電石生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境保護措施

閆志新（吉林 132002）

電石生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境保護措施

閆志新（吉林 132002）

本文介紹了電石生產(chǎn)過程中生成的污染源，針對污染提出了多項治理措施。希望能為電石生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境治理，污染治理提供參考。

電石產(chǎn)業(yè)項目；污染；環(huán)保措施

近年來，國民經(jīng)濟呈現(xiàn)迅猛增長的趨勢，這也極大地推動了電石需要的大幅增長，電石的發(fā)展?jié)摿薮?，但是在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染，也必須引起我們的高度重視。

1 電石項目的污染源

1.1 電石生產(chǎn)工藝原理

電石生產(chǎn)原料主要為石灰和碳素材料，具體工藝是在1800～2200℃的高溫條件下，電阻熱發(fā)生反應(yīng)，制成碳化鈣。以下是工藝發(fā)生的反應(yīng)式：

CaO+3C== CaC2+CO

等到生成電石之后，按照時間進行出爐。出爐過程中，爐眼中流出處于熔融狀態(tài)的電石，繼而電石經(jīng)由爐嘴流入電石鍋，進行冷卻，最終進行脫模、破碎、貯存等等一系列工序。

1.2 電石生產(chǎn)的污染源

廢水：在生產(chǎn)電石過程中，電爐的一些部位需要大量水進行冷卻，這個時候，水都是在管路中密閉循環(huán)，不易造成污染［1］。

固廢：在進行電石冶煉的過程中，不會產(chǎn)生爐渣，固體廢物是以灰塵或者氧化鈣為主，可作為建筑材料出售。

廢棄：在進行電石生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)生的廢棄污染物主要含有粉塵、CO等，還有就是無組織進行廢氣排放。

所以，在電石具體的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的污染物最主要是廢氣。必須綜合利用密閉式電石生產(chǎn)設(shè)備，在正常的運作過程中，禁止直排爐氣，禁止點火炬；必須嚴格禁止含有粉塵的爐氣排放，再生氣也要進行除塵，按照標準進行排放，不可產(chǎn)生二次污染。

2 電石產(chǎn)業(yè)項目廢氣治理情況

2.1 電石產(chǎn)業(yè)項目廢氣治理方案

①粉塵顆粒非常細小，質(zhì)量很輕，同時過程產(chǎn)生量過大，不能使用一般的滌綸針刺氈布袋，無法做到有效收塵，清灰的難度也較高?？梢赃x用玻璃絲纖維材質(zhì)的布袋和新型不銹鋼金屬材質(zhì)的布袋。②生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙塵，其中有部分煤焦油，溫度不足100℃的情況下，會發(fā)生黏糊，最終沾粘在布袋上，導致布袋無法正常過濾，致使除塵器不能正常除塵。當溫度處于200℃以上時，煤焦油會發(fā)生氣化，將不會出現(xiàn)黏糊情況，這樣的情況下使用布袋材質(zhì)必須是玻璃絲纖維布袋，使用新型不銹鋼金屬濾袋也可以有效解決這一問題。③在進行加料、煅燒或者出爐的時候，其煙氣的溫度發(fā)生很大變化，加料過程中，其溫度不足200℃，煅燒時，溫度會處于400℃以上，溫度如果過高會影響布袋或者風機的運行，所以要進行實時降溫?，F(xiàn)階段，冷卻裝置大致有兩種：熱交換器和混野風。如果礦熱爐其變壓容量高于6000 kVA，那么，需要采用U型管冷卻器；如果該礦熱爐型號較小，變壓容量不高于6000 kVA，可以選用混野風進行降溫。④關(guān)于煙氣中CO成分，其含量過高且易燃，所以必須防止發(fā)生靜電，將鋼絲纖維加在滌綸針刺氈材質(zhì)的布袋里面，可以很好地將靜電排出。

2.2 國內(nèi)密閉電石爐煙氣治理現(xiàn)狀

在我國，基本已經(jīng)淘汰了開放式的電石爐，半密閉電石礦熱爐也正在逐漸淘汰，當前電石生產(chǎn)主流式密閉電石爐。密閉電石爐所涉及的技術(shù)及其設(shè)備主要是依靠引進，一般情況下，規(guī)模較大，生產(chǎn)能力較強，但是對于煙氣的凈化能力較差，熱能的利用效率不佳。密閉電石爐采用的煙氣干法凈化技術(shù)是一大難以攻克的技術(shù)難關(guān)，主要是體現(xiàn)在煙氣溫度過高，粉塵過細，CO含量太高，焦油容易析出，且具體的操作中存在危險。

3 密閉電石爐爐氣除塵技術(shù)

3.1 干法爐氣凈化方案

該方案除塵技術(shù)工藝是，電石爐煙氣高溫且含有CO，通過管道進入冷卻裝置，進而實現(xiàn)降溫，降溫后的氣體在經(jīng)過袋式除塵器進行除塵，然后進入氣柜，進入氣柜之后可以將CO氣體充分燃燒，所以該凈化設(shè)施最核心的部位在于袋式除塵器。本項方案技術(shù)運行難題是，安全運行降低燃料氣溫，提高除塵效率和高溫燃料氣的系統(tǒng)。涉及技術(shù)的主要特點是：①將爐氣原先含有的燃料成分進行完整的保存，氣體凈化之后經(jīng)濟價值較高［2］；②袋式除塵器對于爐氣的凈化作用是可將粉塵進行除塵，效率高達99.9 %，粉塵排放量保證在100 mg/Nm3；③收塵方便運輸可再利用，不產(chǎn)生廢液，不造成二次污染；④降溫系統(tǒng)是將蒸發(fā)冷卻器與輻射管巧妙的組合，有效實現(xiàn)降溫，安全性、可靠性較高，進一步降低了造價。⑤采用的系統(tǒng)為氮氣脈沖以及密封，切實保障系統(tǒng)的安全性。

