第八章高炉煤气处理系统
一填空
1.从炉顶排出的煤气，又称（），其温度为150℃-300℃，含有粉尘约10-40g/m3。
2.高炉煤气由炉顶封板引出，经导出管、上升管、下降管进入（）。
3.粗除尘设备有（）和旋风除尘器。
4.煤气除尘工艺分干法除尘和（）。
5.高炉调压阀组又称（），是高压煤气清洗系统中的减压装置。
6.文氏管由收缩管、喉口和（）三部分组成。
7.重力除尘器可除去大于（）的大颗粒灰尘。
8.精细除尘后标态煤气含尘量小于（）。
9.布袋除尘的进气方式有上进式和（）两种。
10.煤气放散阀属于安全装置，设置在炉顶煤气上升管的（），除尘器的顶端和除尘
系统煤气放散管的顶端，为常关阀。
二选择题
1.一般工业燃烧器要求煤气含有粉尘要小于（）mg/m3。
A.5-10
B.10-15
C.15-20
2. 粗除尘后煤气含尘量大约为（）g/m3。
A.2-10
B.0.8
C.10-40
3. 重力除尘器的原理是经下降管流出的荒煤气从重力除尘器上部进入，沿中心导管下降，在中心导管出口处流向突然倒转（）向上流动，流速降低，而荒煤气的灰尘颗粒在惯性力和重力的作用下，沉到除尘器底部。
A.0°
B.90°
C.180°
4. 洗涤塔的作用一是（），二是冷却煤气。
A. 密封
B.引导
C.除尘
5. 布袋除尘属于（）。
A.干法除尘
B.湿法除尘
C.粗除尘设备
6. 从除尘设备到半精细除尘设备之间的煤气管道称为（）。
A.荒煤气管道
B.半净煤气管道
C.净煤气管道
7. 从半精细除尘设备到精细除尘设备之间的煤气管道称为（）。
A.荒煤气管道
B.半净煤气管道
C.净煤气管道
8. 精细除尘设备以后的煤气管道称为（）。
A.荒煤气管道
B.半净煤气管道
C.净煤气管道
9. 煤气透平发电是利用专门设计的透平将煤气压力能转换为电能的一种装置，简称（）。
A.TRT
B.LF
C.BF
10. 洗涤塔属于（）除尘设备。
A.粗除尘
B.半精细
C.精细
三简答题
1.煤气为什么要进行除尘？
2.煤气除尘的基本原理有哪些？
3.按煤气除尘后所能达到的净化程度，除尘设备分类怎样分类？
4.高炉长期休风的煤气处理原则是什么？
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一填空
1.荒煤气
2.重力除尘器
3.重力除尘器
4.湿法除尘
5.减压阀组或高压阀组
6.扩张管
7.30μm
8.10mg/m3
9.下进式
10.顶端
二选择
1-5：AACCA 6-10：ABCAC
三简答题
1.煤气为什么要进行除尘？答：高炉煤气中含有大量的灰尘，不经处理，用户不能直接使
用，因为灰尘不仅会堵塞管道和设备，还会引起耐火砖的渣化和导热性变坏，甚至污染环境，另外从炉顶排出的煤气还含有饱和水，易降低煤气的发热值，煤气温度较高，管道输送也不安全。
2.煤气除尘的基本原理有哪些？答：在实用中的除尘技术，都是借用外力的作用使尘粒和
气体分离的，可借用的外力有：1）惯性力：当气流突然改变方向时，尘粒具有惯性力，使它继续前进而分离出来。2）加速度力：靠尘粒具有比气体分子更大的重力、离心力和静电引力而分离出来。3）束缚力：主要是通过过滤和过筛的办法，挡住尘粒继续运动。
3.按煤气除尘后所能达到的净化程度，除尘设备分类怎样分类？答：按煤气净化程度除尘
设备可分为三类：1）粗除尘设备。2）半精细除尘设备。3）精细除尘设备。
4.高炉长期休风煤气处理的原则是什么？答：遵守“稀释、断源、敞开、禁火”原则。稀
释：往整个煤气系统的隔断部分通蒸汽或氮气，以达到稀释煤气浓度、降低系统温度，置换出系统中的残余煤气。断源：关插板阀或眼睛阀切断本高炉煤气系统与煤气管网的联系，炉顶点火点燃新生煤气。敞开：按先高后低、由远及近的次序开启全部放散阀和人孔，使系统完全与大气相同。禁火：在处理煤气期间，整个煤气系统及领近区域严禁动火，以防煤气爆炸事故的发生。
煤气化废水深度处理技术 发表时间：2016-10-19T09:03:06.693Z 来源：《科技中国》2016年7期作者：靳小茜[导读] 所以研究一种新的处理方法，可使气化废水中有机物分解为无机物，降解彻底，是今后气化废水深度处理的发展方向。天津大唐国际盘山发电有限责任公司天津 301907 摘要：煤气化废水属于焦化废水的一种，是在煤气生产和净化过程中产生的，废水排放量大，其中含有酚类、苯类及其衍生物等生物难降解大分子有机物，还有部分焦油及氰化物，CODCr和NH3-N的浓度很高。原有的煤气化废水深度处理方法主要有活性炭吸附法、混凝沉淀法、氧化处理法等，但是这些方法都存在一定的缺点，例如活性炭添加量大、运行费用高或沉渣量大等。本课题研究表明：经SBR （序批式活性污泥法）工艺处理后的煤气化废水经过褐煤活性焦吸附，后续再经过曝气生物滤池处理，不仅使废水达到了排放标准，而且大大降低了用焦量，用来深度处理煤气化废水是经济可行的。 关键词：SBR；褐煤活性焦；曝气生物滤池；COD；吸附 一、煤气化废水的处理方法及研究成果 对煤气化废水的处理，单纯依靠物理、物理化学或化学的方法进行处理，难以达到排放标准，往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。因此煤气化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。 2.2.1煤气化废水的处理技术 煤气化废水处理通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统的城市污水处理在概念上有所不同，这里所谓的一级处理主要是指有价物质的回收，二级处理主要是生化处理，深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。 