工业的污染核算
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第二节铜冶炼工业的污染核算铜是一种浅玫瑰色或淡红色金属物质。
金属铜具有优良的物理和化学特性,如高热导率和电导率,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,具抗蚀性、可塑性、延展性,•纯金属铜可拉成细丝,制成很薄的铜箔;能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。
铜形成的合金主要分成三类:黄铜是铜锌合金,青铜是铜锡合金,白铜是铜钴镍合金。
2006年我国金属铜年总产量为299.89万t,我国金属铜需求量接近390万t。
全国八大铜冶炼厂粗铜生产能力占全国产量90%以上,我国铜冶炼工业属于集中度较高的行业。
规模化铜冶炼厂的铜冶炼技术和装备水平基本达到发达国家20世纪90年代水平,铜冶炼综合能耗已从1.1t标煤降到0.65t标煤以下,S02利用率从65%提高到95%以上。
工业上使用的铜有电解铜(含铜99.9%〜99.95%)和精铜(含铜99.0%〜99.7%)两种。
前者用于电器工业,用来制造特种合金、金属丝及电线。
后者用来制造其他合金、铜管、铜板、轴等。
一、金属铜冶炼的设备和原料(一)铜冶炼的设备现在大型炼铜厂,粗铜生产多采用两段炼铜法,即先熔炼,后吹炼。
金属铜熔炼的主要设备有:密闭鼓风炉二白银熔池炉、闪速炉、电炉、反射炉;吹炼设备多使用转炉。
精铜的火法精炼设备主要采用精炼反射炉或回转炉;铜的水法精炼在电解槽内进行。
(二)铜冶炼使用的原料溶炼铜主要原料有铜精矿、焙剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、无烟煤、重油等)。
一般火法炼铜是先将含铜百分之几或千分之儿的原矿石,通过选矿将铜品位提高至20%〜40%的铜精矿。
铜冶炼厂使用的原料(铜精矿)主要以硫化铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFe2S2)、硫砷铜矿(Cu3AsS4)为主,一般含铜含量在20%〜40%,硫含量一般为铜含量的1〜3倍,铜精矿还含有氟、铅、锌、金、银、砷等多种元素。
铜冶炼工艺中分火法冶炼和湿法冶炼,我国85%的铜冶炼是采用火法冶炼。
对于火法炼铜工艺流程,如采用硫铜比大于1.5的铜精矿为原料,需经过焙烧脱硫工序;釆用硫铜比小于1.5的铜精矿为原料,可以不经过焙烧直接投入反射炉(或电炉)进行熔炼。
工业污染源产排污核算方法说明一、产排污核算方法1.1 试用范围该方法适用于缺乏符合规范的自动在线监测数据、监督性监测数据和自测数据的企业。
运用该方法计算得出的污染物产生量与排放量代表了特定行业、工艺、产品、原料在正常工况下污染物产生与排放量的一般规律。
1.2 方法简介通过“产品、原料、工艺、规模组合”确定产污系数——通过产污系数与企业当年活动水平核算污染物产生量——通过污染治理设施平均运行效率和实际运行率核算污染物削减量——污染物产生量与削减量的差值,即实际排放量,核算思路如图1所示。
图1 污染物排放量核算思路1.3计算过程(1)计算污染物产生量①根据产品、原料、生产过程中产污的主导生产工艺、企业规模(企业生产产能)这一个组合查找和确定所对应的某一个污染物的产污系数。
②根据该污染物的产污系数计量单位:单位产品产量或单位原料用量,填报企业实际产品产量或原料用量。
例如某组合内COD的产污系数单位为:kg/t产品,则计算产生量时需要企业实际产品产量。
如果产污系数单位为:kg/t原料,则计算产生量时需要企业原料实际消耗量。