3.2 濕法除塵技術(shù)方案

在國內(nèi)，多數(shù)廠家在進行爐氣凈化的過程中，使用的方法是濕法除塵。該除塵技術(shù)可以有效的實現(xiàn)凈化的目的，可以有效收集爐氣中含有的焦油類似的有機物，經(jīng)過凈化，爐氣可以作為燃煤氣體滿足燃燒。但是這種方法會產(chǎn)生一定的弊端，會造成二次污染，會產(chǎn)生含有劇毒物質(zhì)的水體污染物，所以必須配備水處理設(shè)備。此外粉塵中還富含氧化鈣，必須實施多次水處理，過程中包含文丘里除塵設(shè)備，系統(tǒng)在運行中受到巨大阻力，電量以及水量的消耗均較大。對于爐氣中所含的固定炭的熱值以及物理顯熱，無法進行充分利用。該方案中涉及的技術(shù)所具有的特點：①可以實現(xiàn)很好的凈化目的，含塵量可以凈化至400mg/Nm3以下，對于一般性的燃煤需求可以滿足。②系統(tǒng)具有較寬的工況范圍，所以不用擔心出現(xiàn)焦油黏糊或者溫度過高導致濾袋被燒毀。③該系統(tǒng)的整體容量相對較大，占用空間較大；④相關(guān)的設(shè)備以及安裝所需費用較高，系統(tǒng)在運行過程中所產(chǎn)生額電能消耗較高；⑤必須配備復雜的水處理裝置，在系統(tǒng)中加設(shè)加藥設(shè)施以及臭氧的供應(yīng)；⑥系統(tǒng)會產(chǎn)生結(jié)垢阻塞的情況，必須進行定時清洗，既要求兩套備用系統(tǒng)，其系統(tǒng)的可靠性也大大降低；必須嚴格的進行操作以及監(jiān)督，才可以對其進行有效彌補。⑦運行受到很大的阻力，產(chǎn)生的能耗較高。⑧與外界存在較多的觸點，必須實施密封。

3.3 爐氣直燃發(fā)電凈化方案

高溫爐氣經(jīng)由一定的傳輸，被送進專門的直燃室，在直燃室內(nèi)部，具有可燃性的氣體焦油等可燃性物質(zhì)與氧氣進行融合，進而進行混合燃燒，在此過程中會產(chǎn)生大量高溫煙氣，然后將其放置廢熱的鍋爐中，經(jīng)過熱量交換，溫度降低，在對其實施煙塵凈化，再次借助引風機排出。鍋爐運行中所產(chǎn)生的蒸汽，不僅能夠并網(wǎng)發(fā)電而且還再次為生產(chǎn)所使用。切實控制燃燒進而保障煙氣中存在的可燃物可以燃燒充分，有效控制鍋爐的受熱面以及除塵器中清灰，而這些就是該項技術(shù)操作的關(guān)鍵。出爐的煙氣經(jīng)過燃燒，滲入了冷氣，導致煙氣量出現(xiàn)了一定程度的增長。對其進行處理的相關(guān)裝置也需要進一步擴大，所以，投資也需要加大。此方案涉及的技術(shù)成熟可靠，技術(shù)特點主要有以下幾點：①其凈化質(zhì)量較高，煙氣含塵濃度可以凈化至50 mg/Nm3以下，遠低于國家標準；②技術(shù)成熟，可靠性以及安全性較高［3］；③氣體中所含的焦油會全部燃燒，不會出現(xiàn)焦油黏附鍋爐及其特殊部位的情況。④系統(tǒng)的適應(yīng)性很強，不會因為系統(tǒng)變化而產(chǎn)生較大的影響。⑤可以充分利用煙氣中存在的復雜多樣的可燃物，能效相對較高，但是其中CO沒有得到充分利用。⑥系統(tǒng)裝置容量巨大，占據(jù)的空間較大，前期設(shè)備購買以及安裝的投資較高。⑦在運行過程中，電耗比較適中，可靠性較強，總體的維護維修涉及的費用不高。⑧不會產(chǎn)生二次污染，不需要在進行復雜水處理設(shè)備的建設(shè)，剩下的干粉塵運輸便捷，是建材絕佳材料。

4 結(jié)語

雖然現(xiàn)在我國關(guān)于全密閉電石爐氣凈化的發(fā)展經(jīng)歷相當漫長的階段，然而，也積累較為豐富的操作經(jīng)驗。按照其煙塵產(chǎn)生的特征，我們給出了三項具有針對性的凈化措施，三項措施急具針對性以及可靠性。電石企業(yè)結(jié)合自身的具體情況選擇適合自身發(fā)展的解決方案，進而推動企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，提升環(huán)境質(zhì)量，促進社會經(jīng)濟以及環(huán)境效益的全面提升［4］。

［1］許獻智.電石渣的綜合利用［J］.安徽建筑工業(yè)學院學報（自然科學版），2012，05：85-87+96.

［2］孔瑞.電石爐氣的凈化和利用［J］.河南化工，2010，01：25-29.

［3］于樂虎，劉素梅.密閉電石爐爐氣利用及治理系統(tǒng)淺析［J］.環(huán)境科學與管理，2010，05：115-118.

［4］陳財來，李世英.電石廢渣生產(chǎn)綠色低碳水泥［J］.石河子科技，2013，03：25-28.

閆志新（1967- ），女，1989年畢業(yè)于大連輕工業(yè)學院高級工程師 現(xiàn)從事化工、動力專業(yè)工程設(shè)計、工程咨詢工作。