２０１ １年第４期 青海斛技 电石生产中电石炉尾气回收利用的研究 李先军 （青海宜化化工有限责任公司，青海摘西宁８１０１０３） 要：本文通过对电石生产中产生的尾气成分及含量进行分析，提出了尾气回收利用方案。 关键词：电石生产；尾气；回收利用 电石是有机合成化学工业的基本原料，以电石为 原料可以合成一系列有机化合物，为工业、农业、医 药提供原料。在电石生产中会产生大量尾气，尾气含 有灰尘、一氧化碳、二氧化硫等有害气体。为了节能 （含氰废水），现已被迫停用；杭州电化厂炉气直接引 入锅炉燃烧，降温后进旋风、布袋二级除尘，由于锅 炉受热面积问题未能彻底解决，热交换恶化后，烟气 温度达到４００￣Ｃ烧毁滤料，也被迫停用。所以目前电 石厂家的尾气大多数是直接排气燃烧，既浪费热 减排，提高能量循环利用率并降低环境污染，我公司 对该尾气成分、热量进行检测并提出了利用方案。 能又污染环境。 １ 现有电石炉烟气治理概况 国内电石行业为治理电石炉烟气进行了大规模、 长时间、形式多样的研究及实践。如上海吴淞化工厂 采用湿法除尘，但未能达标，同时造成严重水污染 ２电石生产工艺简介 生产电石的主要原料石灰是由石灰石在石灰窑中 采用焦炭为燃料高温煅烧而成，再将其送往电石炉中 与炭进行反应生成电石。此工艺会产生大量尾气，尾 ３结语 用天龙一ＤＬ一４００型库仑滴定法测硫仪测定矿石中 与加工，２０００，２９（１ １）：２５—２７． 【２】郝晓华，黄建东．提高库仑滴定法测硫的准确度【Ｊ１．大众标准 化，２００３，（４）：４１－４４． 的硫，在仪器稳定的情况下，选择合适的标样、称取 适量的样品并尽量减少天平误差、加入适量的助溶剂 保证样品的充分燃烧，就能获得准确的结果。 参考文献： 【３】樊艳梅．浅谈影响库仑滴定法测定煤中全硫的几个 素ＩＪＩ．煤 质技术，２００４，（４）：４９—５０． 【４】张大康．库仑滴定法测硫气相反应误差的热力学分析【ＪＪ．煤质 技术，２００５，（１）：４８—５０． …姜郁，ｆ通胜．库仑滴定法测定铁矿石中的硫【Ｊ］．化工矿物 ２８ §Ｔ 青海斛技 ２０１１年第４期 ｃ０密度为１．２２８ｋｇ・ｍ ，则ｃ０的体积为０．４４× １０００÷１．２２８＝３５０（ｍ。）。 气中含灰量１５０ｇ・ｍ ，温度８００￣Ｃ，低位发热量 １０．８９ＭＪ・ｍ ，其他成分及含量见表１。 表１ 电石尾气成分及含量 因为电石炉尾气中ＣＯ含量为７０％，则生产Ｉｔ电 石产生电石尾气的量为３５０÷Ｏ．７：５００（ｍ ）。 青海宜化公司电石炉变压器总容量为３０ＭＶＡ（８ 成分 Ｃ０ Ｈ， Ｎ， 含量／％ ７０ １０ １５ 台），每吨电石电耗为３３８０ｋＷ・ｈ，电炉功率因素为 ０．９５，电炉时间利用系数为０．９７，电源波动系数为 ０．９５，则电炉小时产量为： ３００００×０．９５×０．９７×０．９５÷３３８０＝７．１（ｔ） Ｃ０， ０， ＣＨ ４．５ ０．４ ３．５ 则１台电石炉平均每小时产气量为： ５００×７．１＝３５５０（ｍ ） ３焦炭热量与电石炉尾气热量比较 ３．１焦炭消耗及热量 ３．３热量计算结论 １台电石炉产生炉气为３５５０ｍ ・ｈ一，电石炉尾气 按照青海宜化化工有限责任公司电石产量４５ 万ｔ・ａ－一（电石炉型号为３００００ｋＶＡ，数量８台）计算， 石灰混烧窑生产３６万ｔ石灰来平衡４５万ｔ电石，而 生产１ｆ石灰可消耗焦炭量为０．２ｔ，则焦炭年消耗量 为： ３６×１０ ×０．２＝７．２×１０ （ｔ） 发热值为１０．８９ＭＪ・ｍ ，８台电石炉每年可利用热量为 ２４．７×１０ ＭＪ，完全符合焦炭作为燃料时年提供热量 １７．１５×１０８ＭＪ的要求，因此决定通过技术改造将尾气 热能回收利用作为石灰窑燃料使用，以节省石灰窑燃 料焦炭，降低生产成本。 焦炭的热值为２．４２ＭＪ・ｋｇ－ ，则焦炭年提供热量 为： ７．２×１０４×１０００×２．４２＝１７．１５×１０ （ＭＪ） ４改造工艺选择 全密闭电石炉烟温高达６００～１０００℃，烟气成分 复杂。根据国内处理电石炉尾气的现状及电石尘的特 点，电石炉烟尘治理必须满足以下条件：①除尘器应 具有较小的分割粒径或极限粒径，即所选除尘器要对 ３．２电石炉产气量 电石生产的主要反应为： ＣａＯ＋３Ｃ＝ＣａＣ２＋ＣＯ １ ｍ以下粉尘有较高的除尘效率；②除尘器应具有 耐高温或降温能力；③所选除尘器应具有防结垢能 力。不同除尘器除尘性能见表２。 不同除尘器除尘性能对比表 则生产１ｔ电石产生ＣＯ的量为２８÷６４×１＝０．