浅析电石炉尾气综合利用技术
- 格式:pdf
- 大小:268.47 KB
- 文档页数:2
电石炉气的净化和利用技术浅析摘要:随着我国科学技术水平的不断提高,我国对电石生产技术逐渐提高了重视程度,并对其加大了研究力度,以此达到能源节约的目的。
在电石生产中,所使用的碳素材料以及石灰材料,在电石炉的不断加温下,会产生反应,从而生产出电石,但同时也会生产出大量的电石炉气。
但为了避免自然环境受到严重影响,国家下发了相关条例,所成产的电石炉气回收净化,并对其进行利用,以此减少能源消耗,降低自然污染,为电石生产行业的进一步发展奠定良好基础。
关键词:电石炉气;净化;利用技术前言:目前,我国电石生产企业一般所使用的电石生产设备主要包含了三种,其中一种是开放式电石炉,该电石炉在实际应用的过程中,要想生产1t的电石,则需要释放出800m3的电石炉气,一旦电石炉气释放,将会对自然环境造成恶劣影响。
而使用全密闭电石炉生产1t电石,则会产出400m3的炉气,炉气中含有大,少量的焦油、粉尘与氢气、这也使得许多电石生产一般会以全密闭电量的CO2石炉作为主要电石生产设备,但为了能够进一步对炉气进行净化,并对其进行回收利用,我国也加大了净化与利用技术的研究力度。
1电石炉气除尘和利用技术1.1湿法回收电石炉气后再利用技术该主要就是指在电石生产时,可以在短时间内,将电石炉炉内温度进行有效控制,促使电石炉气温度达到饱和,从而促使电石炉气内部所存在的焦油,在低温环境下逐渐硬化,能够有效对电石炉气进行净化。
虽然该技术在通过不断优化,其工艺越加成熟,但该技术在实际应用中,其工艺相对较为复杂,存在一定安全隐患,在使用中,会导致电炉设备运行动力消耗严重,很容易对电炉设备造成影响,加大了设备的维修费用成本。
此外,该技术在应用中,会产生含氰废水,对自然环境造成二次污染,无法满足实际环保需求。
1.2直接利用后再除尘技术。
该技术工艺主要就是通过利用电石炉内的剩余温度,将电石炉气进行低温处理,促使炉气形成液体,同时将电石炉气中所含有的CO2、氰化物进行分解,使电石炉气结构更加密实,降低炉气内部的焦油含量,减少炉气的粘稠性,该除尘方式与国内锅炉除尘工艺较为相似,但是整体除尘难度相对较大,还需要对氰化物污染问题加以解决。
【回收与利用】电石炉尾气的综合利用杜立果3(哈尔滨华尔化工有限公司,黑龙江哈尔滨150038) [关键词]电石炉;尾气;余热;综合利用[摘 要]介绍了哈尔滨华尔化工有限公司电石炉尾气综合利用工程,该工程利用尾气余热生产蒸汽,尾气中CO 燃烧产生的CO 2代替纯碱用于盐水精制,可产生经济效益共计836.6万元/a 。
[中图分类号]TQ325.3 [文献标志码]A [文章编号]1009-7937(2009)04-0040-03The comprehensive utilization of tail gas from calcium carbide furnacesD U L i -g uo(Harbin Huar Chemical Industry Co.,Ltd.,Harbin 150038,China )K ey w ords :calcium carbide f urnace ;tail gas ;waste heat ;comp rehensive utilizationAbstract :A p roject f or t he comp rehensive utilization of tail gas f rom calcium carbide f urnaces inHarbin Huar Chemical Industry Co.,Ltd.was introduced.In the p roject ,the waste heat of tail gas was utilized to p roduce steam ,CO 2resulted f rom t he conbustion of CO contained in tail gas was used to substit ute f or soda in t he ref inement of brine ,and the total economic effects of 8.366million RMB could be achieved per year. 哈尔滨华尔化工有限公司(以下简称华尔化工)是国家大型氯碱企业,主要产品烧碱、液氯、PV C 树脂、盐酸、水泥等广泛用于印染、纺织、造纸、冶金、发电、自来水处理、食品加工和建筑等多个领域,对带动区域经济发展起着重要的作用。
电石炉尾气分析系统的技术改造摘要电石(化学名称:CaC2)是一种不可或缺的化工原料。