一级处理包括沉淀、过滤、萃取、汽提等单元，以除去部分的灰渣、油类等。一级处理中主要重视有价物质的回收，如用溶剂萃取、汽提、吸附和离子交换等脱酚并进行回收。这不仅避免了资源的流失和浪费，而且对废水处理有利。煤气化废水通常萃取脱酚和蒸汽提α氨后，废水中挥发酚和挥发氨分别能去除到99%和98%以上，COD也可相应去除90%左右。 二级处理主要是生化法，一般经二级处理后，废水可接近排放标准，生化法主要有活性污泥法和生物过滤法等。 2.2.1.1煤气化废水的一级处理 煤气化废水中有机物质的回收一般指的是对酚和氨的回收，常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。 1、酚的回收 （2）吸附脱酚。吸附脱酚是采用一种液固吸附与解吸相结合的脱酚方法，将废水与吸附剂两者接触，发生吸附作用而达到脱酚的目的，但采用吸附法（如活性炭吸附）回收酚存在一些困难，因为有色物质的吸附是不可逆的，假如用活性炭吸附有色物质后，很难再将有色物质洗脱下来，从而影响活性炭的使用寿命。随着廉价、高效、来源广的吸附剂的开发，吸附脱酚法是一种很有前途的脱酚方法。 （3）萃取脱酚。萃取脱酚是一种液-液接触萃取、分离与反萃再生结合的方法。该法脱酚效率高，可达95%以上，而且运行稳定，易于操作，运行费用也较低在我国焦化行业废水处理中应用最广。 2、氨的回收 目前对氨的回收主要采用水蒸气汽提-蒸氨的方法。污水经汽提后，析出可溶性气体，再通过吸收器，氨被磷酸氨所吸收，从而使氨与其他气体分离，再将此富氨溶液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。 2.2.1.2煤气化废水的二级处理 煤气化废水在进行初处理前根据不同的水质特点设置调节池以调节水质水量，设置隔油池或气浮池进行除油，经以上的预处理后可采用下面的方法进一步进行处理。 1、活性污泥法 活性污泥法是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀的分散并悬浮于反应器中和废水充分接触，并在有溶解氧的条件下，对废水中所含的有机底物进行合成和分解的代谢活动。在活动过程中，有机物质被微生物所利用，得以降解、去除。同时，亦不断合成新的微生物去补充、维持反应器中所需要的工作主体——微生物（活性污泥），与从反应器中排除的那部分剩余污泥保持平衡。 2、生物铁法 生物铁法是在曝气池中投加铁盐，以提高曝气池活性污泥浓度，充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。工艺流程包括废水的预处理、废水的生化处理和废水的物化处理三部分。预处理包括重力除油、均调、气浮除油；生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀；物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。 在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，达到提高处理效果、改善出水水质的目的。生物铁法的生产运行工艺条件包括：营养素的需求、适量的溶解氧、温度和pH值控制、毒物限量及污泥沉降比等。 2.2.2煤气化废水的深度处理技术 现阶段针对煤气化废水的深度处理技术主要有活性炭吸附法、氧化处理法和混凝沉淀法三大类。 1、活性炭吸附法 煤气化废水经以上步骤处理后COD的去除效果并不是很理想，出水浓度较大，很难达标排放，为使废水达标排放，可使用活性炭降低废水中COD的浓度。 废水处理中活性炭吸附的主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物，包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除萎剂、DDT等。当用活性炭吸附处理时，不但能够吸附这些难分解有机物，降低COD，还能使废水脱色、脱臭。因此吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。 2、氧化处理法 臭氧的氧化性强，对除臭、杀菌、去除有机物和无机物都有显著效果。臭氧氧化是瞬时反应，无永久性残留，经处理后剩余废水中的臭氧易分解，一般不产生二次污染，且能增加水中的溶解氧。VanLeeuwen等通过实验指出，臭氧对氰化物、硫氰酸盐的去除率可达95%以上，且在处理活性污泥出水时，脱色效果比活性炭要好。煤气化废水中含有较多氰化物和难降解有机物，因此通过臭氧对其废水进行深度处理，可在一定程度上去除这些物质。
高炉煤气 科技名词定义 中文名称：高炉煤气 英文名称：blast furnace gas 定义：高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。 应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录 定义 成分 高炉煤气密度 高炉煤气加热时的特点 编辑本段定义 高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。 这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤
高炉 气”，这样就提高了热值。 编辑本段成分 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2 的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m³左右。高炉煤气的成 分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼 铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺， 采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤 气热值更低，增加了利用难度。高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生 热量，也不能助燃，相反，还 罗茨风机 吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。 高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的 稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导 致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。 燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥 有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的C02、N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。 高炉煤气中存在大量的CO2L、N2，燃烧过程中基本不参与化学反应， 几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。编辑本段高炉煤气密度
高炉煤气洗涤塔用水应用及探讨 【摘要】在大力发展循环经济的背景下，高炉煤气是钢铁企业实现循环经济创效的重要增长点，在发电等方面起到了至关重要的作用。高炉煤气含有一定的水分和灰尘，需要经过洗涤塔进行一系列的处理，才能够满足用户需要。本文主要论述了高炉煤气洗涤塔的清洗优化，以便使高炉煤气质量更好，能够创造更多的价值。 【关键词】高炉煤气洗涤塔；用水 一、三环缝高炉煤气洗涤系统工艺流程概况 邯钢西区建有3200m3高炉2座，配套建有2套三环缝高炉煤气洗涤系统。三环缝高炉煤气洗涤是对高炉煤气喷水进行除尘和降温，并利用环缝设备调节高炉煤气压力及流量、控制高炉炉顶压力的系统。净化冷却后的煤气进入主管网，或经TRT发电后进主管网，再输送到各用户利用。 洗涤塔属于湿法除尘，其工艺流程为：从高炉炉顶出来的粗高炉煤气（也叫荒煤气），通过管道输送到重力除尘器，经重力除尘器除掉大颗粒灰尘后，通过管道导入洗涤塔顶部。在洗涤塔内分布14个喷头，通过喷水对煤气进行冷却，并将煤气中的小颗粒灰尘清洗干净。并且，在煤气通过洗涤塔的三环缝时，通过调节三个环形缝隙的开度来控制、调节高炉炉顶压力。经喷水洗涤后的净煤气通过管道进入脱水器脱水后送至用户。这样，高炉煤气的含水量和含尘量都达到用户使用要求，方便用户利用。 三环缝高炉煤气洗涤系统主要作用有三项：一是三环缝对高炉炉顶压力进行调节；二是通过洗涤喷水对高炉煤气进行喷淋洗涤，达到除去高炉荒煤气中的灰尘作用；三是降低高炉煤气温度。 洗涤塔用水由洗涤泵站供给。洗涤泵站供煤气洗涤系统的水泵共有6台，额定送水量700m3/h，额定压力1.0 MPa，电机功率为250kw。 洗涤指标：荒煤气含尘量：6-12 g/Nm3，净煤气含尘量≤10 mg/m3。 二、现状 目前洗涤塔运行稳定，洗涤效果良好，但从洗涤塔中排出的水中，泥沙粉尘过多，长时间积累，对设备冲刷磨损程度较大，主要体现在对阀门、管道、洗涤塔塔壁，尤其是对三环缝的环缝锥损害较大。每次检修，造成修复的工作量极大，更换的备件较多，增加过多费用，同时，检修时间长，影响高炉复风时间，缩短高炉运行周期，给企业带来较大负担。 据有关人士粗略估算，由于积灰量大对设备造成的损伤所产生的费用，仅阀
有国家标准，一般来说每千标准立方米的热值为16.4Gj-18Gj，根据煤种挥发份不同，煤气成分略有区别 加热煤气种类单位数值备注 焦炉煤气(富煤气) kJ/m3 17900 4280kcal/m3 高炉煤气kJ/m3 3920 938kcal/m3 贫煤气混合煤气kJ/m3 4180 1000kcal/m3 发生炉煤气kJ/m3 5225 1250kcal/m3 两段炉煤气kJ/m3 6395 1530kcal/m3 焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 编辑本段构成 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤 尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔
煤气化废水处理方法综述
中国矿业大学（北京） 题目：煤气化废水处理方法综述 学生姓名：赵柯学号：TSP0702005136Q 专业：环境工程 指导教师：王春荣 2007年12月
