电石炉炉气净化技术

电石炉炉气净化技术

摘要：电石炉炉气湿法和干法处理技术的比较，炉气干法净化后除焦技术，尾气的长距离输送

关键词：电石炉尾气炉气干法净化炉气除焦炉气长距离输送中图分类号：tql61 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0075-02

电石生产主要由氧化钙与焦炭在高温下反应制的，同时产生大量的一氧化碳气体，反应式为ca+3ccac2+co，通过计算每生成1t 电石约产生350nm3纯净的一氧化碳，由于电石炉中有少量空气进入以及焦炭有少量水分蒸发等原因，产生的炉气量约为400nm3/t

电石。炉气经过处理后可作为燃料气来用于石灰窑。

经实测，密闭电石炉的炉气主要成分及粉尘粒径，粉尘成分如表1。

平均发热量约为：13358kj/nm3；平均含尘浓度：50～150g/nm3（如表2、表3）。

炉气的处理是电石炉的一个难点，目前炉气处理方法有湿法净化、干法净化及干法和湿法相结合三种。以下就这三种方法分别说明。

目前国内电石炉基本上都是在埃肯炉的基础上改造发展起来的，炉气的处理几乎全部采用干法净化。

1 湿法净化

湿法净化工艺主要采取各种水洗的方法，洗涤含尘气体，以达

到净化含尘气的目的，20世纪六七十年代我国生产多采用湿法净化炉气，主要采用洗气机或文丘里精洗法的工艺流程。洗气机法的净化系统共有主要设备30多台，处理3000nm3/h的装置，其消耗工业用水200～300t/h，动力电消耗110kwh/小时左右，文丘里洗涤法需主要设备近20台，处理3000nm3/h的炉气装置，其消耗治理工业用水90t/h，动力电消耗60kwh/h。

上述方法只是将炉气的粉尘处理掉，但仍需将产生的污水进一步处理，产生的污水含有氰化物及大量的固体悬浮物，其含量及组成如表4。

这部分污水必须经过处理，以防二次污染环境，常用的方法是加氯沉淀解毒及分离固体悬浮物，处理后的cn-由10～20mg/l降至0.5mg/l以下，悬浮物由1000～2000mg/l，降至100mg/l。由于水处理过程中加入氯气，经化学反应后仍有微量余氯及微量氰化物，对自然环境仍有一些影响。

由于湿法净化的主要缺点是污水中有氰根离子，即氰化物约为20mg/l左右，必须经多级除氰化学反应装置，使氰根离子降至0.5mg/l以下，才能达到国家污水排放标准，这种除尘方式占地面积大，投资大，同时运行费用高，不经济。

2 炉气的干法净化技术

炉气的干法净化技术自2002年青海东胜化工有限公司成功运行了第一套设备后，现被电石生产单位普遍采用。

由于电石炉炉气粉尘浓度大，并含有大量焦油成分，在其输送

过程中，如处理不妥，会粘于系统中，造成堵塞，同时由于电石炉况的不正常如电极位置高低、炉料含水分超标、炉中喷料、塌料现象等事故原因，都会对干法净化装置造成较大的困难。

电石炉在炉况正常情况下，应严格控制炉盖内为微正压状态，以防空气渗入炉内，炉气净化后应设气体自动分析仪，监测o2和h2含量以及co和co2含量。

密闭电石炉干法净化系统，是由炉气粉尘净化装置和粉尘处理装置两大部分构成。

2.1 炉气粉尘净化工艺流程（如图1）

炉气是随电石的生产而产生的副产品，一般炉况比较正常时，温度应低于650℃左右，因目前布袋除尘器滤材的耐温不能超过260℃，炉气中含有大量的焦油，温度低于180℃时会有焦油析出堵塞除尘器及管道，炉气在进除尘器之前温度必须控制在260～180℃之间，系统才能正常运行。一般进过布袋除尘器的炉气含尘浓度在50mg/nm3以下，远小于国家工业窑炉200mg/nm3的排放标准。

当净化系统不能正常工作时，炉气从事故排放烟囱向大气中排放，此种情况一般在净化系统的设备有较大故障时，才可能出现。

炉气干法净化的要求如下。

（1）由于炉气是以co为主的有毒、有害、易燃易爆气体，系统的密封性一定要好，且系统工作状态处于微正压。

（2）由于净化后的粉尘比重小，对管道角度要求高。

（3）处理气体为危险性气体，冷却器、除尘器必须要按压力容

器标准来制造。

这种干法工艺的特点如下。

（1）电石炉气中含有大量的焦油成分，而焦油在180～190℃以下时，就会凝结为液体析出和粉尘混合成很粘的混合物粘结在输送管道和设备上，极易堵塞系统，炉气温度必须保持在220～260℃之间，确保系统中焦油不被析出。

（2）此种方法设备少、造价低，净化过程中不产生含氰废水，可免去废水处理程序。

（3）除尘后的粉尘可作为二次燃料用于砖厂或水泥厂。

（4）比湿法处理经济、占地面积小。

炉气干法处理的缺点如下。

（1）炉气含有大量焦油成分，在其输送过程中如处理不妥，灰堵粘于系统中，造成管道堵塞，净化后的炉气不合适长距离输送，长距离输送时炉气管道必须要采用电伴热进行保温，长距离输送时成本比较高。

2.2 粉尘处理工艺流程

在炉气净化过程中所有的粉尘通过密闭的输送机集中到粉尘总仓，加充氮密封，通过真空吸引车可送至水泥厂或砖厂作为二次燃料。

2.3 工艺条件

炉气温度如下。

从过滤器进口到炉气输送末端，温度控制在220～260℃，防焦

油析出。

炉气管道压力控制在0～5pa。

含尘量如下。

除尘系统进口：50～150g/nm3；

除尘系统出口：50mg/nm3；

净化效率：≥99.9%。

3 干法及湿法相结合

由于单纯的干法净化炉气不适合长距离输送，在循环经济项目中炉气需要长距离输送，所以需采用干法、湿法相结合的方式。

此方法就是将干法净化的尾气通过降温除焦处理，进行输送。

干法方法同上，水洗除焦如下。

将电石炉干法除尘净化装置出来的炉气（压力为1～2kpa；粉尘含量≤50mg/nm3）经高温增压风机增压后，通入水洗塔进一步除尘、除焦油处理并进行降温，控制炉气温度≤70℃，粉尘含量≤

10mg/nm3，焦油含量≤10mg/nm3，然后经增压风机增压，炉气输送至用户。从水洗塔洗涤下来的浊循环水经沉淀池沉降除污后循环再利用。

水洗除焦的消耗指标（单台50000t电石炉尾气）如下。

循环水补水量平均约0.25m3/knm3；

氮气用量：20nm3/knm3；

废渣：1t/a；

废水：0.25m3/knm3；