9.3. Коксохимическое производство

Коксохимические предприятия являются серьезными источниками загрязнения атмосферы различными вредными веществами. Общее количество твердых, жидких и газообразных выбросов составляет 5-6кг/т кокса.

Образующийся в коксовых печах коксовый газ содержит пыль, диоксид серы, оксид углерода, сероводород, оксиды азота, цианиды, аммиак, фенол, пиридиновые основания, бензол и различные полициклические ароматические углеводороды, среди которых наиболее токсичным является 3,4-бензпирен. Основными источниками выбросов вредных веществ в атмосферу являются процессы загрузки угольной шихты в коксовые печи, выдачи и тушения кокса, обогрева коксовых печей, на долю которых приходится около 70-75% всех выбросов коксохимического завода. Значительно меньше выбросов в атмосферу (около 25%) дают цехи улавливания и переработки химических продуктов коксования, в которых из коксового газа улавливаются такие ценные продукты, как аммиак, пиридиновые основание, бензольные углеводороды, сероводород, фенолы, каменноугольная смола.

Очищенный коксовый газ частично используют как высококалорийное топливо для отопления коксовых печей. Продукты горения, выбрасываемые в атмосферу из дымовых труб коксовых батарей, отапливаемых коксовым газом с остаточным содержанием сероводорода 2,5-3г/м³, являются значительными источниками загрязнения атмосферы диоксидом серы, содержание которого в дымовых газах составляет 0,7-1г/м³. Удельный выброс диоксида серы равен 1370г/т кокса. Кроме того, очищенный коксовый газ содержит остаточные количества аммиака 0,02-0,03г/м³, пиридиновых оснований 0,04-0,06г/м3 и других азотсодержащих соединений, продуктов горения которых являются оксиды азота. Их содержание в дымовых газах может колебаться в пределах 0,15-0,18г/м³, а удельный выброс составляет 200г/т кокса.

Процессы коксохимического производства сопровождаются образованием большого количества сильно загрязненных сточных вод, содержащих фенолы (до 3 г/л), смолы, масла, цианиды, аммиак и его соли, сульфиды, сульфиты, бензол и его гомологи, нитраты и другие вредные вещества. Помимо указанных загрязнении сточные воды содержат продукты и отходы производства, в частности, пиридиновые и хинолиновые основания, нафталин и другие углеводороды. БПК_полн содержащихся в фенольных водах органических веществ составляет 1,2-2,0г/л, ХПК находится в пределах 2-4г/л. Сточные воды имеют нейтральную или слабощелочную реакцию (рН 7-9).

Удельный выход сточных вод достигает 0,30-,35 м³ на 1т сухой шихты. Следует отметить, что лишь 3-5% сточных вод сбрасываются за пределы заводов на городские очистные сооружения; остальные воды используют для мокрого тушения кокса. Это позволяет предотвратить непосредственное поступление вредных веществ в водоемы, но вызывает значительное загрязнение воздушного бассейна.

Удаление фенолов и очистку сточных вод до норм, позволяющих сбрасывать эти воды в водоемы, проводят в две ступени. Извлечение фенолов осуществляют в обесфеноливающем скруббере с помощью циркулирующего водяного пара, при этом остаточное содержание фенолов составляет 0,2 г/л сточной воды. На второй ступени сточные воды подвергают доочистке биохимическим способом, основанным на способности микроорганизмов окислять фенолы и позволяющим снизить остаточное содержание фенолов до 1-4мг/л, роданидов и цианидов – до 5-8 мг/л.

Коксохимическое производство характеризуется образованием твердых и жидких отходов химических цехов, количество которых составляет 0,1-0,15% от массы сухой шихты. К их числу относятся отходы углеобогащения, каменноугольные фусы, кислые смолки сульфатного отделения и цеха ректификации сырого бензола, кубовые остатки дистилляции ректификации, полимеры от регенерации поглотительных масел, нерегенерируемые соли серо- и цианоочистки коксового газа.

Кислая смолка, сульфатных отделений, улавливающих аммиак в сатураторном процессе, содержит, %: воды 4-30; серной кислоты 0,5-1,5; сульфата аммония 2-15; смолы и полимеров 45-60. При бессатураторном процессе содержание воды достигает 50%, сульфата аммония 40-45% кислоты 2%. Средний выход кислой смолки составляет 0,045% от скоксованной шихты. Около половины получаемой смолки после дополнительной обработки возвращается снова в шихту или используется для производства связующего материала для дорожного строительства.

Полимеры бензольного отделения образуются при регенерации каменноугольного поглотительного масла и содержат также некоторое количество стирола, индена и других высококипящих непредельных соединений. Их выход составляет 20-40% от количества регенерируемого масла или около 2% от полученного сырого бензола. Основное количество полимеров используется в производстве стирольно-инденовых смол, для производства дорожного дегтя и лака для смазки изложниц. Около 20% полимеров пока не находят квалифицированного применения.