煤气化废水处理方法综述 摘要：煤气化是减少燃煤污染的有效途径，但气化 过程中产生的废水会对环境造成污染。本文针对废 水中主要污染物的不同，对其处理方法、治理技术、工艺分别进行了论述，并提出了建议。分别介绍了 煤气化废水中有用物质的回收，生化处理方法以及 深度处理方法。具体介绍了废水中酚和氨的回收， 采用活性污泥法、生物铁法，炭—生物铁法、缺氧 —好氧（A—O）法对废水进行处理，采用活性炭吸 附法和混凝沉淀法对废水进行深度处理。 关键词：煤气化；废水处理; 活性污泥法 THE SUMMARY OF WASTEWATER TREATMENT TECHNOLOGY OF COAL GASIFICATION Abstract gasification is an effective way to reduce the coal pollution, but the wastewater caused by the coal gasification process will pollution environmental. According to different main pollutants of wastewater, the disposal methods, treatment technology and techniques are separately discussed, and suggestion is put forward. Useful materials recovered from the wastewater, biological and chemistry treatment, deeply treatment are introduced in this article. Phenol and the ammonia recycled from wastewater and wastewater treated by activated sludge, biological iron, charcoal- biological iron and wastewater deeply treated by acticarbon absorption and Coagulation precipitation are introduced in this paper. Key word: coal gasification, wastewater treatment, activated sludge 1 引言 煤气化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，
最新整理高炉煤气干法布袋除尘技术 我国高炉煤气干法布袋除尘技术历经30多年的应用与发展，已日趋成熟，并在众多中小高炉上推广使用。同时，近几年我国材也取得了长足的进步，纤维与超细玻璃纤维复合的耐高温针刺毡不仅强度提高、使用寿命延长，而且使用温度提高，可耐260摄氏度左右的高温，为高炉煤气干法布袋除尘打下了坚实的基础，加之采用PLC自动化控制系统，使氮气脉冲喷吹清灰及卸灰、输灰均能按程序自动控制，有效地促进了高炉煤气干法布袋除尘技术水平的提升。 中小高炉干法布袋的成功使用，为大型高炉上采用干法布袋奠定了基础。但是，大型高炉煤气发生量多，如还采用中小高炉干法除尘的箱体大小规格，要达到同样的过滤效率，势必要成倍增加箱体数量，导致整个干法的故障点增多，占地面积大大增加。采取这种设计思路，其可靠性降低，远不能满足大型高炉的需要，影响其正常运行，导致介质的失衡，造成巨大损失。 为清除大高炉干法除尘的障碍，瑞帆在干法除尘工艺、设备、关键配套件、输灰系统等方面做了系统深入的研究，通过大量的论证，增加单箱体过滤面积，将大直径箱体（直径5.2米以上）引入到高炉煤气干法除尘器中，并采用6米直径箱体，为干法除尘系统在大型高炉上应用和推广奠定了基础。 大型高炉干法除尘的经济分析 包钢4号高炉有效容积2200立方米，属深炉缸矮胖型高炉，高炉煤气发生量平均为38万立方米/小时，高炉炉顶压力正常为0.xxxx化采用湿法两级文氏管系统。20xx年，该高炉上马了干法布袋除尘系统，至今两年多运行稳定，各项技术指标均达到或超过设计标准，成为国内20xx立方米以上高炉配备煤气干法除尘的首创。 高炉煤气除尘系统湿法除尘改为干法布袋除尘后，高炉生产平稳，除尘系统运行稳定，满足实际工况的需要。与湿法相比，干法除尘使TRT（高炉煤气余压透平发电）装置年发电量增加2xxx万千瓦时，将高炉煤气热能的温度提高100摄氏度，压力的利用率提高60%。同时，因减少高炉修风次数从而每年可增产7700吨，年减排二氧化碳6xxxx200立方米高炉为例，其干法除尘系统投产后，可大幅度节约浊环水水费，节省检修维护费用，节约新水60吨/年。同时，除尘方式的改变，使干法除尘煤气热效率大大提高，干法除尘对于配套的TRT余压发电系
煤制气废水处理技术 我国的煤炭资源十分丰富，其储量远大于天然气和石油等化石燃料。面对石油、天然气资源不足而需求快速增长的现状，煤制气将迅速成为传统煤化工行业的主导产业之一，如烯烃、醇醚、煤制油、合成天然气等的生产，弥补洁净燃料之不足。国家对高效洁净能源的倡导、开发石油替代能源的需求和充分利用劣质煤炭资源以及减少环境污染要求，这些给新一代煤制气产业发展带来了广阔的市场。但是，煤制气属于高耗水的行业，水资源需求量大，其排放的生产废水处理问题己成为制约煤制气产业发展的瓶颈。 煤制气废水主要来自煤气发生炉的煤气洗涤、冷凝以及净化等过程，水质极其复杂，含有大量酚类、长链烯烃类、芳香烃类、杂环类、氰、氨氮等有毒有害物质，是一种典型的高浓度难生物降解的工业废水。寻求投资省、水质处理好、工艺稳定性强、运行费用低的煤制气废水处理工艺，最大限度地实现省水、节水和回用，已经成为煤制气产业发展的迫切需求。目前，根据煤制气废水的水质特点，其治理技术路线主要由物化预处理、生物处理和深度处理三部分组成。
1、物化预处理技术 典型煤化工废水零排放工艺设计 在我国广泛采用的3种先进煤气化工艺一一鲁奇气化工艺、壳牌气化工艺、德士古气化工艺中，以鲁奇气化工艺产生的废水水质最为复杂。某典型的鲁奇煤制气废水中挥发酚含量为2900~3900mg/L，非挥发酚含量为1600~3600 mg/L，氨氯含量为3000~9000mg/L。回收煤制气废水中酚和氨不仅可以避免资源的浪费，而且大幅度降低了预处理后废水的处理难度。煤制气废水物化预处理采用的措施通常有脱酚、脱酸、蒸氨、除油等。 2、生物处理技术 经过物化预处理后，煤制气废水的COD含量仍有2000~5000mg/L。氨氮含量为50~200 mg/L。BOD5/COD范围为0.25~0.35。其中，烷基酚、油类、吡啶、喹啉、萘、硫化物、(硫〉氧化物等污染物是影响煤制气废水生化处理的主要抑制物质。预处理后煤制气废水的生物处理技术主要采用缺氧-好氧(A/O)工艺和多级好氧生物工艺。为了提高生物工艺处理煤制气废水的效能，近些年国内外研究也报道了煤制气废水生物处理过程中所采用的强化生物处理技术，如活性炭
