)栲膠同氣體間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再生處理［4］。

2.3888法

對(duì)于該方式來(lái)說(shuō)，其僅僅在脫硫催化氧化劑當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，而在其余過(guò)程以及設(shè)備方面則存在著完全相同的特點(diǎn)。而所謂888，則是硫劑酞箐和有機(jī)化合物，是各種金屬離子為中心大家庭的有機(jī)金屬化合物總稱。在對(duì)具有較高硫容、具有較好活性脫硫劑進(jìn)行選擇的情況下，干法脫硫方式具有著較高的效率。而在煤氣處理中，如果H2S的含量過(guò)高，則可能因此導(dǎo)致脫硫劑出現(xiàn)失效的情況，也因此會(huì)增加處理成本。對(duì)此，干法脫硫更適合應(yīng)用在精脫硫的處理過(guò)程中，而對(duì)于H2S含量較高的煤氣，在實(shí)際應(yīng)用中則不是非常適合。同時(shí)，干法脫硫方式在效率方面有著較大的變化，即隨著脫硫劑應(yīng)用時(shí)間的增加，其含量也將呈現(xiàn)出不斷降低的情況，且其在效率應(yīng)用方面也存在著較為不穩(wěn)定的情況，在煤氣最終含硫量控制方面存在著一定的問(wèn)題［5］。

該方式在應(yīng)用中也需要進(jìn)行再生處理，在氧化鐵脫硫劑進(jìn)行再生處理時(shí)，在強(qiáng)度方面有著較高要求，如果沒(méi)有做好操作處理，則很可能使其具有更高的危險(xiǎn)性、且非常容易燃燒。

活性炭在再生過(guò)程中的過(guò)熱蒸汽方面，也存在著一定的問(wèn)題，不能夠?qū)υ偕Ч玫捷^好效果，不僅在對(duì)脫硫劑進(jìn)行更換時(shí)存在著較高的成本，也很可能在處理中導(dǎo)致二次污染情況的發(fā)生。相比來(lái)說(shuō)，濕法脫硫則是一種較好的方式，在再生以及脫硫的過(guò)程中，并不需要多余的脫硫塔，而是可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際處理的需求對(duì)比率的解決方案進(jìn)行調(diào)整，在做好控制工作的同時(shí)保證硫化氫氣體在凈化完成之后有著更為穩(wěn)定的含量。該方式也存在著一定的缺點(diǎn)，即其在處理中具有的設(shè)備數(shù)量較多，不僅整個(gè)過(guò)程較為復(fù)雜，且需要指派專人進(jìn)行負(fù)責(zé)。從成本角度分析，當(dāng)H2S含量在500mg/m3以下時(shí)，在脫硫效率相同的情況下，濕法以及干法在脫硫成本方面基本相同；而隨著H2S含量的逐漸增加，在超過(guò)500mg/ m3時(shí)，干法脫硫則逐漸呈現(xiàn)出成本上的優(yōu)勢(shì)。具體比較見(jiàn)表1。

表1　煤氣脫硫方式優(yōu)劣對(duì)比

3　酚水處理

3.1煤氣發(fā)生爐氣化劑

在煤氣發(fā)生爐的附近位置，對(duì)酚水蒸發(fā)器進(jìn)行安裝，在將酚水雜質(zhì)以及焦油進(jìn)行分離之后將其運(yùn)送到蒸發(fā)器當(dāng)中，通過(guò)煤氣爐高溫高壓蒸汽對(duì)酚水進(jìn)行加熱處理。當(dāng)酚水溫度達(dá)到一定程度之后，通過(guò)泵進(jìn)行空氣混合以及加壓霧化處理，之后將其運(yùn)輸?shù)矫簹鉅t底部作為氣化劑進(jìn)行應(yīng)用。而在發(fā)生爐中1100℃以上的高溫環(huán)境下，則能夠?qū)⒎拥任镔|(zhì)分解為H2以及CO。

3.2焚燒法

在焚燒爐中進(jìn)行苯酚廢水的注入。對(duì)于該材料而言，其在1100℃時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，排放出二氧化碳以及水。在該過(guò)程中，其具有操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，但在能源方面具有著較大的消耗。一般利用企業(yè)已有的燃煤熱風(fēng)爐或其他燃煤窯爐［6］。

3.3水煤漿配置法

在部分企業(yè)中，其使用水煤漿作為燃料進(jìn)行應(yīng)用，在此情況下，其則可以通過(guò)酚水的應(yīng)用對(duì)部分水進(jìn)行替代，將其摻入到水煤漿當(dāng)中。對(duì)于水煤漿來(lái)說(shuō)，其燃燒溫度在1200℃左右，在該溫度下，污水中的有害物質(zhì)以及酚則會(huì)分解為二氧化碳以及水，并隨著煙氣排放到大氣當(dāng)中，以此對(duì)酚水的處理目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成。

表2　酚水處理方式優(yōu)劣對(duì)比

4　結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)兩段式煤氣發(fā)生爐污染防治措施進(jìn)行了研究，得出三方面結(jié)論：一是煤氣燃燒后，其產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化硫且濃度較高，需要做好脫硫處理；二是目前已經(jīng)具有較多的煤氣脫硫技術(shù)，從工藝角度看來(lái)，干法脫硫方式穩(wěn)定性方面存在一定的問(wèn)題，且脫硫成本較高；建議選擇濕法方式對(duì)其進(jìn)行脫硫處理；三是對(duì)于兩段式煤氣發(fā)生爐來(lái)說(shuō)，處理中產(chǎn)生的酚水量較少，一般處理酚水時(shí)，將應(yīng)用已有的設(shè)備，可作為氣化劑進(jìn)行制水煤漿或者焚燒，對(duì)酚水污染進(jìn)行有效的消除。

［1］張偉洪.煤氣發(fā)生爐的全面檢驗(yàn)及鼓皰分析［J］.中國(guó)特種設(shè)備安全.2011（11）:40-43.

［2］常志光.淺議煤氣發(fā)生爐的安全使用［J］.價(jià)值工程.2014（05）；311-312.

［3］張偉洪.煤氣發(fā)生爐的全面檢驗(yàn)及鼓包事故分析［J］.佛山陶瓷.2011（06）:21-22.

［4］王濤.淺析煤氣發(fā)生爐裝置的安全設(shè)計(jì)要求［J］.科教導(dǎo)刊（上旬刊）.2010（06）:77-78.

［5］郭富，游鵬飛.工業(yè)煤氣發(fā)生爐危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分析［J］.工業(yè)安全與環(huán)保.2010（10）:29-30.

［6］駱曉玲，徐坤山.煤氣發(fā)生爐工作原理的研究［J］.煤炭工程.2009（08）:104-105.

Pollution Prevention Measures of Two Sections Gas Producer

Zhi Dai
（Wuhan Heavy Industry Casting Co.，LTD.， Hubei，Wuhan， 430084， China）

Two sections of gas producer is used more in the construction of industrial equipment，widely used in glass， alumina， calcined magnesia and ceramic etc. And in the actual application， also will inevitably produce a certain amount of solid， liquid， and gas pollution， noise pollution need to be processing. In this article， on the two sections of gas producer study on certain measures to prevent and control pollution，In the event in pollution control at the same time to avoid damage to the environment.

Two-stage Gas Furnace； Pollution Control； Measures

E-mail: 437231085@qq.com

TD849

A

2095-8412 （2016） 03-521-04

代智（1977-），男，漢族，湖北麻城市，工程師。研究方向：煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)及設(shè)備管理。