电石炉是生产电石的关键设备。
现场工作环境和强电磁干扰。
运行的稳定性直接紧密关联到电石产品的质量,电石炉生产过程的自动化控制是冶炼厂节能增效的重要手段之一。
关键词电石炉尾气;系统;技术改造引言众所周知,电石是化学工业中最基础的材料,在聚氯乙烯的制造等各个领域都有广泛的应用。
电石废气未经处理,造成严重的环境污染。
电石废气处理不规范限制了化工行业的发展。
一、电石尾气综合利用技术1、直接使用后置除尘技术直接采取使用后置除尘技术,是将余热锅炉的炉气燃烧,分解炉气中的氯化物和粉尘。
在燃烧过程中,粉尘的物理性质发生变化,粘度降低,结构变得更加致密。
该技术主要有利于除尘,降低了除尘难度,为氯化物提纯予以了很好的解决方案。
直接除尘的具体操作是将炉气借助调节阀分离,一部分进入烟囱通风燃烧,一部分用于设备排空后的余热锅炉燃烧器。
形成的热蒸汽能够借助热交换器供应给用户。
锅炉加炉气经济合理,占地面积小,能充分利用所形成的热量,适合大面积推广利用。
2、炉气湿法回收湿法回收反应炉煤气技术是将高温炉气在短时间内降低到饱和温度状态的技术。
如果降低温度,能够有效地将气体与高沸点物质分离,主要沉淀物是焦油。
这种方法洗得很快,也很容易去除。
湿法清洗系统的主要特点是炉气洗涤器带有刮板,第一排粗清洗、第二排粗清洗和第三排精清洗沿炉气方向串联。
回收的炉气通过一连串处理后,可在锅炉中回烧,系统形成的蒸汽用于工厂生活供暖。
机械刮板式洗涤器主要用于除尘过程。
冷却后会析出少量焦油。
如果不加以处理,时间长了灰尘就会被堵住。
这个问题是能够解决的。
在除尘初期,保证系统的正常运行。
一般来说,湿法回收工艺比较成熟,耗电大,容易形成二次污染。
3、去除干粉尘后再次选用该法是20世纪80年代后期从国外引进的,促进了我们国家电石行业的技术发展。
该技术可净化窑炉废气,生产石灰作为是气窑燃料。
浅谈密闭电石炉尾气回收及综合利用近年来,由于原油价格暴涨,使乙烯法PVC的生产成本直线上升,利润降低,严重制约了其发展,因而促进了电石工业的迅速发展,但大部分电石厂技术落后,装备较差,环保意识淡薄,对我国环境构成严重威胁。
随着能源的日益紧缺和科学技术的进步,我国节能减排环保要求更加严格,电石法PVC生产过程中出现的污染严重和消耗过高的问题亟待解决,特别是电石生产的污染问题,是制约电石法PVC发展的关键因素之一。
当前,电石生产技术正向着高效、节能和环保型的方向发展,密闭炉型、大型化、规模化已成电石工业的发展趋势。
本文就电石生产中污染最严重的尾气净化方法及综合利用进行分析。
一、密闭电石炉尾气的特点密闭电石炉尾气温度高,气量波动大,尾气成分复杂,尾气中粉尘颗粒粒径细小、粘性较强,这给尾气净化除尘带来了不小的难度。
以新疆中泰化学(集团)股份有限公司运行的30000kVA密闭电石炉为例,尾气温度在650~1200℃左右,粉尘浓度在100~250g/Nm3,含有75%左右CO及少量煤焦油成分,因此密闭电石炉尾气易燃、易爆、粉尘显粘性;同时,粉尘颗粒比表面积大,比重轻,难溶于水,且低温下难以清灰,治理难度较大。
见表1。
从表1可以看出,尾气成分中CO含量高,净化后可作为燃料或化工原料。
粉尘中烧失量及CaO含量最高,它们分别来自于焦炭、兰炭和石灰,经过除尘器的捕捉,收集到的粉尘都是粒度极细的颗粒,给运输带来一定困难。
因此,要想利用好尾气,就得设计好尾气净化系统。
结合电石炉尾气CO含量高的特点,大部分电石厂均建设电石炉尾气回收利用装置,把电石炉尾气作为燃料,提高环保效益,使废物再利用。
例如:安徽省维尼纶厂把电石炉尾气净化后输送至燃气锅炉,产生的蒸汽供厂内生活取暖用;张家口下花园电石厂利用净化后的尾气做锅炉燃料发电;新疆中泰矿冶有限公司电石厂用电石炉尾气烧石灰窑;宁夏大地冶金化工公司则使用电石炉尾气做化工原料,于2009年建成2×31500kVA密闭电石炉尾气生产6万t/a合成氨项目。
电石炉气的综合利用发布时间:2023-03-16T06:10:21.687Z 来源:《新型城镇化》2023年2期作者:卢志龙[导读] 我国现有电石生产企业200多家,每年产生的电石炉气超过150亿m3,a绝大部分被放空,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:我国现有电石生产企业200多家,每年产生的电石炉气超过150亿m3,a绝大部分被放空,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
电石炉气经净化后可以实现一氧化碳等资源的利用。
