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高炉煤气烟气处理技术? 一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘 高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国 500m3 级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而 1000m3 级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。 高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合 节能环保技术 之一 , 以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点 , 优于传统的湿法洗涤除尘工艺 , 属于环保节能项目,位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电)之首。是国家大力推广的清洁生产技术。 1 、工艺流程与设备 1.1 系统组成 1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置(包括大灰仓)、荒净煤气管路、阀门及检修设施、综合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成。 2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置,有热管换热器和管式换热器两类,应优先选用热管式换热器。 1.2 过滤面积 1 根据煤气量(含煤气湿分,以下同)和所确定的滤速计算过滤面积 计算公式: 其中 F ——有效过滤面积 m2 Q ——煤气流量 m3/h (工况状态) V ——工况滤速 m/min 2 工况流量。 在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量。以标准状态流量乘以工况系数即为工况流量。 3 工况系数 工况体积(或流量)和标况体积(或流量)之比称为工况系数,用η表示。 计算公式: 其中 η——工况系数 Q0 ——标准状态煤气流量 m3/h Q ——工况状态煤气流量 m3/h T0 ——标准状态 0 ℃时的绝对温度 273K t —— 布袋除尘的煤气温度℃ P —— 煤气压力(表压) MPa P0 ——标准状态一个工程大气压,为 0.1 MPa 当 t 值按煤气平均温度 165 ℃计算时上述公式简化为: η =1.6 此时工况系数η与压力关系见表 3 — 2 。 温度取值不同,数值略有变化。 表 3 — 2 工况系数η与压力关系 炉顶压力 MPa 0.06 0.1 0.15 0.20 0.22 0.25 0.30 工况系数η 1.0 0.8 0.64 0.53 0.50 0.46 0.40 1.3 煤气放散 1 除尘器箱体、前置换热器、荒净煤气主管和密封式眼镜阀应设煤气放散管。 2 荒煤气总管尾端应设引气用放散管。放散管设置应符合煤气安全规程,管口宜设点火装置。 3 引气用放散管必须设置可靠隔断装置。 1.4 予防腐蚀 1 部分干法除尘煤气冷凝水腐蚀性强,波纹膨胀器材质应当优先选用耐腐蚀不锈钢材料,管壁适当加厚,管道内壁涂以防腐蚀涂料,涂刷前焊缝处仔细打磨。 2 可设置喷碱液或喷水装置。 3 煤气管路应全部保温。 二、 煤气脱硫——干法脱硫 具体到某项工程,脱硫方案的确定,既要考虑到可行性,又要考虑到经济性。对于用气量较小(比如每小时五、六千立方米以下),而且煤气中含硫量不高的用户,可以考虑单级采用干法脱硫。 干法脱硫 目前最常用的干法脱硫剂是氧化铁和活性炭。通常,干法脱硫的脱硫工艺流程较为简单,但考虑到环保及经济性,一般都要对脱硫剂再生使用,而氧化铁和活性炭的再生从流程到成本都差别较大。 1.1 氧化铁脱硫剂 氧化铁脱硫剂 的使用条件一般限定以下几点: 1) 温度 正常使用温度以 20—30 ℃为宜。温度过高,将使氧化速度加快,相对降低了硫化速度,使脱硫效率降低,同时温度过高将使硫化铁的水合物( Fe2S3 • H2O )失去水分,进而影响脱硫剂的湿度及酸碱度,影响脱硫效果。温度过低,会大大降低硫化速度,使脱硫效率下降,同时也将使煤气中的水分冷凝下来,造成脱硫剂过湿。 2) 水分 脱硫剂宜保持 25% — 35% 的水分,若水分小于 10% 将会影响脱硫操作。