主要污染行业废气治理技术 大气污染控制技术.

Presentation on theme: "主要污染行业废气治理技术 大气污染控制技术."— Presentation transcript:

1 主要污染行业废气治理技术 大气污染控制技术

2 主要污染行业废气治理技术 介绍产生大气污染物的主要行业——锅炉、钢铁、建材、电力、化工等行业的生产工艺；
大气污染物产生的来源、危害和重点工序； 典型的治理技术工艺和设备。 大气污染控制技术

3 一种能量转换设备，把燃料中的化学能通过燃烧转换为热能，加热给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽或热水。
锅炉消烟除尘 1.1 概述 1.锅炉 一种能量转换设备，把燃料中的化学能通过燃烧转换为热能，加热给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽或热水。 锅炉：锅—盛装水和气并承受压力的部分； 炉—燃料与空气发生化学反应产生高温火焰和烟气的部分； 附属设备、附件及仪表—保证锅炉正常运行。 大气污染控制技术

4 按用途、烟气的流动、燃料、出厂形式、输出介质、水循环方式、吨位、压力、燃烧方式、通风方式、安装方式分类。具体见教材159页。
2.锅炉的分类 按用途、烟气的流动、燃料、出厂形式、输出介质、水循环方式、吨位、压力、燃烧方式、通风方式、安装方式分类。具体见教材159页。 3.锅炉常用物理量和状态指标 锅炉在燃烧和传热过程中状况是由各种物理量来表示。 （1）温度 热力学温度，符号是“K”；摄氏温度，符号是“℃”；华氏温度，符号是“F”。 （2）压力 帕斯卡，符号是“Pa”，锅炉常以MPa为单位。 大气污染控制技术

5 锅炉的压力由于水受热汽化为蒸汽后体积膨胀所导致。 大气压力，符号为“atm”；
表压力是指压力表上的数值，是容器内压力高于或低于大气压的部分； 绝对压力指实际压力，数值等于表压力加大气压力。 （3）热量 热量是指物体吸收或放出热的数量，用符号Q。 焦耳，用符号“J”表示、kJ为单位。焦耳是法定计量单位，卡是非法定计量单位。 （4）蒸发量(出力) 对于热水炉来讲就是锅炉生产热水放出的热量，单位为kJ／h；采用法定计量单位制后，热水锅炉的出力，改用热功率表示，单位为MW/h。 大气污染控制技术

6 褐煤、烟煤、无烟煤，还有贫煤、石煤和煤矸石等。 2. 煤的燃烧 煤从进入锅炉起至燃烧完毕分几个阶段： ①预热干燥。105℃左右时，水分蒸发。
1.2 锅炉用的燃料与燃烧过程 1. 煤的分类 褐煤、烟煤、无烟煤，还有贫煤、石煤和煤矸石等。 2. 煤的燃烧 煤从进入锅炉起至燃烧完毕分几个阶段： ①预热干燥。105℃左右时，水分蒸发。 ②干馏。300℃左右时，挥发物不断析出并与空气混合，开始燃烧。 ③固定碳的燃烧。挥发物燃烧后，炉膛温度不断升高，固定碳逐渐点燃。 ④煤中的固定碳燃烬后，剩下的便是灰渣。 煤燃烧后主要产物：烟气、烟尘和灰渣。 大气污染控制技术

7 1.3 锅炉的消烟除尘脱硫技术 1. 燃煤添加剂助燃消烟技术 燃煤添加剂消烟节能效果显著，还起到脱硫作用。 （1）原理
炉膛内部有富氧区和贫氧区，贫氧区燃料燃烧不完全。 燃料中加入添加剂，在高温状态下添加剂能离解出铁离子起到催化助燃的作用，使燃料充分燃烧，并消烟节能。 燃料充分燃烧，炉膛温度升高，煤粉燃烧后变成熔融状态，颗粒状物质互相碰撞、粘结，形成较大的颗粒，沉降到炉膛继续燃烧，减少煤粉被气流带走而消烟； 添加剂中含有钙镁等碱性物质，煤中硫氧化物生成钙镁硫酸盐固化在灰渣中。 （2）适用范围 燃煤添加剂适用于一切燃煤锅炉和窑炉。 大气污染控制技术