③利用污染物产生量计算公式(如下)进行计算:污染物产生量=污染物对应的产污系数×产品产量(原料用量)(2)计算污染物去除量①根据企业对某一个污染物所采用的治理技术查找和选择相应的治理技术平均去除效率;②根据所填报的污染治理设施实际运行率参数及其计算公式得出该企业某一污染物的治理设施实际运行率(k值)。
③利用污染物去除量计算公式(如下)进行计算:污染物去除量=污染物产生量×污染物去除率=污染物产生量×治理技术平均去除效率×治理设施实际运行率(3)计算污染物排放量污染物排放量=污染物产生量-污染物去除量=污染物对应的产污系数×产品产量(原料用量)-污染物产生量×治理技术平均去除效率×治理设施实际运行率同一企业某污染物全年的污染物产生/排放总量为该企业同年实际生产的全部工艺(工段)、产品、原料、规模污染物产生/排放量之和。
工业污染源普查范围与核算方法工业污染对环境和人类的健康带来了严重的影响。
为了控制和减少工业污染的排放,普查工业污染源是必不可少的。
本文将介绍工业污染源普查的范围和核算方法。
首先,工业污染源普查的范围包括了各个行业的工业企业以及其产生的废气、废水、固体废物等。
在工业企业方面,包括了制造业、化工业、电力工业、矿业等各个领域。
而废气、废水、固体废物则是普查的对象,需要对其排放量、污染物的种类和浓度等进行详细的调查。
在普查过程中,需要使用一些核算方法来获取真实准确的数据。
一种常用的方法是通过监测设备来实时监测污染源的排放情况。
这种方法可以获取到准确的污染物排放浓度和排放量,但需要高昂的设备投入和运维成本。
另一种方法是通过抽样调查的方式进行,通过代表性样本来推算整个污染源的排放情况。
这种方法的成本较低,但可能存在一定的抽样误差。
除了核算方法外,还需要科学合理地确定普查的范围。
一般来说,普查的范围需要涵盖全国范围内的工业企业,包括中小型企业和大型企业。
同时,还需要对各个行业内的企业进行细分,根据企业的规模和污染物排放量等因素来确定普查的重点。
对于大型工业企业,可以直接要求其提供详细的排放数据;而对于中小型工业企业,可以通过问卷调查的方式来获取相应的数据。
此外,为了确保普查的准确性和数据的可比性,还需要制定统一的调查问卷和核算标准。
调查问卷需要包括各个污染源的基本信息、排放情况、污染处理设施等内容,以确保对污染源的全面了解。
核算标准需要明确污染物的排放限值、计算方法以及核算的时间范围等,以便于对数据进行比较和分析。
总之,工业污染源普查的范围应包括各个行业的工业企业以及其产生的废气、废水、固体废物等。
核算方法可以使用实时监测设备和抽样调查等方式来获取真实准确的数据。
需要科学合理地确定普查的范围,并制定统一的调查问卷和核算标准来保证数据的准确性和可比性。
通过普查工业污染源,可以及时了解污染情况,制定相应的控制措施,保障环境和人类的健康。
环管G148班0郑豆花纺织印染工业污染核算一、行业污染物排放标准收集、整理分析1、《纺织染整工业水污染物排放标准》编制说明及排放标准1.1使用范围本标准按照纺织染整企业的废水排放去向,分年限规定了纺织染整工业水污染物最高允许排放浓度及排水量。
本标准适用于纺织染整工业企业的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
本标准不适用于洗毛、麻脱胶、煮茧和化纤原料蒸煮等工序所产生的废水。
1.2制定目的为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》,促进纺织染整行业工艺和污染治理技术的进步,防治水污染,制定本标准。
1.3主要污染物新标准中污染物项目选择为pH值、COD、BOD5、SS、色度、氨氮、总氮、总磷、硫化物、六价铬、苯胺类、二氧化氯共12项。
具体污染物排放规定如下。
表1现有企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量(1) (2)当产品不同时,可按FZ/T 01002-2010进行换算。
