炼焦工业生产工序、产污环节、污染因子、治理设施处理原理等

1、设 备 能 源 环 保 部设 备 能 源 环 保 部主讲人：李尚宏主讲人：李尚宏C O N T E N T S目录目录B U S I N E S S P L A N1234ONEBUSINESS PLAN1焦化厂的生产车间由备煤筛焦车间、炼焦车焦化厂的生产车间由备煤筛焦车间、炼焦车间、煤气净化车间及相配套的公用工程组成。产间、煤气净化车间及相配套的公用工程组成。产品品焦炭焦炭和副产品和副产品煤焦油煤焦油、硫膏硫膏、硫铵硫铵、粗苯粗苯等外等外售。焦炉煤气经净化后，部分返回焦炉和化产系售。焦炉煤气经净化后，部分返回焦炉和化产系统作为燃料气，剩余煤气全部外供发电用燃料气。统作为燃料气，剩余煤气全部外

2、供发电用燃料气。1焦化厂主要生产工序包括：焦化厂主要生产工序包括：备煤备煤，炼炼焦焦、熄焦熄焦，筛贮焦筛贮焦，冷鼓冷鼓、电捕电捕、脱硫脱硫及及硫硫回收回收、蒸氨蒸氨、硫铵硫铵、洗脱苯洗脱苯等工序。等工序。 1洗洗 精精 煤煤焦焦 炉炉荒荒 煤煤 气气冷鼓工序冷鼓工序脱硫工序脱硫工序硫铵工序硫铵工序洗脱本工序洗脱本工序净化后煤气净化后煤气外供燃料气外供燃料气熄熄 焦焦筛储焦筛储焦煤炭外运煤炭外运焦油焦油外售外售硫膏硫膏外售外售硫铵硫铵外售外售粗苯粗苯外售外售去管式炉去管式炉回炉煤气回炉煤气锅锅 炉炉制冷站制冷站11.1.配备煤工序配备煤工序 备配煤是焦化工程的第一道工序，主要是负责备配煤是焦化工

3、程的第一道工序，主要是负责洗精洗精煤煤的的贮运贮运、配煤配煤、粉碎粉碎、输送输送，为焦炉提供合格原料。，为焦炉提供合格原料。备配煤工序主要由储煤场及地下配煤槽、粉碎机楼和胶备配煤工序主要由储煤场及地下配煤槽、粉碎机楼和胶带机通廊及转运站等组成。带机通廊及转运站等组成。12.2.炼焦、熄焦工序炼焦、熄焦工序 炼焦、熄焦是焦化工程的第二步工序，也是最核心的工艺，炼焦、熄焦是焦化工程的第二步工序，也是最核心的工艺，主要负责将主要负责将合格的配合精煤采用高温干馏工艺炼成焦炭合格的配合精煤采用高温干馏工艺炼成焦炭，并采，并采用湿法熄焦工艺将焦炭熄火降温。炼焦过程副产荒煤气用湿法熄焦工艺将焦炭熄火降温。炼

4、焦过程副产荒煤气。 焦化厂炼焦、熄焦工序包括焦炉、煤塔、间台、端台、炉焦化厂炼焦、熄焦工序包括焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、装煤出焦除尘地面站、门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、装煤出焦除尘地面站、熄焦系统、熄焦塔、晾焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱及熄焦系统、熄焦塔、晾焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱及相应配套焦炉机械。相应配套焦炉机械。13.3.筛贮焦工序筛贮焦工序 贮贮焦是焦化工程的第三步工序，筛贮焦工序主焦是焦化工程的第三步工序，筛贮焦工序主要负责将要负责将炼焦工序熄火的焦炭进行筛分、输送、炼焦工序熄火的焦炭进行筛分、输送、储存储存。焦炭筛分为。焦炭筛分为

5、35mm35mm、35-15mm35-15mm、15mm15mm三个级三个级别外售。别外售。14.4.冷凝鼓风工序冷凝鼓风工序 筛冷凝鼓风工序的主要任务是对来自焦炉的筛冷凝鼓风工序的主要任务是对来自焦炉的荒煤气进行荒煤气进行冷凝冷却冷凝冷却、加压加压，脱除煤气中的，脱除煤气中的萘萘及及焦油雾焦油雾，焦油与氨水的分离贮存及焦油、循环氨，焦油与氨水的分离贮存及焦油、循环氨水、剩余氨水的输送等。水、剩余氨水的输送等。15.5.脱硫及硫回收工序脱硫及硫回收工序 脱硫及硫回收工序的任务是将来自冷凝鼓风工脱硫及硫回收工序的任务是将来自冷凝鼓风工序焦炉煤气中所含各种序焦炉煤气中所含各种硫化物硫化物和和氰化物