完整的电石炉气净化过程包括脱粉尘、除焦油、耐硫脱氧、脱硫、脱磷砷和氟氯等工序,西南化工研究设计院有限公司通过几年潜心研究,开发了一整套电石炉气净化提纯技术。
关键词:电石炉气;一氧化碳;净化;技术;1 技术与市场需求我国现有电石生产企业200多家,据不完全统计,我国每年产生的电石炉尾气超过150亿m3,绝大部分被放空或“点天灯”,既严重污染大气环境,又造成CO资源的极大浪费。
2018年以来,我国加大力度淘汰落后的开放式电石炉,推广密闭电石炉。
如果我国全部电石生产都改用密闭式电石炉,按当前的电石产量,每年仍将产生70亿立方米的电石炉气,规模巨大。
若作为碳一化工原料,每立方米价值按1.5元计,相当于每年回收价值135亿元的CO气。
要实现电石炉气的综合利用要解决两大难题:(1)炉气的除尘:首先必须除去炉气中的粉尘和少量的焦油。
由于炉气温度高,所含粉尘颗粒度相当于烟尘级,且含有焦油,这给炉气净化带来了困难;(2)炉气的净化:炉气中含有HCN、PH3、H2S以及有机硫杂质,当利用炉气生产化工产品时,这些杂质会对催化剂带来毒害。
2国内外研究现状与发展趋势电石炉尾气净化已经成为当下研究的热点,主要分湿法洗气和干法洗气两种技术。
2.1 湿法洗气技术国际方面,德国泰森公司湿法洗气技术:电石炉气经过顺流塔、逆流塔洗涤后,再经过灰尘扑集器和水封粗洗,粉尘和焦油大部被除掉。
密闭电石炉尾气净化综合利用技术摘要目前节能减排已经提上了日程,开放式电石炉及半开放式电石炉均将被强迫关闭,只允许密闭电石炉的继续运行。
由于在密闭及高温(约600℃)环境下将会伴随有碳素原料的不完全燃烧及分解,从而产生大量电石炉尾气,为了将尾气回收利用,本文对后续装置的工艺布置进行系统介绍。
关键词密闭电石炉;尾气净化;综合利用电石炉尾气中的含尘量大,温度高,并含有部分焦油等粘性物质,单座30 000kV A密闭电石炉尾气量为2 525Nm3/h,直接进行烟尘治理难度很大,国内开发的尾气直接燃烧净化技术,经生产实践证明是成功的。
该技术针对电石尾气的具体特点,认为尾气先净化后利用难度大。
而直接送入电石尾气锅炉作为燃料,燃烧后再除尘大大降低了袋式除尘器设计和使用难度。
同时利用了尾气潜热和显热,产生蒸汽加以利用。
该技术已经在云维股份有限公司、浙江巨化集团、河北下花园电石厂等密闭炉电石生产厂家推广使用,取得了较好的经济和社会效益。
现将电石炉尾气净化的工艺流程分为两部分:干法净化、水洗净化,先将干法净化工艺流程进行简单叙述:净化气体在电石炉及净化系统全密闭的状态下生成,并且炉气的温度通过控制冷却风机的台数来调节,使炉气温度控制在220℃~280℃之间运行,否则炉气将冷却析出焦油,造成淤积管道,黏结阀门或烧损过滤器布袋等严重后果。
电石炉内产生的炉气温度为500℃~900℃,炉压0mmHg~5mmHg(0Pa~50Pa)。
当过滤器工作时,灼热的炉气经过水冷烟道,温度下降到500℃左右,经一级旋风除尘器,再经三级空气冷却器,炉气温度降为250℃~280℃,未净化的气体称之为粗气,尾气经粗气风机升压后并列进入3台过滤器中,过滤器内设置有聚四氟乙烯材料和玻璃纤维丝编织的耐高温过滤袋,将尾气中的粉尘过滤下来。
净化后的气体中粉尘含量为50mg/Nm3,在这之前,旋风除尘器及空冷器已将大颗粒粉尘滤下,从过滤器出来的气体,则称为净气。
电石炉尾气处理及综合利用探究发布时间:2023-02-23T02:20:16.379Z 来源:《新型城镇化》2023年1期作者:张闯[导读] 直接利用除尘干法除尘后再利用和涅达回收妒气后再利用。
这三种方达备有各的特点和优劣势.本文将重点介绍该三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:电石作为化工生产的重要原料,在生产生活方面具有十分广泛的应用,例如可以用于聚氯乙烯生产等,所以电石对于我国化工行业发展具有重要作用。
但在电石炉生产过程中,还伴随着相应的环境污染问题,由于部分生产企业未对电石炉烟气进行有效处理,进而产生十分严重的环境污染。
此外,相关企业在电石炉烟气回收利用方面也没有加大重视,这也增大了自身生产成本,限制了经济效益的提升。
对此,需要相关企业对电石炉烟气处理和综合利用加大重视程度,并采取有效对策,以此来进一步促进企业的健康发展。
本文针对电石炉烟气处理和综合利用进行分析,介绍了电石炉烟气的产生,探讨了电石炉烟气的处理方式,并提出具体的综合利用技术,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词:电石炉烟气;处理;综合利用引言我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求,存在一定的难度.因为电石护尾气性质较为转殊因此当前我国的电石护尾气利用方法分为三种:直接利用除尘干法除尘后再利用和涅达回收妒气后再利用。
