Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КНИГА Глава 3.docx
Скачиваний:
120
Добавлен:
18.08.2019
Размер:
3.62 Mб
Скачать

3.3.9. Обобщение возможных результатов экологизации коксохимического производства

Коренная модернизация оборудования и технологических процессов на всех стадиях коксохимического производства обеспечивает снижение токсичных выбросов, сбросов, уменьшение накопления зловонных отходов (табл. 3.13).

По степени важности наибольшее значение имеет совершенствование процессов подготовки и коксования угольной шихты. Современный технический уровень оснащения коксовых батарей устройствами бездымной загрузки шихты, улавливания и обезвреживания газопылевых выбросов, сопровождающих выгрузку кокса, его транспортировку, сухое тушение и механическую обработку, позволяет уменьшить удельные газопылевые выбросы на 5,44 кг/т кокса. Удельные сбросы токсичных веществ в составе сточных вод сокращаются (по минимальной оценке) – на 1,55 кг/т.

Возможное улучшение качества кокса по основным показателям (снижение содержания золы – на1- 1,5 %, серы – на 0,3-0,5 %, летучих – на 0,3- 0,5 %, показателей прочности и реакционной способности – на 15-20 % отн.) создает условия для дополнительного сокращения потребления, а следовательно, и уменьшения производства кокса в масштабах Украины на 1120 тыс т. в год (35 кг/т чугуна).

В полном соответствии с этим абсолютное количество выбросов сокращается на 7073,6 т/год, а количество токсичных веществ в составе загрязнённых стоков уменьшается на 3282,8 т/год.

Значительные возможности по обеспечению экологической безопасности коксохимии связаны с модернизацией отделений переработки прямого коксового газа ( п. 7 табл. 3.13 и раздел 3.3.8.)

Отдельные мероприятия по утилизации условно твердых отходов коксохимии не приведены из-за отсутствия сведений по сокращению загрязнений вод и почв, обусловленных хранением отходов. Известно, что примерно 20 тыс. т. каменноугольных фусов, образующихся на коксохимических заводах, утилизируют путём ввода их в состав угольной шихты. Однако, не опубликованы данные о прямых экологических выгодах такой замены первичных угольных ресурсов вторичными.

Коксовые отходы (орешек, коксовую мелочь) утилизируют без каких-либо затруднений, как ценнейшее топливо. В сфере утилизации угольных шламов к настоящему времени не предложены перспективные технологии, сочетающие экономические и экологические выгоды.

Многие новые процессы производства кокса, пока еще не имеющие широкого прменения, также могут улучшить в будущем экологическую ситуацию в подотрасли.

Так, подогрев и сушка угольной шихты до 140-200°С с помощью газообразного или твердого (раскаленный кокс) теплоносителя сопровождается улучшением качества кокса по прочности, гранулометрическому составу, содержанию серы; обеспечивает повышение производительности батарей на 25-40% и уменьшение расхода тепла на 10-20%.

За счёт введения в состав угольной шихты различных добавок (антрацита, колошниковой пыли, флюсов, масел, пека, мазута) можно существенно увеличить плотность шихты, расширить сырьевую базу коксования, получить новые, комбинированные разновидности топлива – железококс, силикококс, флюсококс и др.

Трамбование шихты – путь к расширению сырьевой базы коксования (за счет включения в шихту недефицитных, слабоспекающихся углей), увеличению плотности шихты от обычных 750 до 1150 кг/м3, повышению прочности кокса и производительности коксовых батарей на 10-15%.

Коксование углей без улавливания химических продуктов (БУХПК) при всей, казалось бы, нелогичности, имеет применение в США, Китае, Австралии, Мексике, Германии на уровне примерно 10-15% от общего объёма производства кокса.

Выгоды от использования этого процесса:

  • уровень выбросов вредных бензольных углеводородов, бензапирена, других супертоксикантов очень низок в связи с окислительной атмосферой в коксовых печах (см. разд. 3.3.7)

  • шихта для коксования может состоять из одного компонента, кокс имеет высокую прочность по показателям холодного барабанного испытания М40 – 84,5-88,5%, М10 – 5,5-6,3% и по характеристике горячей прочности CSR-70% !.

Сооружение супермощных коксовых батарей с шириной камер коксования 500 и 750 мм (длиной 18,7-20,0м и высотой 7,4-9,7м), при уменьшении толщины обогревательных простенков от 110 до 70-90мм, сокращении количества печей в батарее до 52 шт позволяет уменьшить количество вредных выбросов примерно вдвое только в связи с такой грандиозной, объемной конструкцией батарей и возможностями сокращения количества циклов по их технологическому сопровождению.

