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焦化厂除尘器炼焦技术的发展概述及排放分析

编辑:昱玮环保 来源:www.hbywhbgs.com 2020-12-01
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{一}、炼焦技术的发展概述
煤炼焦又名煤的高温干馏,炼焦温度为900-110℃,焦化厂除尘设备一般按照干馏温度不同将干馏分为不同类型,高温干馏温度为900-1100℃,中温干馏温度为700-900℃,低温干馏温度为500-600℃,其中高温干馏的应用较为广泛,炼焦产生的焦炭、煤气、煤焦油及其它化工产品都是工业生产的原料。
炼焦过程为原煤经过一系列的前净化处理后进入煤场,在煤场进行破碎,然后根据炼焦厂对焦炭的需求配制不同比例的煤料。在1000℃左右的条件下炼焦,炼焦产生的焦炭经过焦炭工段各过程处理后,得到的焦炭可以作为燃料用于高温冶炼,也可以作为铸造、冶炼有色金属等;产生的粗煤气经过一系列的煤气净化处理技术后得到净煤气、焦油及其它化工产品,这些化工产品经过进一步加工处理后得到氨、蔡、硫化氢、粗苯等。粗苯精加工产生苯等纯产品,是化学工业、耐火材料工业、工业和医药工业的重要原料;净煤气用途比较广泛,可以用于民用燃料及工业燃料。
炼焦技术发展的早期,我国炼焦设备相对比较简陋,1978年底我国的机焦炉数量仅为201座,焦炭生产量为3735万吨/年,5.5m焦炉4座,焦炭生产量为144万吨/年,4.3m焦炉75座,焦炭生产量为3055万吨/年。随后的几年内,我国技术经济等各方面发展,国民经济发展,带动了炼焦行业的发展壮大,我国的炼焦技术逐步迈入行列,机焦炉的生产能力由3700万吨增长到38000万吨,6m焦炉数量增加,4.3m焦炉生产能力提高到了25313万吨。
21世纪以后,我国建设投产的焦炉数量进一步增加,炭化室高度为7.63m的大型焦炉和6m焦炉增加到129座,我国的炼焦技术不断步入大型化。
当然,在我国炼焦行业发展的过程中也曾经出现过一些问题,例如,19%年,我国的机焦产量不能正常维持炼钢厂的生产需求,为了减少机焦不足问题,有些地区生产土焦及其它焦,从而使环境污染严重,阻碍了炼焦行业的正常发展。
较近几年,我国许多大中型焦化厂通过使用一些的炼焦设备,使我国炼焦行业已经逐步处于世界水平,例如,配煤自动化技术,焦炉装煤阶段、推焦阶段、熄焦阶段、筛焦阶段的自动化水平提高,熄焦技术由湿法熄焦技术改进为的干法熄焦技术,焦炉煤气的净化设备、净煤气进一步合成甲醇和氨等技术都使我国的炼焦行业发展。
现阶段我国的大多数焦化厂已经采用捣固焦炉代替原顶装焦炉,相比顶装焦炉,捣固焦炉存在许多优点,主要包括:焦炭质量好,节约资源,保护环境,经济效益显著等许多方面。
捣固焦炉装煤阶段是将捣实后的煤饼推入焦炉炭化室内,在高温条件下炼焦的过程,以炭化室高度为6m的顶装焦炉和炭化室高度为4.3m的捣固焦炉为例进行比较,6m顶装焦炉使用的煤饼密度为0.74t/m3,4.3m捣固焦炉使用的捣实煤饼密度为1.OOtlm3,捣固使得煤料之间颗粒距离降低,密度增加,可以多的配入质量较差的煤料(如:高挥发性煤及弱粘煤),地降低了焦煤用量。
捣固焦炉能够减少污染物的排放,对于捣固焦炉而言,污染物的处理不仅可以采用与顶装焦炉相同的措施,而且可以采用其的环境保护措施,例如,在推焦车上设置移动烟罩捕尘设备,可以减少推焦烟尘的排放量;其它过程的技术改进,也可以降低炼焦污染物的排放量。
虽然捣固焦炉比顶装焦炉的设备投资高,但是捣固焦炉装煤密度大,当使用相同数量的焦炉炼焦时,捣固焦炉产生的焦炭量明显高于顶装焦炉,而且焦炭质量较好,综合各方面因素,明显发现捣固焦炉炼焦的经济效益较好。
