密閉電石爐尾氣凈化綜合利用技術

張 強，余顯軍

新疆石河子天業(yè)集團電石籌建處，新疆 石河子 832000

作為電石生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，電石生產(chǎn)的化學方程式如下：

尾氣的生成量為400Nm3/t電石。

電石爐尾氣中的含塵量大，溫度高，并含有部分焦油等粘性物質，單座30000kVA密閉電石爐尾氣量為2525Nm3/h，直接進行煙塵治理難度很大，國內開發(fā)的尾氣直接燃燒凈化技術，經(jīng)生產(chǎn)實踐證明是成功的。該技術針對電石尾氣的具體特點，認為尾氣先凈化后利用難度大。而直接送入電石尾氣鍋爐作為燃料，燃燒后再除塵大大降低了袋式除塵器設計和使用難度。同時利用了尾氣潛熱和顯熱，產(chǎn)生蒸汽加以利用。該技術已經(jīng)在云維股份有限公司、浙江巨化集團、河北下花園電石廠等密閉爐電石生產(chǎn)廠家推廣使用，取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。

現(xiàn)將電石爐尾氣凈化的工藝流程分為兩部分：干法凈化、水洗凈化，先將干法凈化工藝流程進行簡單敘述：凈化氣體在電石爐及凈化系統(tǒng)全密閉的狀態(tài)下生成，并且爐氣的溫度通過控制冷卻風機的臺數(shù)來調節(jié)，使爐氣溫度控制在220℃～280℃之間運行，否則爐氣將冷卻析出焦油，造成淤積管道，黏結閥門或燒損過濾器布袋等嚴重后果。電石爐內產(chǎn)生的爐氣溫度為500℃～900℃，爐壓0mmHg～5mmHg（0Pa～50Pa）。當過濾器工作時，灼熱的爐氣經(jīng)過水冷煙道，溫度下降到500℃左右，經(jīng)一級旋風除塵器，再經(jīng)三級空氣冷卻器，爐氣溫度降為250℃～280℃，未凈化的氣體稱之為粗氣，尾氣經(jīng)粗氣風機升壓后并列進入3臺過濾器中，過濾器內設置有聚四氟乙烯材料和玻璃纖維絲編織的耐高溫過濾袋，將尾氣中的粉塵過濾下來。凈化后的氣體中粉塵含量為50mg/Nm3，在這之前，旋風除塵器及空冷器已將大顆粒粉塵濾下，從過濾器出來的氣體，則稱為凈氣。凈氣被凈氣風機送往用戶做燃料燃燒，也可以送往下一工段進一步凈化用于更高要求的用戶使用。從電石爐至凈氣風機出口的這段我們稱之為干法凈化。

后續(xù)的進一步凈化因為采用了水這一介質我們稱之為水洗凈化。水洗凈化的工藝流程如下：由凈氣風機出口送出的尾氣，經(jīng)過尾氣總管送至噴淋塔、洗滌塔尾氣與塔頂部噴下的水溶液逆流接觸脫出尾氣中的粉塵、焦油，并進一步降溫至40℃左右，再經(jīng)過氣柜進行緩沖后送入羅茨風機輸送給用戶，經(jīng)濕法凈化后的尾氣可以用于熱電廠的燃氣鍋爐代替煤粉燃燒爐氣后產(chǎn)生蒸汽，帶動汽輪機進行發(fā)電以及蒸汽的供應；也可以用于粒堿項目代替天然氣加熱熔巖爐這兩項技術已經(jīng)在新疆天業(yè)進行使用并取得了良好的效果。一氧化碳還可以用于制作甲醇，及乙二醇等化工產(chǎn)品，市場前景廣闊，有著客觀的經(jīng)濟利益。

電石爐尾氣凈化工藝布置注意事項：1）因為一氧化碳屬于無色無味易燃易爆，有劇毒的高危氣體，整個系統(tǒng)須保持正壓以避免空氣中的氧氣進入系統(tǒng)發(fā)生安全事故；2）因為從電石爐出來的尾氣溫度較高因此輸送爐氣的管道上須布置自然補償彎或者補償裝置用于消除線性膨脹應力；3）因為在電石的生產(chǎn)過程中伴隨有原料水分的蒸發(fā)及后續(xù)水洗凈化工段水溶液中的飽和水隨尾氣的流動，故當溫度低于水的露點時便會有液態(tài)水的析出，在管道的建設過程中需要分段的對管道進行放坡并在最低點設置排水閥定期排出管道內的水，防止積水過度，增加管道的阻力，及防止管道發(fā)生變形；4）用于布置一氧化碳輸送裝置的封閉廠房內須設置一氧化碳報警裝置，用于對一氧化碳的濃度進行監(jiān)測，還應當加裝軸流風機有效改善封閉環(huán)境的通風效果，保證一氧化碳濃度在安全范圍內；5）自控系統(tǒng)的安全連鎖設計，該系統(tǒng)須設計完善的自控連鎖裝置一旦有不安全的參數(shù)變化立即進行報警及系統(tǒng)停車，以確保整個系統(tǒng)的安全運行。

在電石生產(chǎn)中，實行清潔生產(chǎn)是必要的，但不能僅僅停留在清潔生產(chǎn)的層面上，還要深度思考循環(huán)經(jīng)濟理念的應用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟有利于提高資源利用率，促進經(jīng)濟增長方式的轉變。在有限的資源存量和環(huán)境承載力條件下，實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟有利于開發(fā)利用再生資源，進一步加強廢棄物的綜合利用，既有利于保護環(huán)境，又可以發(fā)展再生資源產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟增長點。以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為切入點，努力提高裝置運行質量和效益，才能進一步控制污染物排放總量，使企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境得到徹底改善。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，避免大量廢棄物（廢水、廢氣、廢渣）隨意排放和擱置，緩解環(huán)境壓力，維護生態(tài)平衡，保護資源，可提高企業(yè)經(jīng)濟競爭能力，應對新形勢下的挑戰(zhàn)，是企業(yè)為和諧社會建設必須承擔的責任，也是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本保證。