这三种方达备有各的特点和优劣势.本文将重点介绍该三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
一、密闭电石炉烟气的产生及成分在电石生产过程中,其原料主要为生石灰与碳素,其可在电炉内进行均匀混合,再通过电弧和电阻产生的热量,使炉料在高温环境下形成熔融状态。
此反应为可逆反应,结合平衡原理进行分析,可以通过提高温度和降低一氧化碳压力,从而促进电石生成。
因此,相关反应对温度要求较高,同时还能够及时排出反应生成的一氧化碳气体。
根据相关反应式进行估算,对1t电石进行生产,密闭电石炉当中约有400-500立方米烟气产生。
关于密闭电石炉尾气处理技术的探讨与分析根据中国电石工业协会统计,截止2017年年底,我国电石炉生产企业已达到260家,电石生产能力已达到5000万吨/年,电石生产过程中会产生副产物CO,其化学反应式为:CaO+C=CaC2+CO↑。
以宁夏能化81000kV A电石为例,每吨电石产可产生500Nm?电石炉尾气,单台电石炉满负荷年产12.5万吨电石,每年可产6.25*107Nm?的电石炉尾气,每Nm?的尾气热值在2300~2500kCal/Nm?之间,有极高的再回收利用价值。
处理电石炉尾气并循环利用,可以节能降耗,减少对环境的污染,并可以建立循环生产链。
我国大型的电石炉生产厂基本上都有电石炉尾气处理系统,如何选取合适的电石炉尾气处理系统,对电石炉循环生产链有至关重要的影响。
标签:一氧化碳;密闭电石炉;电石炉尾气;处理系统1 概述宁夏能化投入运行的密闭电石炉是国内首座81000kV A大型密闭电石炉,有功功率为46.5MW,满负荷的产量达15.34吨/小时,每吨电石可产出7670Nm3尾气,由于电石炉每小时生产能力高,单位时间内相对于其它功率较小的电石炉产生的尾气量大,对净化系统的尾气处理能力要求更高。
现结合宁夏能化密闭电石炉的电石炉尾气处理的净化系统进行剖解、分析,论证工艺操作、设备选型等各方面对净化系统处理能力的影响,并根据几种电石炉尾气处理技术的优点与缺点的对比,选比优点较为突出的电石炉尾气处理系统的选型。
2 电石炉尾气成分分析及特点2.1 电石炉尾气成分2.2 电石炉尾气的特点①电石炉粗尾气的热值为2300~2750kcal/Nm,平均为2400kcal/Nm3;②电石炉粗尾气的温度约为500~700℃,最高时可达1000℃;③电石炉粗尾气的含尘浓度约为100~150g/Nm3,最大时可达300g/Nm3;④因电石生产间歇出炉、检修、停电等因素,所以尾气量波动而不平稳;⑤温度波动不稳定,正常在500~700℃之间,最高时可达1000℃;⑥尾气含有微量焦油,具有粘、轻、细不易捕集的特点。
电石炉尾气处理及综合利用探究摘要:使用电石炉气时,通过掌握这种物质的特性,分析实际利用价值,在分析电石炉气主要成分的过程中,随着生产经营的发展,可以作为燃料使用,也可以作为化工原料使用。
在循环经济的影响下,实现了电石炉气的综合利用,挖掘了有效气体成分。
该工艺减少了碳质物质的排放,有效缓解了环境污染问题。
关键词:循环经济;电石炉气;综合利用;相关措施引言在循环经济的背景下,通过分析电石炉气的处理利用方法,明确了相关方法的适用范围。
在掌握利弊的同时,要顺应循环经济的发展方向,找出资源利用的有效途径,以达到节能减排的效果。
1电石炉尾气利用现状据统计,目前我国电煤生产企业有200家,电煤生产主要采用密闭电炉。
每生产400立方米至600立方米电煤,电炉尾气超过150亿立方米。
根据电炉尾气的成分,整个电石行业综合利用电炉尾气:一是作为热量使用;其次,它被用作化学原料。
根据国家报告,电炉尾气含有大量粉尘和燃油。
由于电炉温度高,除尘和净化电炉尾气的难度很大。
电炉尾气经除尘后,可作为热源燃烧热量,干燥焦炭。
电炉尾气携带的粉尘一方面在收集过程中可能携带大量粉尘和粉尘,另一方面在运行过程中可能造成环境污染;此外,在运行过程中,管道和阀门有被灰压堵塞的危险,可能会影响设备的正常运行。
电炉尾气中含有大量的co,是生产甲烷、醋酸、甲醛等化学品最宝贵的原料。
然而,电炉尾气中含有HCN、PH3、H2S和有机硫等杂质,以及尾气中的杂质,一直是石材行业尾气的综合利用难题。
2电石炉尾气处理技术2.1行业末端治理技术(1)颗粒物处理技术,热风炉和木炭干燥炉污染防治主要侧重于颗粒物控制。
#年热炉污染治理设施主要配备袋式除尘器和污染治理设施。