４４ （ｔ） 表２ 从表２可知，对于电石炉烟尘只有采用布袋除尘 器或电力除尘器才能有效地实现粉尘捕集。其中电力 除尘器具有耐高温和抗结垢的能力，因此，电力除尘 器是进行电石炉烟尘治理的首选除尘器。布袋除尘器 即使采用耐高温玻维滤布，对电除尘器和布袋除尘器 进行比较，电力除尘器造价显著高于布袋除尘器，且 运行费用高。 ５改造工艺简介 电石炉产生的的可燃气体中含有高达７０％的ＣＯ， 将其经水冷壁烟道初步冷却降温后，进入空气冷却除 尘器降温，同时将气体中大颗粒的粉尘捕集下来，送 至布袋除尘器净化除尘后，经加压风机加压后送至混 排放 炉 图１ 电石炉尾气回收利用工艺流程图 ０ＳＴ ２９ ２０１１年第４期 青海斟技 自动拨风在小高炉的应用 郭丽平。陈建国 （西宁特殊钢股份公司，青海摘西宁８ １００１２） 要：在大型冶金企业中，通常是多台高炉鼓风机通过切换供风管道的方式为多座高炉供风，高炉供风系统非常 重要，其可靠性直接影响高炉的正常生产。本文结合高炉炼铁的实际情况，介绍了拨风系统的结构、工作原理及在西宁 特钢的应用。 关键词：自动拨风；灌渣；小高炉 １ 引言 在冶金企业中，高炉鼓风机是将空气加压后向炼 口、直吹管、弯头大灌渣等重大生产事故。一旦风口 灌渣，处理一次灌渣事故约１０ｈ，加上高炉恢复正常 及恢复风口的费用，将使企业产生重大损失，因此高 炉供风系统的供风是否正常将直接影响高炉生产。如 果冷风供应系统可靠，完全满足高炉顶压要求，那么 高炉利用系数将增加，高炉将稳产、高产。 近年来一般使用大容量同步电动鼓风机，这种鼓 铁厂高炉供应冶炼所必需冷风（氧气）的气体压缩机 械。高炉供风系统的结构主要有两种，即单机单炉制 和母管制。单机单炉制是一台鼓风机单独对应一座高 炉，母管制是通过阀门切换控制，实现一台风机给任 意一座高炉供风的形式。采用母管制在供风选择上可 以更加灵活，更能适应大型冶金企业设备检修和正常 生产的需要。高炉鼓风机产生的压缩空气通过几十个 风口进入高炉炉膛内，提供冶炼所需要的氧气，同时 具有一定的风压，它不但直接提供高炉冶炼所需的氧 气，而且提供用于克服送风阻力、料柱阻力及维持一 定的炉顶压力所需的动力。在高炉内，冷风被加热到 风机耗电虽多，但启动方便，易于维修，投资较少。 高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃 烧一定的碳，其所需风量的大小不仅与炉容成正比， 而且与高炉强化程度有关，一般按单位炉容２．１～ ２．５ｍ ｒａｉｎ 的风量配备。在生产过程中一旦出现高炉 鼓风机故障停机，供风中断，就会造成高炉“坐料” １０００￣Ｃ以上形成热风，使铁矿石、焦炭、石灰石三种 原料进行充分的还原反应，生成铁水并产生炉渣，沉 入炉缸内。到一定的时间，利用炉渣比重轻于铁水的 原理，分别ｆ｝｛铁水和炉渣一次。如果未到出铁时间， 由于鼓风机 现故障而停止送风时，将导致冷风压力 急剧下降，未分离的铁水和炉渣混合物将下沉灌入风 等恶性事故，严重影响高炉生产，不仅造成设备损 失，而且缩短高炉使用寿命，因此，科学使用高炉拨 风自动控制装置对保障高炉安全稳产具有重要意义。 ２自动拨风系统的原理 自动拨风系统的原理是根据对高炉断风状态的检 测，在最短时间内将故障风机从系统中切除，故障风 厂１并凝结，即为风口灌渣。尤其在高炉即将出铁前 （或 铁４０ｍｉｎ后），风机突然停风往往导致高炉风 烧窑系统作燃料使用。对此将电石炉的尾气热量充分 利用，最后通过除尘后达标排放，工艺流程见图１。 机对应的高炉送风管道中送入正常运行的在用风机的 部分风量，保证故障风机对应的高炉风压高于高炉灌 了工程能量利用率，同时降低了对环境的污染，具有 运行成本低、环保减排的特点，产生了较好的经济效 ６结论 我公司将电石炉尾气经空气冷却器冷却后进入布 袋除尘的处理工艺取得了较为理想的效果，该设备炉 气平均含尘浓度净化前为１５０ｇ・ｍ ，净化后为３０ｇ・ｍ。， 炉尾气温度为５００ ６００￣Ｃ，布袋除尘入口温度为 ２００～２８０ 益和社会效益。 参考文献： 【１】刘荣杰，卫志贤．电石生产新：Ｌ 艺新技术与产品创新开发实 务全书【Ｍ】．西安：西北大学出版社，２００５． ［２】程惠亭．化工设计手册【Ｍ］．北京：化学 业出版社，２０００． 本改造方案是第一个从理论到实践将电石炉尾气 全部回收且充分利用的技术项目。本项目实施后提高 ３０ Ｔ 【３】葛婉华，陈鸣德．化工计算【Ｍ］．北京：化学¨ｒ业出版社， ２００３