Таблица 3.13 Основные возможности улучшения экологических показателей при производстве металлургического кокса

Мероприятия и способы совершенствования технологических процессов

Улучшение технологических возможностей, параметров и показателей процессов

Сокращение вредных выбросов, кг/т кокса; т/год

Пыль, сажа

СО

SO2

NOx

H2S

NH3

C6H6

C6H5OH

C20H12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1.Сооружение современных закрытых или полузакрытых угольных складов, оснащенных эффективным оборудованием, аспирационными системами, средствами предупреждения возгорания (тушения) углей

На складах усреднения и накопления коксующихся углей исключается запыленность от ветровых потоков, устраняется влияние осадков и морозов на сыпучесть, дозируемость материалов; контроль температуры, времени пребывания углей в штабелях позволяет исключить их возгорание, выделение токсичных газов, открывает возможности своевременного применения средств тушения тлеющих углей

0,35

0,20

0,14

*

*

*

*

*

*

2.Создание высокотехнологичного комплекса измельчения, обогащения, усреднения, точного дозирования углей

За счет глубокого обогащения содержание золы в угольной шихте обеспечивается на уровне действующих требований – не более 7%; колебания содержания ингредиентов в шихте не превышают, %: влаги ±1; золы ±0,5; летучих ±0,7; серы ±0,05; степени измельчения по классу 0-3мм ±2

Влияние этой основной части подготовки угольной шихты представлены ниже, в пункте 6, отражающем влияние качества кокса на загрязнение окружающей среды

3. Бездымная загрузка угольной шихты в коксовые печи

Использование устройств инжекции газопылевых потоков из коксовых камер или применение специальных углезагрузочных вагонов, имеющих оборудование улавливания и нейтрализации газопылевых выбросов загрузки, позволяют сократить эти выбросы на 80-90%

0,36

0,04

0,03

0,05

0,02

0,015

0,014

0,001

1-10-4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

4.Совершенствование процесса сжигания коксодоменной смеси газов в системе обогрева коксовых печей; соблюдение принципов регулирования теплового и газодинамического режимов коксования; внедрение систем обнаружения неплотностей, горячего и холодного ремонтов огнеупорной футеровки, вспомогательных устройств (люков, дверей, арматуры) коксовых печей

  • Качественный контроль и регулирование процесса горения отопительного газа устраняет на 70-80% появление в дымовых газах существенных концентраций СО, С20Н12, NOx, сажи;

  • уменьшение неплотностей люков и дверей сокращает на 60-80% выбросы СО, SO2, HCN, C10H8, NH3, C20H12;

  • Перетоки газов из коксовых камер через неплотности простенков в отопительную систему коксовых печей приводят к увеличению содержания сажи в дымовых газах до 150-200 мг/м-3; устранением неплотностей полностью исключаются значимые концентрации сажи в отходящем через дымовые трубы газе

0,19

0,95

1,37

0,18

0,017

0,022

0,028

0,008

0,006

5. Сооружение на коксовой стороне батарей системы аспирации и очистки газов, сопровождающих выгрузку кокса из печей, доставку его к установкам тушения; сухое тушение, выдержка и сортировка кокса

На коксовой стороне батарей ликвидируются факелы огня, клубы газопылевых выбросов, сопровождающие как выдачу кокса из печей, так и его доставку к установкам сухого тушения; практически полностью устраняются выбросы, присущие мокрому тушению, ликвидируются грязные стоки установок мокрого тушения

1,16

0,025

0,03

0,006

0,013

0,12

0,104

0,018

0,001

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

6. Обеспечение производства высококачественного кокса сырьевыми, техническими и финансовыми ресурсами по вышеуказанным технологическим регламентам (п. 1-5)

Повышение качества кокса( в соответствии с указанными в табл. 3.11. данными и показателями приложения 1.1 пособия) позволяет уменьшить объемы потребления (производства) кокса на 1,12 млн. т в расчете на годовую выплавку в стране 32 млн. т чугуна. С учетом удельных выбросов (кг/т кокса) по табл. 3.5 снижение абсолютных выбросов загрязнителей составит не менее указанных в данной таблице величин

Сокращение выбросов составит 7073,6 т/год, в том числе по отдельным ингредиентам:

2890

1414,6

2000

179,2

68,3

219,5

201,6

37,0

3,4

7. Совершенствование способов очистки прямого коксового газа от смол и токсичных химических ингредиентов; уменьшение объемов переработки коксового газа в связи с сокращением производства кокса на 1,12 млн. т (см. п. 6)

Модернизация технологии и оборудования очистки коксового газа позволит снизить удельный выход стоков на 30-50%. Ожидаемое сокращение потребления кокса означает уменьшение выхода абсолютной массы загрязнённых стоков

Сокращение выхода токсичных веществ в загрязнённых стоках, кг/т

Аммиак

Фенолы

Сероводороды

Сульфиды

Сульфаты

Хлориды

Цианиды

Роданиды

Смолы и масла

0,25

0,37

0,016

0,03

0,14

0,41

0,012

0,14

0,12

Сокращение выхода токсинов в стоках ,всего 3282,8 т/год, в том числе

548,8

837,8

35,5

67,65

327,0

1066,2

28,0

208,3

163,5

Примечания: *) – звёздочкой отмечено возможное появление токсичных веществ;

  • - при аналитической оценке величин выбросов и сбросов следует принимать во внимание примечания к табл. 3.5.