6、氰化物脱除，使脱除，使煤气中的硫化氢含量脱至煤气中的硫化氢含量脱至200mg/Nm3200mg/Nm3以下送出。浮以下送出。浮选出的硫泡沫经熔硫釜连续熔硫，副产硫磺外售。选出的硫泡沫经熔硫釜连续熔硫，副产硫磺外售。16.6.蒸氨工序蒸氨工序 蒸氨工序的任务是将冷鼓来的剩余氨水在蒸氨蒸氨工序的任务是将冷鼓来的剩余氨水在蒸氨塔中用蒸汽蒸出，蒸出的氨汽经氨分缩器冷却，塔中用蒸汽蒸出，蒸出的氨汽经氨分缩器冷却，冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流，未冷凝的氨冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流，未冷凝的氨汽用循环水冷凝成浓氨水送脱硫工序作为脱硫补汽用循环水冷凝成浓氨水送脱硫工序作为脱硫补充液。充液。17.7. 硫

7、铵工序硫铵工序 硫铵工序的任务是将来自冷鼓工序的煤气进硫铵工序的任务是将来自冷鼓工序的煤气进入硫铵饱和器与硫酸接触吸收煤气中的氨，并生入硫铵饱和器与硫酸接触吸收煤气中的氨，并生成成硫铵硫铵，可将煤气中的氨含量降至不大于，可将煤气中的氨含量降至不大于0.05g/Nm30.05g/Nm3，同时生成含量大于，同时生成含量大于9898，粒度约为，粒度约为0.5mm0.5mm的硫铵产品。的硫铵产品。18.8.终冷、洗脱苯工序终冷、洗脱苯工序 本工序包括终冷、洗苯、脱苯三部分。终冷为焦炉煤气本工序包括终冷、洗苯、脱苯三部分。终冷为焦炉煤气的最终冷却，主要将硫铵工序来的煤气冷却到的最终冷却，主要将硫铵工序来

8、的煤气冷却到25252727后去洗后去洗苯塔，温度低有利于苯的吸收。脱苯是将洗苯后的含苯富油加苯塔，温度低有利于苯的吸收。脱苯是将洗苯后的含苯富油加热回收粗苯，采用管式炉加热富油，一塔脱苯工艺生产粗苯，热回收粗苯，采用管式炉加热富油，一塔脱苯工艺生产粗苯，脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。煤气经洗苯后部分返回焦脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。煤气经洗苯后部分返回焦炉和化产工序自用，剩余煤气外供发电燃料气。炉和化产工序自用，剩余煤气外供发电燃料气。TWOBUSINESS PLAN2 焦化厂由炼焦车间、回收车间、焦油加工车间焦化厂由炼焦车间、回收车间、焦油加工车间等组成。焦化过程主要得到焦炭、焦炉煤

9、气和多等组成。焦化过程主要得到焦炭、焦炉煤气和多种化学产品。除此之外种化学产品。除此之外, , 各个车间的生产过程都各个车间的生产过程都可能产生废气、废水和废渣可能产生废气、废水和废渣, , 并通过沉降、泄露、并通过沉降、泄露、淋溶、扩散等过程进入到土壤和地下水中。淋溶、扩散等过程进入到土壤和地下水中。2 备煤包括各种炼焦用煤的备煤包括各种炼焦用煤的装卸装卸、分选分选、干燥干燥、破碎破碎、筛分筛分、配料配料及及运输运输等。备煤产生的污染主要来自煤和焦的运输、装卸、等。备煤产生的污染主要来自煤和焦的运输、装卸、破碎、筛分过程中产生的煤尘和焦尘破碎、筛分过程中产生的煤尘和焦尘 , , 原煤分选过程

10、中产生原煤分选过程中产生的废水和矸石也是备煤过程造成的主要污染之一的废水和矸石也是备煤过程造成的主要污染之一 。煤尘中的。煤尘中的芳烃芳烃、酚类酚类、硫化物硫化物等都是有毒有害物质等都是有毒有害物质, , 同时还含有一些有同时还含有一些有害的害的重金属元素重金属元素。1.1. 备煤和装煤环节备煤和装煤环节2 焦炉在生产过程中一般以净焦炉煤气为燃料焦炉在生产过程中一般以净焦炉煤气为燃料, ,煤气在煤气在炼焦炉燃烧室中燃烧炼焦炉燃烧室中燃烧, , 通过与两侧炭化室的隔墙向炭化通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室提供热量室提供热量, , 燃烧产生的废气先通过斜道区进入蓄热室燃烧产生的废气先通过斜道区进入蓄

