王仟-关于电石厂的污染预防

关于电石厂的污染预防关于电石厂的污染预防 班级：环工 111 学生：王仟 学号：201110701124 摘要：电石渣是生产电石过程中产生的工业废物,堆放电石渣不仅占用大量土地,还 可能污染周边环境。目前国内电石渣回收利用的途径不能根本解决电石渣的回 收问题。另外电石烟尘也污染环境，根据其特征分析，提出了电石炉烟气除尘 的方案。 关键字：污染关键字：污染 固体固体 烟尘烟尘 治理治理 一、一、 电石生产企业污染的产生电石生产企业污染的产生 电石行业是一个高耗能、高污染的行业。会有大量的电石渣产生。在原材料的 运输、准备过程及生产的过程中都有污染物生成。仅电石炉这一工序，每生产 1 吨电石，将至少有 0.06 吨粉尘产生。2012 年盐津电石产量为 1177 万吨， 产生的粉尘可达到 60.2 万吨，如果原料控制不规范，将会有更多的粉尘产生。 内燃式电石还有以 CO 为主的废气（尾气）排出。 二、电石生产工艺流程图二、电石生产工艺流程图 三、污染源头三、污染源头 1.粉尘 电石生产企业，从原料：石灰石、焦炭进来到电石生成成品出去，始终伴 随着固体破碎、固体分筛和固体运输等工艺过程，这些过程都会有粉尘产生， 带来污染，电石生成反应时生成的炉气也带出粉尘。原材料加工过程、运输过 程中产生的粉尘，其主要成分为 CaO 和 C。成品加工包装过程中产生的粉尘其 成分为 CaC。炉气中的粉尘的成分为 CaO 和 C，全密闭电石炉的粉尘在未处理 前中含有微量 CN。粉尘的污染，在电石生产中是主要的，会给环境带来很严 重的影响，尤其是电石炉的尾气（烟气）的排放。目前国内电石生产企业粉尘 污染的处理上还需努力做好。 2.固体废弃物 企业生产氧化钙产生的固体废弃物和生产电石留下的废弃物。 四、预防分析四、预防分析 电石炉有开放炉、半密闭炉、密闭炉 3 种。炉型不同, 烟气性质差异很大。 烟气温度最低 110 e , 最高可达 1 000 e , 1 t 电石 烟 气量 最 高为 35 000m3/ h, 最低为 400 m3/ h。密闭程度越高, 烟气温度越高, 产生的烟气量 越低, 粉尘浓度越高。半密闭电石炉烟罩对烟气特性影响也较大; 另外, 生产 工艺、操作水平、原材料品质等都对烟气特性有影响。电石炉烟气温度高, 波 动大, 成分复杂, 不同炉型的烟气特性差异大, 粉尘颗粒细、比表面积大, 具 有一定的黏附性, 治理难度大。烟气中含有大量生石灰粉、炭粉, 生石灰吸潮 硝化后, 黏性极度提高, 给除尘器清灰和管理带来困难。有部分带火星的炭粉 会烫坏滤袋, 还会在特定的条件( 浓度、温度) 下促使 CO 与氧气反应、氧气 与炭粉反应, 产生明火, 烧毁布袋, 甚至引发爆炸等重大安全事故。 电石渣是用电石生产重要化工原料乙炔时产生的废 渣，主要成分是 Ca (OH) 2，还含有 CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物 以及少量有机物。据国家发展与改革委员会统计，2003 年国内共生产电石 530 万吨，按消耗每吨电石产生 1.2t 电石渣计，全国产生的电石渣超过 600 万吨。 江苏省常州市既有 PVC 化工厂，又有乙炔制造公司。这些企业每年都有废弃的 电石渣，其中常州市乙炔制造公司每年产电石渣约为 3000t，PVC 化工厂的电 石渣产量更大。电石渣浆的含水量大、碱性高，且流量大，是污水管网的重点 污染源；而干电石渣的主要成分是氧化钙，是高碱性物质 pH 值可达 12 以上。 排放及存储电石渣常占用大量的耕地，长期存放的土地严重钙化，复耕非常困 难。如果管理不当会对本地生态环境及空气质量造成严重影响，风天尘雾迷漫， 雨天污水遍地。故电石渣问题成为影响 PVC 生产厂规模扩大、生产发展的主要 制约因素，如何将电石渣综合回用、变废为宝已是企业迫在眉睫的课题。因此， 开展电石渣的综合利用，不仅能获得经济效益，更是具有良好的社会效益。 五、提出对策及可行性分析五、提出对策及可行性分析 (一) 、电石渣在路基及其他方面的应用 电石渣的主要成分与石灰相似，建设部行业标准粉煤灰石灰类道路基层 施工及验收规程 （CJJ4-97）中指出，当采用石灰类工业废料 （如电石渣等 和石灰）下脚料时，其适用条件可按对石灰的要求执行。交通部行业标准 公 路路面基层施 工技术规范 （JTJ034-2000 中提出，有效钙含量在 20以上 的等外石灰、贝）壳石灰、珊瑚石灰、电石渣等，当其混合料的强度通过试验 符合标准时，可以应用。因此，根据现行的相关标准、规范，电石渣应用于城 市道路基层在理论上是可行的，但还需要结合修建道路的具体情况通过系统的 试验研究和试验段验证确实可行后，才可以推广应用。 1) 作为路基建筑原料 已经有很多岩土工作者开展了电石渣用于路基原料的研究。电石渣在改良加 固土体的同时，对能源节约和环境和谐有重要的意义。相比于水泥和石灰高温 煅烧所消耗的能耗，电石渣可单独用于固化土，也可添加适量外加剂 （如粉煤 灰 即可用于加固土。