- •Глава 3. Повышение экологической безопасности коксохимического производства
- •3.1 Общие представления о коксовании каменных углей и устройстве коксовых батарей
- •3.2 Разновидности и источники вредных выбросов коксохимического производства
- •3.3 Направления и способы экологизации коксохимического производства
- •3.3.1 Составление и подготовка угольной шихты к коксованию
- •3.3.1.1 Разновидности и свойства углей, принципы составления угольных шихт
- •Процессы подготовки угля к коксованию
- •3.3.1.3. Глубокая сушка, предварительный нагрев и механическое уплотнение угольной шихты
- •3.3.2 Бездымная загрузка угольной шихты в коксовые печи
- •3.3.3 Совершенствование режимов коксования углей
- •3.3.3.1 Принципы регулирования теплового и газодинамического режимов. Материальный и тепловой балансы. Расход тепла на процесс
- •3.3.4. Сокращение выбросов при выдаче кокса из камер коксования
- •3.3.5 Сухое тушение кокса
- •3.3.6 Повышение качества кокса – способ экологизации его производства
- •3.3.7. Новые процессы подготовки и коксования углей
- •3.3.7.1 Непрерывные процессы коксования
- •3.3.8 Возможности уменьшения вредных выбросов в процессах обработки прямого коксового газа
- •3.3.8.1 Первичное охлаждение коксового газа и конденсация парообразных веществ
- •3.3.8.2 Очистка коксового газа от аммиака
- •3.3.8.3 Удаление из коксового газа нафталина
- •3.3.8.4 Очистка коксового газа от сероводорода и цианистого водорода
- •3.3.8.5 Улавливание бензольных углеводородов
- •3.3.8.6 Элементы очистки сточных вод коксохимического производства
- •3.3.9. Обобщение возможных результатов экологизации коксохимического производства
- •Контрольные вопросы и задания
3.3 Направления и способы экологизации коксохимического производства
Краткий обзор источников выбросов, сбросов и отходов позволяет выделить три основные направления экологизации подотрасли:
1. Внедрение современных природоохранных технологических процессов на всех стадиях производства кокса и обработки «сырого» коксового газа, позволяющих резко сократить удельные выбросы в атмосферу загрязнителей, уменьшить потребление энергетических и других ресурсов, увеличить выход и повысить качество основной товарной продукции – металлургического кокса.
Таблица 3.5 Удельные газопылевые выбросы и сбросы коксохимического производства предприятий Украины.
Стадии производства
|
Газопылевые выбросы, г/т кокса |
||||||||||||||||||||||||||
пыль угольная, коксовая, сажа, графит |
СО |
SO2 |
H2S* |
Nox |
NH3 |
C6H6 |
C20H12* |
CnHm |
HCN |
C6H5OH |
диоксины, фураны |
выход газов м3/т кокса |
|||||||||||||||
разгрузка,складирование, усреднение, измельчение, обогащение углей |
Возможно самовозгорание углей и отходов углеобогащения с выделением в атмосферу ингредиентов, отмеченых * |
||||||||||||||||||||||||||
480-500 |
285 |
195 |
* |
60 |
|
|
* |
|
|
|
* |
|
|||||||||||||||
загрузка шихт в коксовые печи |
400 |
46 |
32 |
22 |
55 |
17 |
15 |
0,5 |
|
0,6 |
1,1 |
|
4-7 в виде залповых выбросы |
||||||||||||||
коксование шихты ( отходящие газы, утечки ч/з неплотности) печей |
238 (эпизоды) |
1186 |
1715 |
21,5 |
98 |
27 |
35 |
7,3 |
10,1 |
2,7 |
10,6 |
|
1400-1600 |
||||||||||||||
выдача, перевозка, мокрое тушение, выдержка и сортировка кокса |
1450 |
31 |
38 |
17,9 |
6,5 |
151,5 |
130 |
1,2 |
96 |
0,3 |
21,5 |
|
700-800 залповые выбросы |
||||||||||||||
итого, кг/т |
2,58 |
1,263 |
1,785 |
0,061 |
0,16 |
0,196 |
0,18 |
0,003 |
0,096 |
0,004 |
0,033 |
|
|
||||||||||||||