11、热室, , 其余热量被回收后其余热量被回收后, , 经交换开闭器进入烟道经交换开闭器进入烟道, , 最终由焦最终由焦炉烟囱排出。整个焦炉生产过程产生的污染主要为炉烟囱排出。整个焦炉生产过程产生的污染主要为烟尘烟尘和和废气废气。2.2. 煤气燃烧和煤的高温干馏环节煤气燃烧和煤的高温干馏环节2 炼焦配煤在焦炉炭化室内经过高温干馏过程得到炽炼焦配煤在焦炉炭化室内经过高温干馏过程得到炽热的焦炭热的焦炭, , 再经过推焦、熄焦、破碎、筛分过程再经过推焦、熄焦、破碎、筛分过程, , 最终最终得到满足生产要求的焦炭产品。对于这些过程可能产生得到满足生产要求的焦炭产品。对于这些过程可能产生的污染物推焦过程产生

12、的废气中一般的污染物推焦过程产生的废气中一般含有含有 CO, CO CO, CO 2 2 , , SO SO 2 2 , H , H 2 2 S, NO S, NO 2 2 及及 C C n n H H m m 等。等。3.3. 推焦、熄焦和破碎筛分环节推焦、熄焦和破碎筛分环节2 从炭化室出来的荒焦炉煤气中含有焦油雾从炭化室出来的荒焦炉煤气中含有焦油雾, , 为了得为了得到满足钢铁生产要求的燃料和回收有用的化学产品到满足钢铁生产要求的燃料和回收有用的化学产品, , 必必须对荒焦炉煤气进行除尘净化。然而在该过程中由于烟须对荒焦炉煤气进行除尘净化。然而在该过程中由于烟气和净化废水等的排放气和净化废

13、水等的排放, , 也会造成很严重的污染。荒焦也会造成很严重的污染。荒焦炉煤气净化和化学产品回收过程可能产生的污染为炉煤气净化和化学产品回收过程可能产生的污染为烟尘烟尘、废气废气、废水废水和和固废固废, , 其中其中焦化废水焦化废水是主要污染。是主要污染。4.4. 荒焦炉煤气及化学产品回收环节荒焦炉煤气及化学产品回收环节THREEBUSINESS PLAN3 焦化工业废渣的来源主要来自回收与精制车间，有焦焦化工业废渣的来源主要来自回收与精制车间，有焦油渣、酸焦油（酸渣）和洗油再生残渣等。焦化工业已从焦炉油渣、酸焦油（酸渣）和洗油再生残渣等。焦化工业已从焦炉煤气、焦油和精苯中制取煤气、焦油和精苯中

14、制取100100多种化学产品，对我国的国民经多种化学产品，对我国的国民经济发展意义十分重大。但是，焦化生产有害物排放源多、排放济发展意义十分重大。但是，焦化生产有害物排放源多、排放物种类多、毒性大，对环境污染相当严重。据不完全统计，中物种类多、毒性大，对环境污染相当严重。据不完全统计，中国每年焦炭生产要向大气排放的国每年焦炭生产要向大气排放的苯苯、酚类酚类污染物，对生态环境污染物，对生态环境造成不可挽回的影响，尤其是向大气排放的苯并芘是强致癌物，造成不可挽回的影响，尤其是向大气排放的苯并芘是强致癌物，严重影响周围居民的身体健康。严重影响周围居民的身体健康。 3 1 .1 .焦化工业废水的来源焦

15、化工业废水的来源 焦化生产工艺中要用大量的洗涤水和冷却水。各焦化厂焦化生产工艺中要用大量的洗涤水和冷却水。各焦化厂的废水数量及性质随采用的生产工艺和化学产品精制加工的深的废水数量及性质随采用的生产工艺和化学产品精制加工的深度不同而异，焦化废水的度不同而异，焦化废水的CODCOD（化学耗氧量）相当高，主要污（化学耗氧量）相当高，主要污染物是染物是酚酚、氨氨、氰氰、硫化氢硫化氢和和油油等，如不进行处理或处理不认等，如不进行处理或处理不认真，造成的后果十分严重。真，造成的后果十分严重。 3 1 1）对水体和水生物的危害。）对水体和水生物的危害。 焦化污水主要含有机物，大多数有机物具有生物可降解性，焦