{二}、焦化厂布袋除尘设备的排放分析
炼焦废气排放物主要是指焦化厂炼焦过程中产生的气体中含有的颗粒物及其它气体物质,其中气体物质分为无机化合物,各种物质的种类都比较繁多等,包括甲醛、多环芳烃、苯酚、胺类和丙烯醛等,除此之外还有少量的重金属,如福、砷、汞等。当然,对于焦化厂而言,污染物不仅包括气态污染物,还有一部分废水和废渣存在。本文主要针对炼焦废气排放及净化技术改进进行深入研究。
焦化厂布袋除尘器全厂流程包括焦炭工段、化产工段及煤气综合利用工段;焦炭工段是炼焦煤经过备煤阶段、装煤阶段、推焦阶段、熄焦阶段和筛焦阶段等处理过程得到产品焦炭;化产工段包括煤气初步净化阶段、脱硫阶段、脱氨阶段、洗脱苯阶段等处理过程;煤气综合利用是指利用净化后的焦炉净煤气生产甲醇和合成氨工艺。
废气的产生及其性质分析备煤车间产生的污染物主要来自煤炭炼焦前的预处理阶段,如煤场堆放过程,受煤坑,煤炭转运站,煤炭粉碎机粉碎过程,煤炭运输过程,主要污染物为粉尘。
装煤废气污染物是在捣固焦炉装煤时产生的废气,机侧炉门打开产生一部分荒煤气,煤饼与高温炉墙接触产生黑烟,煤饼在被推入炭化室的过程中与炉墙碰撞或者摩擦产生一部分细煤粒,如此会导致装煤过程中有大量粉尘污染物进入大气,使环境受到污染,装煤过程中产生的废气污染物主要有烟尘、苯并花、苯可溶物、硫化氢和氨气等,这些污染物大多通过焦炉炉顶、焦炉炉侧及炉门处排放。
推焦废气污染物是在捣固焦炉推焦时产生的,推焦过程中机侧炉门打开,炼焦产生的荒煤气在没有被收集时,就会有部分荒煤气顺着焦炉炉门溢出,同时推焦过程中有部分焦炭与炉壁碰撞或者摩擦,产生一部分焦炭细颗粒物溢出炉外,所以推焦时也会产生大量的废气污染物,推焦过程中产生的废气污染物主要有烟尘、多环芳烃等,来自于焦炉炉侧、焦炉炉顶及焦炉炉门等位置。
湿法熄焦的过程如下:先将红热焦炭通过推焦车送往拦焦车,之后进入熄焦车,再将红热焦炭送至熄焦塔,在熄焦塔内用熄焦水喷淋红热焦炭,焦炭冷却后,再送往晾焦台,在此继续用熄焦水喷洒焦炭,以使全部焦炭冷却,焦炭全部冷却后送往筛焦阶段。
湿法熄焦过程中产生的污染物主要包括烟尘等,主要产生于熄焦塔塔顶及熄焦塔两侧。
干法熄焦的过程如下:先将焦罐车装满红焦,送至提升井架底,之后在提升机作用下将焦罐车送往干熄焦炉顶部,放入干熄焦炉中,在该干熄焦炉内红热焦炭与惰性气体逆流接触,冷却红热焦炭,冷却焦炭由熄焦塔底部排出,干熄焦在各处排放的烟尘进入地面站除尘后放散。
筛焦废气污染物是在焦炭冷却后进行焦炭不同粒度分离过程中产生的,筛焦过程中通过振动筛的作用能够将粒径不同的焦炭分离出来,但是该过程产生的污染物比较多,主要废气污染物是粉尘,产生位置有焦台、筛焦楼、焦炭装卸过程等处[[2526]0化产工段排放的污染物来自各生产部位的尾气、设备管道的泄露气、排空气及煤气燃烧排放尾气的烟囱,净化工段的污染物主要来自净煤的挥发分、燃烧产生的废气等。
炼焦过程中产生的大量荒煤气主要成分为氮气、氢气、甲烷、硫化氢和苯系物等,经过煤气净化处理后煤气中的污染物降到一定程度,可以进行进一步加工生产甲醇、合成氨、LNG等,该过程设备密封严密,系统及设备管道的泄露气相对较少,而且由于煤气要进行后续加工,所以各种污染物都能够达标,只是净化过程产生大量蔡,蔡在初冷阶段会有部分冷凝下来,但是经过鼓风机加压后温度升高,又有一部分进入到煤气中,而在煤气净化过程中,蔡会沉积在设备壁上堵塞和腐蚀设备,所以生产一段时间后,需要清理设备,如果能在煤气开始净化时除掉煤气中的蔡,后续设备的腐蚀和堵塞情况就会有所,因此如何在煤气净化初期脱蔡是煤气净化的一项重要内容。

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