高炉煤气转炉煤气混合比计算 一、原始条件： 1、 空气、混合煤气预热180℃ 2、 理论燃烧温度为1530℃ 3、 除尘方法选择干式除尘 4、 混合煤气为高炉煤气混入转炉煤气。 二、理论计算 煤气成分 设混合煤气中高炉煤气为X ，则转炉煤气为1-X 1、理论空气需要量2222010]2 32121[76.4-?-++=O S H H CO L m 3/m 3 =4.76[0.5×23X+60（1-X ）+0.5×2.4X]/100 =1.428-0.823X m 3/m 3 2、实际空气需要量（其中n=1.10） ()X X g L n L n 9266.06078.102356.1)823.0428.1(1.100124.010-=?-?=+?= m 3/m 3 3、烟气生成量 n n gL L n N CO H CO V 00124.0)100 21(1001][0222+-+? +++= =[23X+60（1-X ）+2.4X+20X+54.6X+40（1-X ）]/100+（1.1-0.21）（1.428-0.823X ）+0.00124×19×（1.428-0.823X ）×1.1×1.02356
=2.3088-0.7543X m 3/m 3 4、Q 低 368.31674.202.1082344.12602.10844.1262=?+?=+=H CO Q 高低 kJ/m 3 4.75866044.12644.126=?==CO Q 转低 kJ/m 3 ()X X Q XQ Q 032.44194.75861-=-+=转 低 高低混低 kJ/m 3 5、Q 空 (其中C 空在180℃时查表得1.30 kJ/m 3℃，C 水为1.38 kJ/m 3℃) +-=?+?=X t C gL t L C Q n n 96375.2115672.367293.100124.0水空空[0.00124× 19×（ 1.428-0.823X ）× 1.1× 1.38× 1.293]×180=379.4532-218.8138X 6、Q 煤 （其中C 煤在180℃时查表得1.42 kJ/m 3℃） 6.25518042.11=?=?=t C Q 煤煤 7、t 理 （其中1530℃时查表C 产为1.67 kJ/m 3℃） 产 混 煤 混低空理C V Q Q Q t n ++= 即：煤混 低空产理Q Q Q C V t n ++= 1530×（2.3088-0.7543X ）×1.67=379.4532-218.8138X +255.6+ （7586.4-4419.032X ） 整理得：2322.238=2710.53X X=0.8567 因此，混合煤气中高炉煤气为85.67%转炉煤气为14.33%
宝钢高炉和转炉煤气洗涤水处理技术 杨倩宇 (宝山钢铁(集团)公司) 摘要介绍了宝钢高炉煤气洗涤水和转炉除尘废水两大水处理循环系统的工艺组成及工艺设计特点，通过日常的生产、技术管理，使系统保持水的重复利用率达到95 %以上，污染物综合排放合格率95 %以上，以及对炼钢OG泥浆再利用进行的技术改造。 关键词废水处理高炉煤气洗涤转炉除尘水循环率 WASTE WATER TREATMENT FOR BF GAS CLEANING AND CONVERTER DEDUSTING SYSTEMS AT BAOSTEEL YANG Qianyu (Baoshan Iron and Steel Corp.) ABSTRACT The article introduces the composition and design features of two water treatment and circulation systems for BF gas cleaning and converters dedusting,operation experience for maintaining both the water circulation rate and up-to-standard rate in terms of comprehensive pollutant discharge higher than 95% and as well as the experience of technical innovation for reusing the steelmaking OG mug. KEY WORDS waste water treatment,BF gas,cleaning,converter dedusting,water circulation rate 1 前言 宝钢是一座现代化的大型钢铁联合企业，拥有国内最先进的生产设备和一流的科学管理技术，自1985年9月第一座高炉点火投产至今已经历了十几年，形成了年产钢800万t，销售收入达260亿元的生产规模，具有如此水准的企业，在合理有效利用水资源及防治环境方面从设计及管理上都做了充分的准备。 冶金钢铁企业是用水大户，也是废水排放大户。其生产用水主要包括工艺用水、冷却用水、洗涤用水、锅炉用水及空调用水。一般根据冷却水与被冷却介质是否直接接触以及被污染的轻重程度而将冷却水系统划分为净循环、污循环及洗涤用水、冲渣用水四大系统。下面就以钢铁企业废水处理中较为典型的洗涤用水系统为例，结合宝钢多年的生产管理经验对洗涤污水处理技术作一个简单的介绍与总结。 2 高炉煤气洗涤水系统 宝钢1号、2号高炉容积均为4 063 m3，为国内最大型高炉，设计日产铁量1万t，分别于1985年9月、1991年6月投产，3号高炉容积4 350 m3于1994年9月投产，最大煤气发生量7.0×105 m3/h，炉顶最大压力0.25 MPa，吨铁产灰量15 kg。 本系统是为减少高炉煤气含尘量而设置的高炉煤气洗涤水装置，属于湿式除尘法(此