可以节省大量能）源，同时减少温室气体二氧化碳的排放。 电石渣是一种工业废渣，用其加固土，既消耗了工业废弃物，实现工业废弃物 的资源化利用，又减少了环境污染，实现了环境和谐。有研究表明电石渣-粉煤 灰混合料作为路基材料完全合格，具有施工工期短、效率高的特点，且可以减 低道路成本，减少废渣对环境的危害。徐庆飞利用二等电石渣和级粉煤灰制 备固土材料，在电石渣和粉煤灰掺配比为 12 时，掺量为土质量 30%时，能 够满足二级和二级以下道路底基层的使用要求。朝阳市公路工程集团电石渣稳 定土路面基层应用技术研总公司的罗洪伟等 究 中提到，在 1998 年北房线 油路工程修建 1km 电石渣稳定土基层试验路。试验路的布置及结构形式与二 灰稳定基层的设计相同。测定试验路经应在烟气灭火上采取措施, 降低事故率 济技术指标，结果与二灰混合料的力学性能比较。两种不同混合料在 7 天龄期， 相同养生条件下，强度无大的区别，很相近。说明电石渣稳定类做基层能满足 二灰稳定类基层的各项指标要求。Chai Jaturapitakkul 等人将电石渣和谷壳 灰按不同掺量比与砂混合制成砂浆，测试其凝固时间，抗压强度等参数，得出 该混合物的初凝和终凝所需时间较长，但是掺量分别为 50%的电石渣和谷壳灰 制成的砂浆的抗压 强 度 在 养 护 28 天 和 180 天 时 分 别 达 到 了 15.6 和 19.1MPa。 电石渣除了作为路基原料外，在其他方面的用途也很广。首先它是优良的建 筑材料，可用来生产水泥、石灰、建筑砌块等建材产品电石渣除了作为路基原 料外，在其他方面的用途也很广，电石渣水泥的抗压强度与传统水泥也基本一 致，膨胀性小于传统水泥。也有用电石渣与谷壳灰作为水泥原料和用电石渣与 城市废水活性污泥掺人水泥的研究。此外，电石渣还被用于制造砂浆，建筑用 砖以及电石原料等。 1.1 工艺流程图 2) 用于特殊土的改良 电石渣还被用于特殊土的改良。盐渍土作为一种特殊土，具有溶陷、盐胀、 腐蚀等不良的工程特性，而用盐渍土作为路基填料是交通建设需要解决的重大 岩土工程问题之一。为了解决滨海盐渍土的工程问题，庞巍等人分析了电石渣 改良盐渍土路基填料的液塑限试验、击实试验、室内 CBR 试验和不同条件的不 固结、不排水三轴试验。结果表明电石渣固化改良后，盐渍土塑性指数缓慢降 低；随着掺入量的增加，其最优含水率和 CBR值都相应的增大。电石渣改良盐 渍土的剪切强度随围压的增加而增大。 (二) 电石炉烟尘治理技术 1) 电石炉烟尘特点 1.烟尘浓度高，细粒级粉尘比重大 半密闭式电石炉烟尘浓度为 8 000 15 000 mg / Mm 3, 其中细粒级粉尘的比 例较高, 而且粉尘的成分主要为 C、CaO( Mg O) 和 SiO2, 并具有较强的粘结 性, 表 1 为半密闭式电石炉烟尘的各粒级粉尘的分散度, 表 2 为烟尘的化学 成分。 2.烟气量大, 烟温高 根据测定, 半密闭式电石炉烟气具有下列特点： 烟气湿度: 5. 64 5. 93; 烟气温度: 400 e 600e ; 烟气流量: 45 000 55 000 m3/ h。 电石炉烟气除具有以上特点外, 当烟温降较大时, 还会有焦油析出。 2) 结论 1.布袋式除尘器治理电石炉, 能够实现电石炉烟尘排放达标。其工艺关键是 须进行烟气的冷却降温, 达到滤布的工作温度, 同时采用的冷却设备要避免采 用野风直冷方法, 防止烟气结露造成的糊袋现象。 2.设备运行状态平稳, 偶有烧袋现象。因此, 应在烟气灭火上采取措施, 降 低事故率。 3) 工艺流程图 六、核算环境经济效益六、核算环境经济效益 通过对电石厂的污染处理，把固体废物进行充分利用和有效控制，减少了 对环境的污染情况。即实施清洁生产，在生产出工业品的同时，最大限度的减 少污染物的产生提高对生产环节产生废物的利用。 而且对于废物进行合理的利用，变废为宝，电石渣用于路基，建筑材料， 也减少了对堆放电石渣的土地用量。电石炉的烟尘采用布袋除尘方式，可以有 效的减少烟尘的排放，对电石厂周边的生态有很好的保护。 这种处理电石厂污染的方式不会给企业带来经济负担，反而会有更大的利 润空间。这也就是清洁生产。 （由于没有找到对经济效益数据的内容，只能进行理论上的分析经济效益） 七、参考文献七、参考文献 1.电石渣作为筑坝基础材料的可行性研究 李亚军 2.电石渣制水泥的原料特性研究J.高敏,文柏鸣. 新世纪水泥导报. 2009(02) 3.电石渣理化性质的分析与表征J. 环境科学与技术.董永刚,曹建新,刘 飞,张煜. 4.谈电石渣特性及其建材资源化途径J. 粉煤灰综合利用. 5.清洁生产与循环经济奚旦立 化学工业出版社 6.烟尘处理装置 秦广清 7.谈锅炉烟尘处理设备的合理选择 刘庆祝 8.电石炉烟气净化问题的探讨与实践 刘国官, 刘文明 9.工业废料电石渣在路基及其他方面综合利用途径综 张莹莹，王其标 10.电石厂尾气在天业电厂煤粉锅炉的应用改造 冯斌