1 .自2015年1月1日起,现有企业执行表2规定的水污染物排放限值。
2 .自2013年1月1日起,新建企业执行表2规定的水污染物排放限值。
表2新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量mg/L (pH )(1)(2)当产品不同时,可按FZ/T 01002-2010进行换算。
1.根据环境保护工作的要求,在国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱,或环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染物排放行为,在上述地区的企业执行表3规定的水污染物特别排放限值。
执行水污染物特别排放限值的地域范围、时间,由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府规定。
表3水污染物特别排放限值(1)FZ/T 01002-20101.4特征污染物1.4.1退浆时的浆料、煮炼时溶出织物中胶质和半纤维素、染整过程中使用的助剂和残留水中的染料,而这些浆料、染料和助剂绝大部分是有机化合物。
夯实污染物排放量核算科学基础工业源产排污核算
方法解读
工业源产排污核算方法是用于对工业企业产生的污染物进行排放量核算的一种科学方法。
它主要包括以下几个方面的内容:
1. 数据收集和调查:首先需要收集和调查工业企业的生产数据,包括生产数量、原料消耗、能源消耗等信息,还需要了解工业过程中可能产生的污染物类型和排放情况。
2. 排放因子的确定:排放因子是指单位产量或单位能源消耗所产生的污染物排放量。
根据工业过程和污染物的特性,可以通过实地监测或相关数据统计得到排放因子。
3. 排放量核算:根据收集的生产数据和排放因子,可以计算出工业企业产生的各类污染物的排放量。
计算方法可以采用物质平衡法、能量平衡法、排放因子法等。
4. 数据验证和校准:对计算得到的排放量进行验证和校准,通过与实地监测数据进行对比,保证计算结果的准确性和可靠性。
5. 报告和分析:将排放量核算结果进行整理、归纳和分析,生成相应的报告。
可以根据排放量的变化趋势和影响因素,提出改进措施和减排建议。
工业源产排污核算方法的应用可以为工业企业的环境管理和减轻污染物排放提供科学依据,有助于制定和实施相应的环保政策和措施。
并且通过排放量核算可以实现数据的监控和比对,促进了企业的环境管理和持续改进。
工业企业污染物排放量计算方法统计企业在一定时段内污染物排放量的方法较多,以污染源监督性监测数据为基础的计算方法,可根据被监测企业的生产工况、生产天数、排放浓度和排放流量等相关数据进行。
下面介绍废水和废气污染物排放量的计算方法,供参考使用。
一、废水污染物排放量计算方法先计算监测时段(日)内各个排放口污染物排放量,及该排放口计算时段(季或月)内排放量,再将各个排放口污染物排放量累加,获得计算时段内企业污染物排放量。
企业污染物年度排放总量为各计算时段排放量之和。
1.计算时段内各个排放口污染物排放量,公式为:100011⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=G T F Q C P (1) 式中P —计算时段内该排放口某污染物排放量(千克) C —该排放口某污染物监测当日平均浓度(毫克/升) Q —该排放口监测当日废水排放量(立方米/天) F—该排放口对应的监测当日生产负荷(%) T —计算时段内该排放口对应的企业生产天数(天) G —计算时段内该排放口对应的企业平均生产负荷(%)2.计算时段内企业污染物排放总量,公式为:∑==ni i P D 1 (2)式中D —计算时段内企业某污染物排放总量(千克)i P —计算时段内第i 个排放口某污染物排放量(千克) n —企业排放口个数3.计算企业废水污染物年排放总量,可将一年内各计算时段排放量累加,获得全年排放总量。