密闭电石炉煤气主要用于煤气炉、木炭烘干、加热等管理和使用技术,主要有干式除尘气化炉和干式除尘湿法净化、利用两种技术。
内燃机的排气管理技术主要是布袋除尘。
(2)二氧化硫和氮氧化物管理技术,加热炉和木炭干燥炉中的燃烧温度通常低于1 100,生产中氮氧化物浓度相对较低;各企业温度调节不当,可能导致氮氧化物浓度大幅上升。
电石炉尾气的资源化利用摘要:电石炉尾气产量巨大,是十分宝贵的资源。
通过用作燃料、利用余热、提取CO、生产化工产品等方式实现电石炉尾气的资源化利用,不仅减少碳排放,也提高了企业收益。
关键词:电石炉;尾气;热量;化工产品,资源化利用电石是有机合成工业重要的基本原料,主要通过氧化钙和焦炭在高温下反应得到,同时产生大量的电石尾气和粉尘,每生产1吨电石要产生400~600m3的尾气,尾气中含有50~150g/Nm3的粉尘。
电石炉尾气具有含尘量大、温度高、易析出焦油、易燃易爆、成分复杂、气体压力小等特点,因此输送、净化或提纯的难度大,回收利用困难。
2014年修订的《电石行业准入条件》明确要求,新建或扩建电石生产装置必须采用先进的密闭式电石炉;电石炉炉气必须100%回收和综合利用,鼓励用于生产高附加值的化工产品。
在国家环保政策的指导下,推进电石炉尾气净化和资源综合利用是电石行业发展循环经济,提升行业技术水平,降低污染物排放的有效途径。
国内主要电石生产厂家开展了经济合理、技术可行的电石尾气净化与资源化利用的研究和实践,并取得了成效。
1电石炉气成分工业电石是以石灰和炭素材料为原料,混合均匀后进入电石炉内,炉料凭借电弧热和电阻热产生1900~2200℃,原料熔融状态下反应制得。
该反应是可逆反应,及时排出反应产生的CO,有利于反应的进行。
因此,大量的尾气和粉尘被排出。
以目前大力推广的密闭电石炉为例,尾气的典型组成为CO:70%~90%;H2:5%~15%;O2:1%~2%:CO2:1%~3%;N2:3%~10%和少量硫化物、磷化物、氰化物以及少量的气化焦油气等,并含有50~150g/Nm3的粉尘[1]。
2.炉气利用2.1热能利用热能利用是指对电石炉尾气的显热和潜热进行综合利用的一种方式,具有工艺简单、操作方便的优点。
密闭电石炉对炭材水含量要求十分严格,炭材入炉前必须进行干燥,含水质量分数在1.5%以下。
烘干炭材所需的热量由沸腾炉供给,沸腾炉可使用煤粉和电石炉烟气两种燃料。
浅析电石炉尾气综合利用技术摘要:众所周知,电石作为化工的最基础的材料已经被广泛的运用于各个领域,例如聚氯乙烯的生产,所以,在化工工业上,电石的作用是十分显著的,但是在利用电石的过程中会产生很多污染,电石行业是一个高能耗、高污染的行业,很多工厂对电石炉的尾气都没能进行很好的达标处理,以致于对环境污染十分严重,电石炉尾气非规范化处理在一定程度上限制了化工行业的发展。
因此本文将针对电石炉尾气的利用技术进行分析,并给予电石炉尾气的几种精华方式,目的是促进电石生产企业的长效发展。
关键词:电石炉尾气;综合利用;节能减排前言:我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求,存在一定的难度,因为电石炉尾气性质较为特殊,因此当前我国的电石炉尾气利用方法分为三种:直接利用除尘、干法除尘后再利用和湿法回收炉气后再利用。
这三种方法各有各的特点和优劣势,本文将重点介绍改三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
1.电石炉尾气特性及利用价值1.1 电石炉尾气特性使用密闭炉生产电石,每吨电石副产炉气量约400 Nm 3,在炉气中含尘量比较大,并且还有灰尘非常轻、并且比较黏、而且非常细等等特点;炉气在温度小于225 ℃时容易析出,会使除尘布袋黏结堵塞;炉气本身温度很高,同时含有难以除净的大量粉尘,治理难度比较大,在利用前需要对炉气进行充分的净化处理。
1.2 电石炉尾气利用价值从电石炉尾气成分可以看出,炉气中含有大量的CO和H 2 ,是很好的燃料和化工原料,利用好这部分气体可以产生巨大的经济效益和社会效益。
以我国2017年电石产量2500万吨计算,副产的电石炉尾气总量达到100亿Nm 3左右,如能全部回收,可得到约75亿Nm 3 CO和7.5亿Nm 3 H 2 。
因此,炉气净化利用对实现能源回收利用、降低生产成本、提高经济效益,都具有重要的意义。
2.电石炉尾气综合利用技术2.1直接利用后除尘直接利用后除尘技术是将炉气在余热锅炉内进一步进行燃烧,将炉气和灰尘中的氯化物进行分解,灰尘在燃烧过程中物理性质会发生变化,粘性降低、结构变得密实。