16、化污水主要含有机物，大多数有机物具有生物可降解性，能消耗水中溶解氧。当水中氧消耗殆尽时，水质就严重恶化。能消耗水中溶解氧。当水中氧消耗殆尽时，水质就严重恶化。污水中的其他物质如污水中的其他物质如油油、悬浮物悬浮物、氰化物氰化物等对水体与鱼类也都等对水体与鱼类也都有危害，有危害，含氮化合物含氮化合物能导致水体富营养化。能导致水体富营养化。 3 2 2）对人体的毒害作用。）对人体的毒害作用。 污水中含有的污水中含有的酚类化合物酚类化合物是原型质毒物，可通过是原型质毒物，可通过皮肤皮肤、黏黏膜膜的接触吸入和经口服而侵入人体内部，使人的接触吸入和经口服而侵入人体内部，使人体细胞失去活力体细胞失去活力，

17、另外，还可进一步向深部渗透，引起另外，还可进一步向深部渗透，引起深部组织损伤深部组织损伤或或坏死坏死；低；低级酚还能引起级酚还能引起皮肤过敏皮肤过敏，长期饮用含酚污水会引起，长期饮用含酚污水会引起头晕头晕、贫血贫血以及以及各种神经系统病症各种神经系统病症。 33 3）对农业的危害。）对农业的危害。 用未经处理的焦化污水直接灌溉农田，会使农作物用未经处理的焦化污水直接灌溉农田，会使农作物减产减产和和枯死枯死；污水中的油类物质堵塞土壤孔隙，使土壤含盐量高，；污水中的油类物质堵塞土壤孔隙，使土壤含盐量高，土壤盐碱化。土壤盐碱化。 32.2.焦化工业粉尘与废气的来源焦化工业粉尘与废气的来源 焦化生产排

18、放的有害物主要来自于备煤、炼焦、化焦化生产排放的有害物主要来自于备煤、炼焦、化工产品回收与精制车间，气体污染物的排放量由煤质、工产品回收与精制车间，气体污染物的排放量由煤质、工艺装备水平和操作管理等因素决定。工艺装备水平和操作管理等因素决定。 3（1 1）备煤车间。）备煤车间。 产生的污染物主要为煤尘。备煤过程向大气排放产生的污染物主要为煤尘。备煤过程向大气排放煤尘，其数量取决于煤的水分和细度。煤尘，其数量取决于煤的水分和细度。 3（2 2）炼焦车间。）炼焦车间。 炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄焦、筛焦过程，主要污染物有焦、筛焦过程，主

19、要污染物有固体悬浮物（固体悬浮物（TSPTSP）, ,苯可苯可溶物（溶物（BSOBSO），苯并芘（苯并芘（BaPBaP）, ,SO2SO2, ,NOXNOX, ,H2SH2S, ,COCO和和NH3NH3等，等，其中其中BSOBSO、BaPBaP是严重的致癌物质，导致焦炉工人肺癌的是严重的致癌物质，导致焦炉工人肺癌的发病率较高。发病率较高。3（3 3）化工产品回收车间。）化工产品回收车间。 排放的有害物主要来自化学反应和分离操作的尾气，排放的有害物主要来自化学反应和分离操作的尾气，燃烧装置的烟囱等。主要污染物为燃烧装置的烟囱等。主要污染物为NH3NH3，H2SH2S，HCNHCN，C6H5OH

20、C6H5OH，C5H5NC5H5N，苯族烃苯族烃等。等。 3（4 4）精制车间。）精制车间。 每每t t焦的气体排放量约为焦的气体排放量约为4 900 m34 900 m3，其中，其中H2SH2S为为2 100 g2 100 g，HCNHCN为为6 69 g9 g，烃类烃类为为8 400 g8 400 g，焦油车间排，焦油车间排放放萘萘为为1900 g1900 g。 32 .2 .焦化生产中粉尘与废气的危害焦化生产中粉尘与废气的危害 （1 1）粉尘的危害。）粉尘的危害。 工业废气中的颗粒物即粉尘，焦化生产中粉尘与废气的危害主要表现在：工业废气中的颗粒物即粉尘，焦化生产中粉尘与废气的危害主要表现