公式为:∑==kj j t D D 1 (3)式中t D —企业某污染物年排放总量(千克)k —计算时段数j D —第j 次计算时段企业某污染物排放总量(千克)二、废气污染物排放量计算方法先计算监测时段(小时)内企业各个废气排放设备(如锅炉、炉窑等)污染物排放量,及该排放口计算时段(季或月)内排放量,再将各废气排放设备污染物排放量累加,获得计算时段内企业废气污染物排放总量。
企业废气污染物年排放总量为各监测时段该污染物排放量之和。
1.计算时段内废气排放设备污染物排放量,公式为:61011⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=G T F Q C P (4)式中P —计算时段内该废气排放设备某污染物排放量(千克) C —该废气排放设备某污染物小时平均浓度(毫克/立方米) Q —该废气排放设备小时废气排放量(立方米/小时)F—该废气排放设备监测小时内生产负荷(%) T —计算时段内该废气排放设备的生产小时数(小时) G —计算时段内该废气排放设备的平均生产负荷(%)如果一个废气排放设备有多个烟道,每个烟道设置了一个监测断面,则每个烟道的污染物排放量都按照公式(4)计算,该废气排放设备污染物排放量为各烟道排放量之和。
工业污染核算计算类型汇总1. 玻璃生产计算方法平板玻璃熔炉产生SO2的原因是燃料中含有硫分,原料中含有芒硝(Na2SO4),这些含硫物燃烧氧化或分解,导致烟气中有大量SO2产生。
燃料(重油、天然气、煤气、煤炭)燃烧产生SO2,还有作为玻璃澄清剂的芒硝(Na2SO4,约占平板玻璃配料总量的2~5%,)融化过程,硫分约90%参与分解产生SO2。
目前我国平板玻璃熔炉所用燃料,主要是重油和天然气两种。
其中90%左右的生产线采用重油作为燃料。
重油含硫量(重油含硫量一般在2%或以下)直接决定了SO2排放水平的高低。
单位玻璃产品燃料燃烧产生的SO2主要与燃料类型(重油或天然气)、单位玻璃产品燃料消耗量、燃料含硫率有关。
玻璃融化产生的SO2量由芒硝融化和燃料燃烧产生SO2量之和。
计算方法如下:例如:500t玻璃熔窑,使用含硫2%的重油为燃料,芒硝含率3%,SO2产生量则为:G硫﹦2.2×(3/2)+ 1.95 ×179×2%﹦3.3+6.98 ﹦10.28 ㎏/t玻璃表5—68 不同燃料SO2排放水平(单位:mg/Nm3)2. 火电脱硫计算方法该电厂10 000 t含硫率1%的燃煤燃烧后产生的二氧化硫量为17×10 000=170 000 kg(产生量)。
审核该电厂在Ca/S 1.05、石灰石纯度80% 条件下去除1 kg二氧化硫需消耗石灰石量为2.048 kg/kg。
消耗289t石灰石为可以去除的二氧化硫总量为289 000÷2.048= 141 113 kg (实际去除量)。
实际去除率η=141 113÷170 000=83.01%若正常去除率η0=95%,则运行率V=83.01%÷95%=87.38%。
3. 炼焦生产计算方法:(一)炼焦过程中的硫平衡测算炼焦过程除了产生H2S外,还会产生SO2、COS、CH3SH、CS2等气态硫化物,SO2绝大部分会被还原为H2S。
炼焦过程中硫平衡测算时,涉及到的变量有三个,即吨焦煤耗 B0、焦煤含硫 S煤、焦炭含硫 S焦。
1.炼焦过程中硫元素的流失量测算若吨焦煤耗 B0=1350㎏/t焦;焦煤含硫 S煤=0.8%;焦炭含硫 S焦=0.68%,则焦炭中的硫占总硫量的63%,即(S焦×1000)/ B0S煤=(0.68%×1000)/ (1350×0.8%)= 63%。
吨焦硫元素流失量为:B0S煤-1000×S焦=10.8-6.8=4㎏/t焦,即吨焦硫元素流失量占焦煤总硫量的37%。