几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。 一Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。 该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。
一、已知某设计高炉的冶炼条件如下 1、原料成分： 高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。 表1原料成分表 % 2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示： 表2 焦炭成分 % C 固 灰分（12.64%） 挥发份（0.58%） 有机物（1.42%） Σ 游离水 SiO 2 Al 2O 3 CaO MgO FeO CO CO 2 CH 4 H 2 N 2 H 2 N 2 S 85.36 7.32 4.26 0.51 0.12 0.43 0.21 0.19 0.025 0.037 0.118 0.36 0.27 0.79 100.00 4.17 表3 喷吹无烟煤成分 % 3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03% 4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg 原料 烧结矿 生矿 混合矿 石灰石 Fe 52.8 48.5 52.37 Mn 0.093 0.165 0.1 P 0.047 0.021 0.044 0.005 S 0.031 0.134 0.041 0.029 Fe2O3 55.3 62.4 56.01 FeO 18.18 6.2 16.98 CaO 11.7 2.12 10.74 54.11 MgO 3.74 0.4 3.41 1.16 SiO2 9.76 14.84 10.27 0.73 Al2O3 1 2.32 1.13 0.13 MnO2 0.26 0.03 MnO 0.12 0.11 FeS2 0.25 0.03 0.07 FeS 0.09 0.08 P2O5 0.11 0.05 0.1 0.01 CO2 2.11 0.21 43.79 H2O 9.05 0.9 总和Σ 100 100 100 100 C H O N S H2O 灰分（16.78%） 合计 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 75.30 3.26 3.16 0.34 0.36 0.80 9.39 5.82 0.20 0.16 1.21 100
一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘 高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类，目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘，而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。 高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合节能环保技术之一,以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点,优于传统的湿法洗涤除尘工艺, 属于环保节能项目，位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”（高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电）之首。是国家大力推广的清洁生产技术。 1、工艺流程与设备 1.1系统组成 1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置（包括大灰仓）、荒净煤气管路、阀门及检修设施、综 合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成。 2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置，有热管换热器和管式换热器两类， 应优先选用热管式换热器。 1.2过滤面积 1 根据煤气量（含煤气湿分，以下同）和所确定的滤速计算过滤面积 计算公式： 其中 F ——有效过滤面积 m 2 Q ——煤气流量m 3/h （工况状态） V ——工况滤速 m/min 2 工况流量。 在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量。以标准状态流量乘以工况系数即为工况流量。 3工况系数 工况体积（或流量）和标况体积（或流量）之比称为工况系数，用η表示。 计算公式： 其中 η——工况系数 Q 0——标准状态煤气流量m 3/h Q ——工况状态煤气流量m 3/h T 0——标准状态0℃时的绝对温度273K t —— 布袋除尘的煤气温度℃ P —— 煤气压力（表压）MPa P 0——标准状态一个工程大气压，为0.1 MPa 当t 值按煤气平均温度165℃计算时上述公式简化为： η=1.61 .0P P 此时工况系数η与压力关系见表3—2。 温度取值不同，数值略有变化。 表3—2 工况系数η与压力关系