источники и расход сбросов, м3/т кокса |
Токсичные вещества в загрязненных стоках, г/т кокса |
||||||||||||||||||||||||||
аммиак |
фенолы |
сероводород |
сульфиды |
сульфаты |
хлориды |
цианиды |
роданиды |
смолы, масла |
|||||||||||||||||||
Улавливание хим. продуктов; 0,28 |
315 |
333 |
9,8 |
30 |
140 |
456 |
3,4 |
140 |
22,5 |
||||||||||||||||||
Охлаждение газа; 0,05 |
10,2 |
52,5 |
5 |
5 |
25 |
81,5 |
5 |
7,0 |
12,00% |
||||||||||||||||||
улавливание бензолов 0,076 |
22,3 |
20,9 |
8 |
7,6 |
38 |
123,9 |
11,4 |
7,6 |
19 |
||||||||||||||||||
переработка смол; 0,09 |
63 |
315 |
4,5 |
9 |
45 |
146,7 |
2,7 |
4,5 |
70 |
||||||||||||||||||
стоки фенольных и других вод; 0,088 |
79,2 |
26,4 |
4,4 |
8,8 |
44 |
143,4 |
2,6 |
26,4 |
22 |
||||||||||||||||||
итого, кг/т |
0,49 |
0,748 |
0,0317 |
0,0604 |
0,292 |
0,952 |
0,025 |
0,186 |
0,146 |
Примечания: 1. Приведенные в табл. 3.5 данные не являются среднестатистическими, отражающими обширные исследования, особенно в отношении загрязненных сточных вод, по которым информационные материалы или весьма ограничены или получены путем приближенных расчетов. 2. Трудности получения обобщенных данных по выбросам и сбросам состоят в том, что для каждого исследования характерны свои специфические, особые условия: степень износа коксовых печей, состав угольной шихты, соблюдение режимов её подготовки и коксования, обработки кокса, состав отопительного газа и другие факторы.
Таблица 3.6 Вредные выбросы коксохимического производства, обеспечивающего работу металлургического комбината, выпускающего 6 млн. т стали в год
Разновидности выбросов |
Масса выбросов |
Долевое участие в выбросах всего комбината, % |
|
т/год |
Кг/т кокса |
||
Пыль (угольно-коксовая, сажа, графит) |
3400 |
0,04 |
6 |
SO2 |
3000 |
0,83 |
1 |
CO |
38400 |
10,7 |
7,8 |
NOx |
1910 |
0,53 |
9,1 |
C20H12 |
0,77 |
0,0002 |
72,2 |
NH3 |
7140 |
7,12 |
100 |
C6H6 |
7140 |
7,12 |
100 |
HCN |
34 |
0,033 |
100 |
C10H8 |
136 |
0,136 |
100 |
C6H5OH |
34 |
0,033 |
100 |
Итого |
|
27,44 |
|
2. Сокращение выхода и максимально возможное, эффективное использование в металлургическом и других производствах твердых, жидких и газообразных отходов, вторичных энергоресурсов, сопровождающих получение кокса и химических продуктов коксования.
3. Использование современных газоочистных и водоочистных аппаратов, исключающих большие выбросы токсичных газов и выли, недопустимые сбросы загрязненных сточных вод в наземные и подземные источники пресной воды.
Повышение качества основной продукции коксохимии – металлургического кокса является одним из основных направлений сокращения вредных выбросов в доменном и коксохимическом производствах. При использовании в доменной плавке более качественного кокса значительно уменьшается потребность в нем (см. табл. 3.11), а следовательно появляется возможность вывода из эксплуатации изношенных коксовых батарей с естественным снижением производства кокса и убылью сопряженных с ним выбросов, сбросов и твердых отходов. В доменном производстве при улучшении процессов выплавки чугуна на качественном коксе резко сокращаются удельные выбросы колошниковой и другой пыли, оксидов серы, углерода и иных вредных соединений, сопровождающих подачу и загрузку шихты, плавку чугуна, выпуск продуктов плавки и грануляцию шлака.
В соответствии с названными направлениями рассмотрим сущность, главным образом, технологических способов повышения экологической безопасности коксохимического производства.