电石炉废气、废渣的综合利用摘要:电石是高能耗、高排放行业,为号召国家节能减排的重要任务,本文从电石炉尾气利用、尾气余热利用、电石渣代替石灰石生产水泥加以探讨,既节约成本,又实现废气、废渣的综合利用。
实现循环经济,降低电石、水泥行业的生产成本,减少环境污染,这也是当今电石生产必然发展趋势。
关键词:密闭电石炉气烧石灰窑尾气电石渣一、前言电石生产属于高能耗、高污染、高排放行业,自身要消耗大量的电能,而且排放出大量的尾气(CO)。
据资料统计,我国每年产生的电石炉尾气超过150亿m3,目前很多企业仍然将电石炉尾气以点燃火炬的形式排放,对大气环境污染特别严重,同时,造成能源的大量浪费。
到2008年底,我国将电石尾气的利用不到15亿m3,利用率仅10%。
每年经济损失240万吨标准煤,同时排放约1200万吨CO2和90万吨粉尘。
目前每年产生的电石渣(干渣)近500万吨,这对环境造成了很大的污染。
随着环保意识的不断提高,发展节能环保的电石工业已是当务之急,这也给电石行业带来了很大的机遇和挑战,我公司电石生产积极响应国家的号召,充分利用电石炉尾气,将电石炉尾气经过干法净化后用于气烧石灰窑,将干法乙炔工序中产生的电石渣制水泥,实现废气、废渣的综合利用,达到电石炉尾气零排放。
如何进一步利用电石炉尾气、电石渣的利用、粉料的充分利用,减少废气排放和环境污染,降低生产成本,已是当今社会企业迫不及待的课题。
二、大型密闭电石炉尾气综合利用基本途径1.电石炉尾气大型密闭电石生产中产生出高温炉气400~600℃,主要成分CO。
其主要化学反应方程式为:CaO + 3C —> CaC2 + CO↑,其中CO约占气体总量的75~85%,炉气的成分取决于石灰的品质,石灰的煅烧程度至关重要。
而采用大型密闭式电石炉生产每吨电石一般副产炉气450Nm3左右,折合标煤约0.17吨,可满足生产1吨石灰所需的能源。
2.气烧石灰窑电石炉尾气稳定后,其热值为2600Kcal/Nm3,热值比较高,利用价值极高。
电石炉气的净化和利用技术浅析中国天辰工程公司前言据不完全统计,2006年全国电石生产能力约为1700万吨,在建生产能力为300万吨。
预计2007年电石能力将超过2000万吨。
电石生产的核心设备是电石炉,从电石生产的原理和结构方面区分,电石炉分为密闭式电石炉和开放式电石炉。
电石生产中炭素材料和石灰发生反应,生成炭化钙(电石)和CO。
如果电石炉的炉盖达到全部紧密的密封则同时副产炉气,其主要成分是CO。
这种电石炉称为密闭式电石炉。
如果电石炉没有炉盖或为了除尘而在炉体上方设置了收尘罩,无论其收尘罩有多麽尽量的严密,或炉罩的开孔有多麽尽量的小,由,这种电石炉称为于电石生产过程中副产的CO在炉面上与空气接触,迅速形成CO2开放式电石炉。
在2006年的1700万吨电石产能中大约密闭式电石炉仅占100万吨。
为了加强环境保护治理和实现能源回收利用、降低生产成本、提高企业和社会效益,按照国家发改委2007年70号文件《电石行业准入条件》(2007年修订)的意见。
今后新建电石炉必须符合以下4个要求:(1)建设大型密闭式电石炉;(2)单台炉容量25000KVA以上;(3)初始总容量100000KVA;(4)电石炉气必须综合利用。
电石炉气的净化和利用在国内和国外都是难题,本文仅就密闭式电石炉气得净化和利用进行粗浅的分析。
1炉气的特性及其净化利用的意义1.1炉气的特性1.1.1副产炉气量:约400Nm3/t电石;1.1.2温度正常400--800℃,(瞬时)1000℃。
1.1.3热值11290~11715KJ/Nm3。
1.1.4炉气的组份(一般)CO H2CH4CO2N2O2 %70~9510~2.52~4 2.5~3.51~20.2~0.61.1.5粉尘含量及组分粉尘含量50-150g/Nm3组分C CaO MgO其他(S2O、Al2O3、Fe2O3等未细分)焦油%10~2530~551~51~10微量1.2炉气的特点由于电石生产间歇出炉、时常小修、时常停电、限电等因素,所以炉气量波动而不平稳;温度波动不平稳,经常500~800℃之间,瞬时达1000℃乃至更高;炉气内含有微量焦油,它在>225℃呈气态,<225℃凝析出来,足以使布袋粘结堵塞;炉气中含尘量大,在50~150g/Nm3炉尘具有粘、轻、细不易扑集的特点。
电石炉废气、废渣的综合利用发布时间:2021-05-12T09:59:18.587Z 来源:《基层建设》2021年第1期作者:郭义博[导读] 摘要:电石炉具有高耗能、高污染的特性,电石炉在生产电石过程中会产生大量废气废渣,如若处理不当,就会危害工作人员的身体健康,还会对自然环境造成严重的污染。