吗 10-1 煤气成分如何换算？………… 10-2 煤气低发热值如何计算？ 10-3 实际空气需要量如何计算？………………………………………… 10-4 空气过剩系数如何计算？ 10-5 混烧高热值煤气如何计算？………………………………………… 10-6 理论燃烧温度如何简易计算？……………………………………… 10-7 热风炉需要冷却水压力如何计算？………………………………… 10-8 热风炉热效率如何计算？………………………………………… 10-9 高炉煤气发生量的理论计算与简易计算如何？ 10-10 煤气标准状态下的重度如何计算?…………………………… 10-11 煤气流速如何计算？……………………………………………… 10-12 烟道废气的流速如何计算？……………………………………………… 10-13 炉顶煤气取样管如何计算？……………………………………………… 10-14 煤气管道盲板与垫圈如何计算？……………………………… 10-1 煤气成分如何换算？ 热风炉燃烧所用的高炉煤气常以干煤气成分表示，实际上是含有水分的。因 此计算时要先将干煤气成分换算成湿煤气成分。 已知煤气含水的体积百分数，应用下式换算。 100 1002O H V V -? =干湿 (10-1) 若已知每21m3干煤气在任意温度下的饱和水蒸汽量(g/m3)，可以用下式换算。 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 (10-2) 式中：湿V ——湿煤气各组成的含量，%； 干V ——干煤气各组成的含量，%；
O H 2——湿煤气中含水量，%； 干 O H g 2 ——13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量，3/m g 。 计算实例： 已知某热风炉使用高炉煤气，其干煤气成分如下：CO2 18.5%，CO 23.5%，H2 1.5%， N2 56.5%，并已知煤气含水5%，求湿煤气成分。 解：根据公式： 100 1002O H V V -? =干湿 100 5100-? =干V =0.95干 V 则：CO2 18.5×0.95=17.575% CO 23.5×0.95=22.325% H2 1.5×0.95=1.425% N2 56.5×0.95=53.675% H2O 5% 合计100% 计算实例： 某厂所在地年平均气温为20℃，该厂热风炉采用冷高炉煤气，其干成分为：CO 23.6%，H2 3.1%，CO2 17.4%，CH4 0.1%，O2 0.1%，N2 55.7%，试计算高炉煤气的湿成分。 解：根据公式： 干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 查表可知在20℃下13m 干煤气所能吸收的饱和水蒸汽量为193/m g 所以干干 湿V g V O H ?+= 2124.0100100 干V ??+= 19 124.0100100
摘要 煤气化是减少燃煤污染的有效途径，但气化过程中产生的废水会对环境造成污染。本文针对废水中主要污染物的不同，对其处理方法、治理技术、工艺分别进行了论述，并提出了建议。分别介绍了煤气化废水中有用物质的回收，生化处理方法以及深度处理方法。具体介绍了废水中酚和氨的回收，采用活性污泥法、生物铁法，炭—生物铁法、缺氧—好氧（A—O）法对废水进行处理，采用活性炭吸附法和混凝沉淀法对废水进行深度处理。 关键词：煤气化，废水处理，活性污泥法
前言 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学产品的过程，主要分为煤炭焦化、煤气化、煤气化合成氨、煤气化合成其他产品及直接液化等。 煤气化是煤化工产业发展最重要的单元技术，采用空气、氧气、CO2和水蒸气为气化剂，在气化炉内进行煤的气化反应，可以产生不同组分不同热值的煤气。主要用于生产各种燃料气，是干净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；还可以合成液体燃料和很多化工产品。 煤气化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。对煤气化废水的处理，单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理，难以达到排放标准，往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。因此煤气化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。
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1 （1）常压固定床煤气化技术 常压固定床煤气化是以空气、蒸汽、氧气为气化剂，在常压下将煤转化成煤气的过程。由于该技术成熟可靠、操作简单、投资少、建设期短，在国内冶金、建材、机械等行业广泛用于制取燃气；在中小型合成氨厂、甲醇厂用于制取合成气；在用气量较少的小型化工装置中用于制取CO 和H 2。这种煤气化技术的缺点是原料煤要求较高，且单炉生产能力小、渣中残碳较高、气化为常压煤气的压缩功耗高。随着煤气化技术的不断发展，及国家对煤化工准入生产规模要求的提高，在新建的大型煤化工装置中一般不采用此技术。 （2）加压固定床煤气化技术 图1 鲁奇加压气化炉 鲁奇加压[2]气化技术（图1）是加压固定床气化技术的代表，在20世纪30年代已实现工业化，义马气化厂[3]单台炉运行可达172天，是比较成熟的气化模式。20世纪80年代以来，我国已引进4套现代化的Lurgi 气化装置，其中3套用于生产城市煤气，1套用于生产合成氨，在设计、安装和运行方面均已取得丰富经验。该气化技术原料适应范围广，除黏结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化，且可气化灰分高的劣质煤。Lurgi 气化炉中煤与气化剂逆向运动，炉温较低，采用固态排渣。Lurgi 固定床气化工艺成熟可靠,包括所副产焦油在内的气化效率、碳转化率、 气化热