21、在： 第一，进呼吸系统的粉尘量达到一定数值时，能引起鼻炎、各种第一，进呼吸系统的粉尘量达到一定数值时，能引起鼻炎、各种呼吸呼吸道疾病道疾病以及肺癌等；以及肺癌等； 第二，粉尘与空气中的第二，粉尘与空气中的SO2SO2协同作用会加剧对人体的危害。协同作用会加剧对人体的危害。 第三，人吸进含有第三，人吸进含有重金属元素重金属元素的粉尘危害性更大；的粉尘危害性更大； 第四，粉尘能吸收紫外线短波部分，粉尘浓度达到第四，粉尘能吸收紫外线短波部分，粉尘浓度达到2 mg/m32 mg/m3以上时，对以上时，对人伤害很大；人伤害很大； 第五，烟尘使光照度减弱，严重第五，烟尘使光照度减弱，严重影响动植物生长影响

22、动植物生长 第六，某些粉尘当浓度达到爆炸极限时，若存在足够的火源将第六，某些粉尘当浓度达到爆炸极限时，若存在足够的火源将引起爆引起爆炸炸。3（2 2）废气的危害。）废气的危害。第一，第一， SO2 SO2对人眼及呼吸道黏膜有强烈的对人眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用刺激作用，大量吸入可引起，大量吸入可引起肺肺水肿水肿、喉水肿喉水肿、声带痉挛声带痉挛而致而致窒息窒息；第二，第二， NOX NOX。二氧化氮对肺组织产生剧烈的。二氧化氮对肺组织产生剧烈的刺激刺激和和腐蚀腐蚀作用，形成作用，形成肺水肺水肿肿；接触高浓度二氧化氮可；接触高浓度二氧化氮可损害中枢神经系统损害中枢神经系统。第三，第三， H2S

23、 H2S是强烈的是强烈的神经毒物神经毒物，对黏膜有明显的，对黏膜有明显的刺激作用刺激作用。第四，第四， 空气中空气中COCO浓度达到浓度达到1 12 g/m32 g/m3时，短时间可致人死亡时，短时间可致人死亡。第五，第五， NH3 NH3对人的上呼吸道有对人的上呼吸道有刺激刺激和和腐蚀腐蚀作用。作用。第六，多环芳烃，包括苯并芘、第六，多环芳烃，包括苯并芘、7 7，1212二甲基苯并蒽、二甲基苯并蒽、33甲基胆蒽等甲基胆蒽等约约100100多种，其中已被证实的多种，其中已被证实的致癌物致癌物有有2222种。苯并芘（种。苯并芘（BaPBaP）是焦化生产）是焦化生产中排放量最多的多环芳烃，具有中排

24、放量最多的多环芳烃，具有致癌性致癌性，潜伏期可长达，潜伏期可长达10101515年，人们年，人们易淡化病情而导致严重后果。易淡化病情而导致严重后果。 F O U RBUSINESS PLAN4类别类别产污环节产污环节污染物污染物防治措施防治措施废废气气储煤场及煤料转运储煤场及煤料转运粉尘粉尘喷水拟尘，皮带通廊密闭喷水拟尘，皮带通廊密闭备煤粉碎机室备煤粉碎机室粉尘粉尘喷水拟尘，设备密闭喷水拟尘，设备密闭炼炼焦焦工工序序装煤装煤烟尘、烟尘、SO2SO2、BaPBaP、H2SH2S、BSOBSO、COCO等等高压氨水喷射高压氨水喷射推焦推焦湿式推焦除尘站湿式推焦除尘站炉门泄漏炉门泄漏敲打刀边炉门、厚

25、炉门框敲打刀边炉门、厚炉门框炉顶泄漏炉顶泄漏新型密封结构新型密封结构焦炉燃烧废气焦炉燃烧废气烟尘、烟尘、SO2SO2等等高烟囱排放高烟囱排放熄焦熄焦烟尘烟尘折流板加喷洒水洗涤折流板加喷洒水洗涤筛焦楼筛焦楼粉尘粉尘密闭密闭净化煤气净化煤气贮槽的放散、管道泄漏等贮槽的放散、管道泄漏等H2SH2S、NH3NH3、SO2SO2、BaPBaP、BSOBSO等等接压力平衡系统或呼吸阀，接压力平衡系统或呼吸阀，避免或减少放散。避免或减少放散。管式炉燃烧废气管式炉燃烧废气烟尘、烟尘、SO2SO2等等烟囱排放烟囱排放制冷机组制冷机组烟尘、烟尘、SO2SO2高排气筒排放高排气筒排放锅炉锅炉烟尘、烟尘、SO2SO2高排气筒排放高