8 选煤：通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和矸石等杂质除去以提高煤质量的工艺过程。
2．选煤技术 选煤：通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和矸石等杂质除去以提高煤质量的工艺过程。 经选煤后，原煤中的含硫量降低40％～90％，含灰分降低50％～80％。 目前研究的选煤方法：物理方法、化学方法和微生物脱硫法。 物理方法：重力洗选法、高梯度磁选法和静电分选法等； 化学方法：氧化脱硫法、选择性絮凝法及化学破碎法。 大气污染控制技术

9 工业型煤的加工：原煤经破碎，再按比例添加适量的粘结剂(通常加焦油渣)、固硫剂(如石灰等)和一些其它的添加剂，最后经冷压或热压加工成型。
3. 工业型煤推广技术 （1）加工及特点 工业型煤的加工：原煤经破碎，再按比例添加适量的粘结剂(通常加焦油渣)、固硫剂(如石灰等)和一些其它的添加剂，最后经冷压或热压加工成型。 工业型煤形状：椭圆形或管状棒形，具有消烟除尘、节能脱硫效果。 工业型煤的特点： ①透气性好：工业型煤由于其纯度高、粒度均匀、透气性好、氧气分布均匀，所以能燃烧充分，能消烟除尘、节约能源。 ②工业型煤中加入含有钙和镁等碱性物质，在高温下与硫氧化物生成硫酸盐，留在灰渣中而固硫。 （2）适用范围 在燃煤的锅炉和窑炉均可使用，居民使用，如蜂窝煤。 大气污染控制技术

10 4. 炉体的综合改造技术 改进燃烧方式和配备设施来降低烟气黑度减少烟尘浓度。 （1）布置前、后拱，强化炉内燃烧
改造后的拱型，前拱加长1倍，后拱加长4～5倍。 优点：扩大锅炉对煤种的适应性，减小炉膛含湿量，提高炉温，强化燃烧，延长了烟气流程，使可燃挥发物在炉膛内有充分的停留时间，达到燃料充分燃烧。 （2）增加炉排有效面积，保证锅炉出力 由于炉排有效面积不够，燃劣质煤炉，设计出力难达到。 煤种越差，所需炉排面积越大。 2.8MW链条炉，燃用一类烟煤，炉排有效面积＞6m2；燃用二类烟煤，炉排有效面积＞5.5m2。 （3）系统保证风量供给 煤先后经过干燥、干馏着火、燃烧和燃烬等阶段，各区段所需空气量不同。 分段送风：干燥区不送风，干馏着火少给风，燃烧区多供风，燃烬区少给风，才能使燃料达到最好程度的燃烧。 大气污染控制技术

11 助燃器：采用一些帮助使燃料快速并充分燃烧的设备。 蒸汽喷射助燃器原理
5.蒸汽喷射助燃技术 助燃器：采用一些帮助使燃料快速并充分燃烧的设备。 蒸汽喷射助燃器原理 ①蒸汽喷射助燃器通过特制的狭窄喷嘴向锅炉炉膛内喷射高速的微量饱和蒸汽或过热蒸汽，在炉膛内与炽热的碳接触，产生一定的水煤气，使炉膛温度大大提高。 ②助燃器喷嘴极其狭窄，蒸汽流速可达30～70m／s，产生一定频率的声波，与高温煤粒相撞，使其破碎为更小的微粒，增加与氧气的接触面积。 ③蒸汽方向与烟气流向对流或旋流，使烟气、蒸汽和颗粒状物质充分搅拌、混合，增加可燃物在炉膛内停留时间。 ④由于助燃器从不同方向向炉膛上方喷射蒸汽，形成一层由蒸汽、空气和烟气混合的气体网幕。被风力吹起的未完全燃烧的细小颗粒，受阻挡和蒸汽喷射影响，继续燃烧。 大气污染控制技术