水分能保持硫化氢与氧化铁的足够接触时间,减少脱硫剂结块,并可溶解部分盐类,防止其包在氧化铁表面,影响脱硫反应的进行。 3) 含氧量 煤气中含有一定的氧,可以使氧化铁在脱硫的同时实现再生一般以含氧 1.0 — 1.1% 为宜。含氧量过高会加速铁的腐蚀和形成煤气胶。 4) 煤气的杂质含量 煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成脱硫剂表面被焦油等覆盖而失效。 5) 酸碱度 氧化铁脱硫一般要求在弱碱性( PH 值 8—9 )的环境下进行, PH 值过高过低都会影响脱硫效率。 1.2 活性炭脱硫 活性炭 脱硫生产主要的工艺条件有: 1) 温度 正常使用温度可以在 27 — 82 ℃,但最佳使用温度为 32 — 52 ℃,因此在寒冷地区使用,脱硫塔应该保温。 2) 硫化物与氧含量的比值应在 1 : 2 以上,氧含量不足时可补充空气。 3) 相对湿度 煤气的相对湿度应在 70 — 100% ,湿度不足时可补充水蒸汽,但不应带液态水进入活性炭床。 4) 气体中酸碱性要求 活性炭脱硫要求碱性环境,如煤气中不含碱性气体成分,可以使用浸碱活性炭。 5) 煤气的杂质含量 煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成活性炭表面微孔被焦油等覆盖而失效。 6) 压力 操作压力应小于 5Mpa ,目前一般的煤气生产工艺都不超过此压力。此外,脱硫塔的设计要考虑到空速、线速度等要求。 三、结 论——经济适用性 1. 烟气除尘——高炉煤气干法 高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国 500m3 级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而 1000m3 级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。 干法布袋除尘与湿法除尘相比有以下优点 : 1 ) 节水,干法除尘基本不用水,而湿法除尘需要大量的冷却水。 2 )可提高 TRT 发电量,由于采用干法除尘后煤气的温度较高,煤气压力损失少,使得 TRT 发电量增加,一般多发电 30% ~ 50% 。 3 )降低焦比,由于干法除尘后的煤气温度较高,供给热风炉后,风温提高 50 ℃以上,可降低焦比。 4 )节电,采用干法除尘后,没有冷却水,也就不需要 污水处理系统 ,可降低电耗。 5 )环保,由于不需要污水处理系统,可减少污染。 2. 烟气脱硫——干法脱硫 干法脱硫——制作成本较低,这种自制的氧化铁脱硫剂,一般脱硫效率较高、脱硫效果较好,但其硫容较低、可再生次数较少。脱硫剂使用一段时间后需要再生,这种自制氧化铁脱硫剂一般采用塔外再生。将脱硫剂取出,放在晒场上充分氧化再生。 但这种自制的氧化铁脱硫剂虽然成本低,但制作、再生都需要较大的场地、较多的人工,也比较麻烦,所以现在很多单位购买成型的氧化铁脱硫剂,也有许多单位研制成型的氧化铁脱硫剂销售。这些成型的氧化铁脱硫剂,颗粒均匀、孔隙率大、强度较高、氧化铁含量高、脱硫效率高、硫容大、可再生次数多,其再生可以在塔内进行。 3. 结论 目前我国煤炭开发和利用造成的生态破坏和环境污染还很严重。如何在经济条件允许的情况下提高煤炭等资源的利用率,减少对环境的污染使我们迫切需要解决的问题 1 实施洁净煤技术是中国能源的战略选择,它将解决三个方面的问题: (1) 污染物及温室气体排放量的控制; (2) 降低对进口石油的依存度; (3) 提高利用效率。 2. 实施中国洁净煤战略(即煤炭加工与转化)能够最经济、有效地解决煤炭利用中的低效率、高污染和替代石油的问题。为使煤炭工业适应国民经济的需求,国家应积极致力于中国洁净煤的研究和开发,促进煤炭加工与转化的迅速发展; 3. 进一步提高煤炭利用效率、减少环境污染,促进国民经济和社会可持续发展,是中国的一项基本国策。建议政府有关部门对大型坑口热 — 电联产和高效干法选煤技术项目给予相应的政策支持,进行工业示范,以达到我国煤炭能源清洁、高效、经济、稳定的供应。 查看更多 3个回答 . 3人已关注
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职业:江西博雅欣和制药有限公司 - 生产管理人员
学校:湖南理工学院 - 化工系
地区:江苏省
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