高炉煤气处理系统 一．煤气处理包括：（1）除尘；（2）脱水。 二．煤气除尘设备及原理 （1）除尘流程 a.除尘的原因及目的； 高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其中含有CO、H2、CH4等可燃气体，可以作为热风炉、焦炉、加热炉等的燃料。但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150～300oC,标态含有粉尘约40～100 g/m3。如果直接使用，会堵塞管道，并且会 引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。因此，高炉煤 气必须除尘后才能作为燃料使用。 b.煤气除尘设备：湿法除尘、干法除尘。
湿法除尘： 干法除尘： 干法除尘有两种，一种是用耐热尼龙布袋除尘器，另一种是干式电除尘器。 （2）设备 a.粗除尘设备：重力除尘器、旋风除尘器 重力除尘器：
利用自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置。 重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下，与气分离，沉降到除尘器锥底部分。属于粗除尘。 重力除尘器上部设遮断阀，电动卷扬开启，重力除尘器下部设排灰装置。 重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降，将粉尘从气体中分离出来的设备。粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备，在重力的作用下，粉尘粒子逐渐沉降下来，而气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘的目的。 在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。因此，一般控制气体的流动速度为1—2m／s，除尘效率为40％一60％。倘若速度太低，则设备相对庞大，投资费用增高，也是不可取的。在气体流速基本固定的情况下，重力除尘器设计得越长，越有利于提高除尘效率，但通常不宜超过10m长。 旋风除尘器：
高炉煤气洗涤废水的处理技术 高炉炼铁过程产生的大量炉气中含有一定量的一氧化碳气体(CO>20%)，故称高炉煤气。高炉煤气中含有大量的可燃性成分并夹杂有大量的灰尘，温度通常为150～400℃。从炉顶排出的废气一般先经重力除尘器后，再进行洗涤处理和深度除尘。洗涤处理是通过在洗涤塔或文氏管中的气、水对流接触实现煤气的洗涤和冷却。洗涤冷却后的水就是高炉煤气洗涤废水。这种废水水温高达60 ℃以上，主要杂质是固体悬浮物、尘泥(瓦斯泥)、氧化物、焦炭粉等。除此之外，还含有一部分无机盐及酚、氰、重金属等有毒物质，由于该废水水量大、污染重，必须进行处理，并尽可能循环使用[1]。 1 治理现状 目前大、中型高炉煤气洗涤废水的沉淀处理可分为自然沉淀和混凝沉淀。 1.1 自然沉淀法 xx钢铁公司、xx钢铁公司、xx钢铁公司、xx第一钢铁厂等的高炉煤气洗涤废水均采用自然沉淀为主的处理方法。xx钢铁厂高炉煤气洗涤废水过去靠两个D=12m的浓缩池处理，未达到工业用水及排放标准，后来改用平流式沉淀池进行自然沉淀，沉淀效率达90%左右，出水悬浮物含量小于100mg/L，冷却以后水温约40℃，水的循环率达90%，除个别指标(如Pb、酚)有时超标外，处理后的废水基本可达标排放。国外高炉煤气洗涤废水的处理大多数采用自然沉淀方法[2]，特点是废水靠重力排入沉淀池或浓缩池，处理后经冷却塔冷却后循环使用，出水悬浮物SS<85mg/L，循环率达96%。整个系统设计成闭路循环，运行期间没有排污。自然沉淀法的优点是节省药剂费用，节约能源；缺点是水力停留时间长，占地面积大，对用地紧张的企业不宜采用；另外，当瓦斯泥颗粒过细时，自然沉淀后的水中悬浮物含量偏高，输水管道、水泵吸水井积泥较多，冷却塔和煤气洗涤设备污泥堵塞现象较严重。 1.2 混凝沉淀法 混凝沉淀也是一种广为采用的处理方法，如xx钢铁厂、xx钢铁总厂、xx 钢铁公司等的高炉煤气洗涤废水多采用混凝沉淀法。xx高炉煤气洗涤废水处理
操作规程编号：LX-FS-A40177 高炉煤气除尘（布袋除尘）岗位安 全规程范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
高炉煤气除尘（布袋除尘）岗位安 全规程范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 （1）上岗前工作要求： ①上岗前人员要按规定穿戴好工作服、安全帽、劳保皮鞋、皮手套；帽带、袖口必须系好。 ②检查便携式煤气报警仪，固定式煤气报警器，现场煤气探头使用正常。 ③煤气区域应有明显的警示标志，标识保持好清洁。严禁烟火，严禁堆放易燃易爆物品。 ④煤气设施严禁有泄露煤气现象，各种承压管道、介质管道防跑冒滴漏。 ⑤布袋除尘平台及走道应经常清扫，不准堆放任