近年來,國民經濟呈現迅猛增長的趨勢,這也極大地推動了電石需要的大幅增長,電石的發展潛力巨大,但是在其生產過程中產生的污染,也必須引起我們的高度重視。
1電石項目的污染源
1.1電石生產工藝原理
電石生產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,電阻熱發生反應,制成碳化鈣。以下是工藝發生的反應式:
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的電石,繼而電石經由爐嘴流入電石鍋,進行冷卻,最終進行脫模、破碎、貯存等等一系列工序。
1.2電石生產的污染源
廢水:在生產電石過程中,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,不易造成污染[1] 。
固廢:在進行電石冶煉的過程中,不會產生爐渣,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:在進行電石生產的過程中,產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,在電石具體的生產過程中,產生的污染物最主要是廢氣。必須綜合利用密閉式電石生產設備,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,不可產生二次污染。
2電石產業項目廢氣治理情況
2.1電石產業項目廢氣治理方案
(1)粉塵顆粒非常細小,質量很輕,同時過程產生量過大,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用玻璃絲纖維材質的布袋和新型不銹鋼金屬材質的布袋。(2)生產過程中產生的煙塵,其中有部分煤焦油,溫度不足100℃的情況下,會發生黏糊,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,煤焦油會發生氣化,將不會出現黏糊情況,這樣的情況下使用布袋材質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 k VA,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 k VA,可以選用混野風進行降溫。(4)關于煙氣中CO成分,其含量過高且易燃,所以必須防止發生靜電,將鋼絲纖維加在滌綸針刺氈材質的布袋里面,可以很好地將靜電排出。
2.2國內密閉電石爐煙氣治理現狀
在我國,基本已經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,當前電石生產主流式密閉電石爐。密閉電石爐所涉及的技術及其設備主要是依靠引進,一般情況下,規模較大,生產能力較強,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是一大難以攻克的技術難關,主要是體現在煙氣溫度過高,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
3.1干法爐氣凈化方案
該方案除塵技術工藝是,電石爐煙氣高溫且含有CO,通過管道進入冷卻裝置,進而實現降溫,降溫后的氣體在經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,所以該凈化設施最核心的部位在于袋式除塵器。本項方案技術運行難題是,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。涉及技術的主要特點是:(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,不產生廢液,不造成二次污染;(4)降溫系統是將蒸發冷卻器與輻射管巧妙的組合,有效實現降溫,安全性、可靠性較高,進一步降低了造價。(5)采用的系統為氮氣脈沖以及密封,切實保障系統的安全性。
3.2濕法除塵技術方案
在國內,多數廠家在進行爐氣凈化的過程中,使用的方法是濕法除塵。該除塵技術可以有效的實現凈化的目的,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。但是這種方法會產生一定的弊端,會造成二次污染,會產生含有劇毒物質的水體污染物,所以必須配備水處理設備。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備,系統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所具有的特點:(1)可以實現很好的凈化目的,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)系統具有較寬的工況范圍,所以不用擔心出現焦油黏糊或者溫度過高導致濾袋被燒毀。(3)該系統的整體容量相對較大,占用空間較大;(4)相關的設備以及安裝所需費用較高,系統在運行過程中所產生額電能消耗較高;(5)必須配備復雜的水處理裝置,在系統中加設加藥設施以及臭氧的供應;(6)系統會產生結垢阻塞的情況,必須進行定時清洗,既要求兩套備用系統,其系統的可靠性也大大降低;必須嚴格的進行操作以及監督,才可以對其進行有效彌補。(7)運行受到很大的阻力,產生的能耗較高。(8)與外界存在較多的觸點,必須實施密封。
3.3爐氣直燃發電凈化方案
高溫爐氣經由一定的傳輸,被送進專門的直燃室,在直燃室內部,具有可燃性的氣體焦油等可燃性物質與氧氣進行融合,進而進行混合燃燒,在此過程中會產生大量高溫煙氣,然后將其放置廢熱的鍋爐中,經過熱量交換,溫度降低,在對其實施煙塵凈化,再次借助引風機排出。鍋爐運行中所產生的蒸汽,不僅能夠并網發電而且還再次為生產所使用。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操作的關鍵。出爐的煙氣經過燃燒,滲入了冷氣,導致煙氣量出現了一定程度的增長。對其進行處理的相關裝置也需要進一步擴大,所以,投資也需要加大。此方案涉及的技術成熟可靠,技術特點主要有以下幾點:(1)其凈化質量較高,煙氣含塵濃度可以凈化至50mg/Nm3以下,遠低于國家標準;(2)技術成熟,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,不會出現焦油黏附鍋爐及其特殊部位的情況。(4)系統的適應性很強,不會因為系統變化而產生較大的影響。(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)系統裝置容量巨大,占據的空間較大,前期設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)不會產生二次污染,不需要在進行復雜水處理設備的建設,剩下的干粉塵運輸便捷,是建材絕佳材料。
4結語
雖然現在我國關于全密閉電石爐氣凈化的發展經歷相當漫長的階段,然而,也積累較為豐富的操作經驗。按照其煙塵產生的特征,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。電石企業結合自身的具體情況選擇適合自身發展的解決方案,進而推動企業的經濟發展,提升環境質量,促進社會經濟以及環境效益的全面提升[4] 。
摘要：本文介紹了電石生產過程中生成的污染源,針對污染提出了多項治理措施。希望能為電石生產企業的環境治理,污染治理提供參考。
關鍵詞：電石產業項目,污染,環保措施
參考文獻
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[3] 于樂虎,劉素梅.密閉電石爐爐氣利用及治理系統淺析[J].環境科學與管理,2010,05:115-118.
[4] 陳財來,李世英.電石廢渣生產綠色低碳水泥[J].石河子科技,2013,03:25-28.