新疆圣雄电石有限公司新疆吐鲁番市 838100摘要:电石炉具有高耗能、高污染的特性,电石炉在生产电石过程中会产生大量废气废渣,如若处理不当,就会危害工作人员的身体健康,还会对自然环境造成严重的污染。
因此,本文就以密闭电石炉中尾气和电石渣的综合利用途径两个方面进行阐述,将尾气进行净化收集,让其作为烘干碳材的燃料,电石渣也可以用作水泥和热电厂的供给燃料,这不仅节约了能源,实现废物再利用,而且提高了企业的经济效益和社会效益,符合电石行业的基本规定。
关键词:密闭电石炉;气烧石灰窑;尾气;电石渣电石生产每年都需消耗大量的电能,并且排出很多尾气,据调查显示,我国一年电石炉的尾气产生超过了150亿立方米,而且许多企业仍采用火炬点燃的方式排放电石炉尾气,这就造成了环境的严重污染,也使能源浪费严重。
除此,我国一年产生电石废渣达到600万吨,也很大程度上污染了环境。
随着社会不断发展,人们的生活水平日益提高,其环保意识也逐渐增强,电石工业的环保工艺也得到了大家的重视,为电石的生产增加了难度和挑战,我司紧跟国家要求,将密闭电石炉尾气净化处理用作煅烧石灰石的燃料,烘干碳材,将干法制乙炔的副产物电石渣制成水泥,用作热电厂的燃料,实现资源的综合利用,真正实现电石炉尾气的零污染、零排放。
这可以降低大气环境污染,降低企业生产电石的成本消耗。
一、密闭电石炉中尾气的综合利用路径1.电石炉尾气大型密闭电石炉在一定条件下可以生产出400-700℃的高温炉气,主要包含一氧化碳气体。
其反应过程主要是一分子的氧化钙和三分子的碳生成一分子的碳化钙和一分子的一氧化碳气体,一氧化碳气体所占气体比重最高,可达到75-80%,石灰材质的好坏决定了炉气的组成成分,因此,石灰的煅烧方式和质量就显得尤为重要。
浅析电石炉尾气综合利用技术
发表时间:2019-02-27T11:04:52.860Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:王颖
[导读] 我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求,存在一定的难度。
新疆中泰化学托克逊能化有限公司新疆吐鲁番 838100
摘要:众所周知,电石作为化工的最基础的材料已经被广泛的运用于各个领域,例如聚氯乙烯的生产,所以,在化工工业上,电石的作用是十分显著的,但是在利用电石的过程中会产生很多污染,电石行业是一个高能耗、高污染的行业,很多工厂对电石炉的尾气都没能进行很好的达标处理,以致于对环境污染十分严重,电石炉尾气非规范化处理在一定程度上限制了化工行业的发展。
因此本文将针对电石炉尾气的利用技术进行分析,并给予电石炉尾气的几种精华方式,目的是促进电石生产企业的长效发展。
关键词:电石炉尾气;综合利用;节能减排
前言:我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求,存在一定的难度,因为电石炉尾气性质较为特殊,因此当前我国的电石炉尾气利用方法分为三种:直接利用除尘、干法除尘后再利用和湿法回收炉气后再利用。
这三种方法各有各的特点和优劣势,本文将重点介绍改三种利用技术,保障电视生产企业的可持续发展。
1.电石炉尾气特性及利用价值
1.1 电石炉尾气特性
使用密闭炉生产电石,每吨电石副产炉气量约400 Nm 3,在炉气中含尘量比较大,并且还有灰尘非常轻、并且比较黏、而且非常细等等特点;炉气在温度小于225 ℃时容易析出,会使除尘布袋黏结堵塞;炉气本身温度很高,同时含有难以除净的大量粉尘,治理难度比较大,在利用前需要对炉气进行充分的净化处理。
1.2 电石炉尾气利用价值
从电石炉尾气成分可以看出,炉气中含有大量的CO和H 2 ,是很好的燃料和化工原料,利用好这部分气体可以产生巨大的经济效益和社会效益。
以我国2017年电石产量2500万吨计算,副产的电石炉尾气总量达到100亿Nm 3左右,如能全部回收,可得到约75亿Nm 3 CO 和7.5亿Nm 3 H 2 。
因此,炉气净化利用对实现能源回收利用、降低生产成本、提高经济效益,都具有重要的意义。
2.电石炉尾气综合利用技术
2.1直接利用后除尘
直接利用后除尘技术是将炉气在余热锅炉内进一步进行燃烧,将炉气和灰尘中的氯化物进行分解,灰尘在燃烧过程中物理性质会发生变化,粘性降低、结构变得密实。
此技术主要是利于除尘,大大降低了除尘难度,并且对氯化物的净化也有很好的解决。
直接利用除尘的具体操作为,将炉气通过调节阀分开,一部分进入烟囱放空燃烧,一部分进行余热锅炉烧嘴,将炉气和空气进行混合之后进行燃烧,然后再将燃烧产生的气体送入除尘器后放空。
利用此方式产生的热蒸汽可以通过送热器提供给用户。