2.焦炉荒煤气产生量测算焦炉荒煤气产生量为:V0 =280+1000×(H - 22%)m3/t煤式中: H—炼焦煤的挥发分。
若炼焦煤的挥发分H为38%,则V0=440 m3/t焦。
3.焦炉荒煤气含硫量测算出焦散逸煤气中含硫量占焦煤总硫量的1.4%,折合0.15㎏/t焦(H2S、焦油、有机硫等)。
焦炉荒煤气中H2S平均浓度约为6~10g/m3,若H2S浓度为8 g/m3,则焦炉荒煤气中的硫为(32/34)×V0×0.008=(32/34)×440×0.008=3.31㎏/t焦;则焦炉荒煤气中的含硫量占焦煤总硫量的比例为(32/34)×(V0×0.008)/ B0S煤=(32/34)×(440×0.008)/ (1350×0.8%)=31.1%。
焦油(液态)中含硫量换算后约为0.34㎏/t焦,占焦煤总硫量的3.2%。
气态有机硫在焦炉煤气中的浓度约320 mg/m3,气态有机硫含硫量换算后约为0.14㎏/t 焦,占焦煤总硫量的 1.3%。
(二)回用于炼焦的焦炉煤气燃烧二氧化硫排放量测算生产1吨焦炭,加热约需焦炉煤气190m3。
1.回用的焦炉煤气有脱硫措施脱除煤气体中硫化物的方法很多,通常可分为湿法和干法两大类,而湿法脱硫则按溶液的吸收和再生性质又区分为湿式氧化法、化学吸收法、物理吸收法以及物理-化学吸收法。
①湿式氧化法是借助于吸收溶液中载氧体的催化作用,将吸收的H2S氧化成为硫磺,从而使吸收溶液获得再生。
该法主要有改良ADA法、栲胶法、氨水催化法、PDS法及络合铁法等。
②化学吸收法系以弱碱性溶液为吸收剂,与H2S进行化学反应而形成有机化合物,当吸收富液温度升高,压力降低时,该化合物即分解放出H2S。
烷基醇胺法、碱性盐溶液法等都属于这类方法。
③物理吸收法常用有机溶剂作吸收剂,其吸收硫化物完全是一种物理过程,当吸收富液压力降低时,则放出H2S。
属于这类方法的有冷甲醛法、聚乙醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法以及早期的加压水洗法等。
④物理=化学吸收法,该法的吸收液由物理溶剂和化学溶剂组成,因而其兼有物理吸收和化学反应两种性质,主要有环丁砜法、常温甲醛法等。
目前焦炉煤气净化主要采用湿法脱硫工艺,HPF法、TV法和FRC法是目前采用较多的荒煤气粗脱硫技术,但是还有许多问题需要解决;PDS法是非常具有竞争力的方法,其脱硫成本只有ADA法的30%左右,脱硫脱氰能力优于ADA法。
干法脱硫技术是煤气深加工和高效利用时必不可少的脱硫方法,如果能够克服其缺点,干法脱硫将以其操作简单可靠的优点得到更好的应用前景。
脱硫设施的脱硫率η=Kη硫式中:K——脱硫设施的运行率;η硫——脱硫设施正常运行时的脱硫率,取值见表9。
则:炼焦二氧化硫排放量=2×(190/ V0)×[0.31×(1-Kη硫)+0.013]×B0S煤×90%㎏/t焦式中:0.31为焦炉荒煤气中的含硫量占焦煤总硫量的比例;0.013为气态有机硫占焦煤总硫量的比例;90%为硫化物转化为SO2的转化率。
若焦炉气量V0取440 m3/t焦。
脱硫率η硫=90%,脱硫设施运行率K=100%时,炼焦二氧化硫排放量=2×(190/ V0)×[0.31×(1-Kη硫)+0.013]×10.8×90%=0.369㎏/t焦脱硫率η硫=95%,脱硫设施运行率K=100%时,炼焦二氧化硫排放量=0.239㎏/t焦脱硫率η硫=99%,脱硫设施运行率K=100%时,炼焦二氧化硫排放量=0.135㎏/t焦4. 水泥生产计算方法:水泥生料和燃料煤中都含有硫,按熟料实物煤耗高值164 kg 原煤/t、煤的硫含量为2%计算,生产1吨水泥熟料燃料带入3.28 kg硫,折合成SO3为8.2kg。
由煤带入的SO3最多占生料量的0.54%,通常燃料带入水泥生产的SO3折算量不超过生料量的0.3%,大型新型水泥生产线由于燃料消耗少,该比例更低。