利用锅炉进一步燃烧炉气,经济上合理,占地面积较小,且产生的热量能够得到充分的利用,适合大范围的推广和利用。
2.2 湿法回收炉气后再利用
湿法回收炉气技术是在短时间内将高温炉气降到饱和温度状态,温度的降低能够有效的将气体和沸点相差较大的物质进行分离,析出的主要物质是焦油,此方法可以快速洗涤,易于熄火。
湿法净化湿法净化系统的主要特点是按照炉气的走向依次串联带有刮板的炉气洗气机、粗洗一塔、粗洗二塔以及精洗三塔。
经过一系列处理之后,回收的炉气便可以再次进入锅炉内燃烧,同时该系统产生的蒸汽供厂内生活取暖使用。
在除尘工艺中使用机械刮板式洗气机,主要是因为在降温后,会有少量的焦油析出,如果不加以处理,长时间后会造成灰尘的积垢、堵塞等问题,利用机械刮板则可以很好的解决除尘初期的这一问题,保证西永的正常运行。
总体来说,湿法回收利用工艺相对较之成熟,动力消耗较大,容易产生二次污染,与我国所倡导的循环经济理念不相符合,并不能很大范围上对其进行推广和发展。
2.3 干法除尘后再利用
此方式是我国在上世纪八十年代末从国外引进的一种利用方式,以此来推动我国电石炉行业的技术发展。
该项技术能够将炉尾气净化后作为气烧窑的燃料制石灰,气烧窑所制得的生石灰反应性好,柔软适中,有利于电石的生产。
3.电石炉尾气的具体应用和影响
目前,部分企业的电石炉尾气只是经过简单处理后,作为燃料烧石灰、烧锅炉等使用,并没有将炉气价值最大化利用。
电石炉尾气的主要成分是CO和H 2 ,在经过深度净化处理后,可利用CO和H 2 发展后续高附加值化工产品,可用于生产合成氨、甲醇、乙二醇、二甲醚、甲酸钠等较高附加值的化工产品,目前国内已成功建成生产甲酸钠、合成氨、乙二醇的装置。
3.1合成氨和甲醇
根据物料平衡以及原料气分析计算,电石尾气中的氮气的体积分数约占了5 %,如单产甲醇,5 %的氮气将作为无效气被放空,增加了压缩机的无效功;如单产合成氨,需要向系统中补充氮气,新增制氮装置,增加投资。
综合考虑,如果采用以醇-氨联产工艺,即甲醇生产中串入合成氨生产,将炉气中的N 2 与H 2 合成氨,避免了合成甲醇过程中排放惰性气体而造成大量有效气体损失。
这样在一定程度上增加了经济效益。
3.2 乙二醇
乙二醇合成气为高纯度的H 2 (99.9 %,vol)和CO(99 %,vol),且H 2 和CO的体积比约为1.95。
若以电石炉尾气作为乙二醇合成气,与以煤为原料相比,省去了煤制气的过程,消耗低,原料成本大幅下降,无疑是一种优于单纯以煤为原料的生产乙二醇的原料路线。
3.3电石规模的影响
虽然电石炉尾气作为合成气原料,无论从投资上还是运行成本都较煤制气路线要低很多,但要利用好电石炉尾气还要看电石装置规模的大小。
例如,利用电石炉尾气生产甲酸钠,10万吨/年电石可配套7万吨/年甲酸钠装置;而利用电石炉尾气生产合成氨、甲醇、乙二醇等高附加值的化工产品,10万吨/年电石仅能配套3.6万吨/年甲醇或合成氨装置。
这样的化工装置一般难以发挥出巨大的作用,对提高经济效
益来说收效甚微,并且是对资源的一种浪费。
因此,利用电石炉尾气必须要考虑电石装置规模。
目前从新疆、内蒙等地电石企业来看,规模一般都在60万吨/年以上,如新疆天业电石产能已达到200万吨/年以上,这样的规模可以为化工生产提供足够的原料气。
所以,若新建碳一化工项目无充足的电石炉尾气,可考虑与周边大型电石企业合作,由电石企业向化工企业提供电石炉尾气,从而实现资源互补,循环利用。
结语:综合以上分析,利用电石炉尾气来生产化工产品,无论从一次性投资还是产品成本上都优势明显。
电石炉尾气的开发利用已经引起了越来越多的关注,已经取得了重大突破。
电石炉尾气的应用,目前行业内已经获得了成功,如果逐步推广到更多的产品中将会大大降低相关产品成本和投资,节能减排,提高经济效益,是循环经济发展的一大亮点。
此外,除了生产电石外,冶金行业中生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等过程都会产生一氧化碳为主的炉气,且其炉气排放量大约是电石炉尾气的两倍。
如果将电石炉尾气在化工产品上应用成功的范例,推广到整个冶金行业,将对整个国民经济能源节约、资源利用、环境保护有着重大贡献。
参考文献:
[1]熊漠远.电石生产及其深加工产品[M].北京:化学工业出版社,2009.
[2]熊漠远.电石生产工艺学[M].成都科技大学出版社,1988.
[3]庄肃霞,张勇.用密闭电石炉尾气生产甲醇联产合成氨工艺[J].氮肥技术,2011,32(2):10-14.
[4]关刚,唐建红,张望.电石炉尾气再利用[J].聚氯乙烯,2013,41(6):40-44.。