水泥原料中往往含有一定量的碱(Na2O、K2O),该碱的存在,会在烧成系统结皮,影响烧成系统的连续运行,为此,在水泥生料配料时一方面限制碱含量小于1%,同时要求硫碱比(SO3摩尔数/Na2O摩尔数)控制为0.6~0.8。
当生料中碱含量为1%,要满足硫碱比在0.6~0.8的范围内,生料中SO3含量应为0.77%~1.03%(包括燃料带入部分),由此可见,燃料煤带入的硫不能单独满足生料硫碱比的要求,通常情况下,原料带入的硫含量高于燃料煤带入的硫含量。
为了利用含硫高的煤,《水泥工厂设计规范》(GB50295-2008)特意把石灰质原料中SO3含量降低到0.5%以下(2008年以前为SO3含量<1%)。
硫在原燃料中存在的形式为硫化物硫、元素硫、硫酸盐硫和有机硫。
元素硫、硫化物硫、有机硫为可燃性硫。
硫酸盐是不参与燃烧反应的,多残存于灰烬中,称为非可燃性硫。
可燃性硫在燃烧时主要生成SO 2,只有1%~5%氧化成SO 3,其主要化学反应是:单体硫燃烧:S+ O 2= SO 2 SO 2+1/2O 2=SO 3 硫铁矿的燃烧:4FeS 2+11O 2=2Fe 2O 3+ 8SO 2 SO 2+1/2O 2=SO 3 硫醚等有机硫的燃烧: CH 3CH 2S H 2S+H 2+C+C 2H 4 CH 3CH 22H 2S+3O 2=2SO 2+2H 2O水泥窑S02的生成,主要是由于燃料和水泥原料中的硫铁矿等物质,部分在温度300~600℃时分解生成;还有部分是在燃烧时产生的。
但是,因为水泥的主要原料是石灰石,在窑系统的各个部位都有S02被吸收,如Fe 2S 在顶部两级旋风筒中燃烧产生的S02, 约有70%立刻被生料中的CaO 所吸收。
尤其在最低一级旋风筒中,气温为800~850℃,S02与活性很大的CaO 反应速度最快,来自窑气流中的大部分S02被最低一级的旋风筒截留下来。
如果是窑磨一体机,S02在磨中被进一步吸收。
水泥熟料锻烧工艺本身就是效率很高的脱硫过程,大部分硫固化后留在残留水泥熟料中,只有少量随废气排放。
新型干法生产烧成用的煤粉,无论是窑头还是分解炉喷入,煤燃烧产生的SO 2均通过分解炉,在分解炉内大量刚生成的CaO 基本上可将这些SO 2全部化合成CaSO 4,进一步结合成熟料,只有原料中含有FeS 2时预热器的废气中才能有SO 2,可以认为新型干法生产工艺SO 2的排放量主要取决于生料的SO 3含量,新型干法生产工艺SO 2的排放量可用下面公式计算。
G so2= 64/80×t 熟料耗生料量×SO 3含量×(1- 吸收率)×103 kg/t 熟料 前文已经述及,为保证水泥质量和生产正常运行,生料中SO 3含量<1%;一般地说,原燃料带入水泥窑中的硫化合物,在氧化气氛煅烧工况下吸收率可达88~100%。
取生料中SO 3含量=1%,吸收率=88%,那么:Gso2= 64/80×1.52×1%×(1-88%)×103=1.46 kg/t熟料可见,SO2的排放量最大不超过1.46 kg/t熟料。
通常,水泥生料的SO3为0.4%~0.8%,系统吸收率很高,取为95%,SO2的排放量为(0.243~0.486)kg/t熟料,小于排放标准规定的0.6 kg/t熟料限值。
新型干法水泥熟料烧成窑尾除尘后吨熟料废气排放量可控制在2000Nm3左右,水泥生料中SO3含量高时,实测SO3排放浓度有可能超过200mg/ Nm3,即超标。
因为目前水泥生产除了生产过程的自吸硫外,一般尚不采取额外脱硫措施,因此生产过程的SO2产生量即为SO2排放量。
5. 烧结生产计算方法:烧结及球团生产工艺二氧化硫产排放量动态测算数学模型烧结及球团生产烟气中的SO2,主要来源于在烧结及球团矿原燃料中硫的化合物燃烧。
由于烧结及球团生产使用的焦炭量很少,这些硫的化合物主要来自铁精矿。
这些硫的化合物也有通过焦炭引入的。