12 我国工业锅炉主要燃料是以煤为主，燃烧方式：层式燃烧、悬浮燃烧和沸腾燃烧。 （1）层式燃烧
6.锅炉的科学经济运行管理 我国工业锅炉主要燃料是以煤为主，燃烧方式：层式燃烧、悬浮燃烧和沸腾燃烧。 （1）层式燃烧 层式燃烧：将块粒燃料堆积于炉排上面，从炉排下送入的空气进行混合燃烧。 普遍的燃烧方式：手烧炉、链条炉、抛煤机炉、往复炉排炉等。 ①手烧炉排锅炉的科学经济运行管理 ●添煤要“勤、少、快、匀”——加煤次数要多；每次加煤少，煤层厚度要小；加煤动作要快，以免冷风进入炉膛多降低炉温，影响燃烧效率；投煤要撒开，煤层平整均匀。 大气污染控制技术

13 ●采用间断二次风。在加煤周期的前1／3时间内，直接向炉膛送入二次风，可补充空气，使燃料充分燃烧，提高锅炉的热效率。
●操作要“一看，二快、三要”。当燃烧火焰呈白亮色时，燃烧炽烈，要准备投煤。二快：开关炉门快、投煤快、清除炉渣快。三要：每次投煤要少，煤块颗粒大小要适当，撤煤要薄而匀。 ●合理调整煤层厚度。 ●合理控制煤中水分。 ●采用间断二次风。在加煤周期的前1／3时间内，直接向炉膛送入二次风，可补充空气，使燃料充分燃烧，提高锅炉的热效率。 ●合理配煤，粒度配比合适。 大气污染控制技术

14 链条炉排锅炉：通过链带自动加煤、燃烧和排出灰渣的机械化燃烧设备 。
②链条锅炉的科学经济运行管理 链条炉排锅炉：通过链带自动加煤、燃烧和排出灰渣的机械化燃烧设备 。 大气污染控制技术

15 ●采用合理的炉拱：炉拱是将新燃料引燃，促进炉内气流的扰动与混合。炉膛内布置前拱和后拱，燃用劣质煤增设中拱。
●采用分段送风 ●堵漏风：链条锅炉注意减少漏风。炉墙损坏、看火门、出灰门关闭不严、煤闸板两侧空隙过大都会造成大量冷空气进入炉内，没通过煤层进行化学反应，增加过量空气。 ●合理使用二次风：加强气流扰动和改善混合作用。二次风最好是热风，降低气体和固体不完全燃烧热损失。 ●严格控制燃料的性质：燃煤最好经过筛选，0～6mm的粉末不应超过50%～55％，块粒最大的尺寸不应超过40mm，以保证燃尽。 ●沿炉膛宽度保持煤层平整：根据煤种、煤质和颗粒的不同，燃料层厚度一般在100～150mm左右。 大气污染控制技术

16 特点：结构简单、制作方便、节省金属、可烧次煤，消除黑烟效果较好。分倾斜式和水平式两种。 往复炉排燃烧情况与链条炉相似，分段送风，如图示。
③往复炉排锅炉的科学经济运行管理 往复炉排是侧饲式机械化燃烧设备。 特点：结构简单、制作方便、节省金属、可烧次煤，消除黑烟效果较好。分倾斜式和水平式两种。 往复炉排燃烧情况与链条炉相似，分段送风，如图示。 大气污染控制技术

17 往复炉排与链条炉排的区别：炉排与煤有相对运动，当活动炉排向后下方推动时，部分新煤被推饲到已经燃着的煤的上方，当活动炉排向前上方返回时又带回一部分已经燃着的煤返到没燃烧的煤底部，对新煤进行加热。
●合理供煤。不适合烧大块煤，＜50mm。煤颗粒变化时应适当调整煤闸板，颗粒大、煤层加厚，缩短推煤时间，或用短行程。当燃用煤屑多的煤时，应减薄煤层，水分适当防止结焦；使用强粘结性煤时，煤层减薄在120mm。 ●合理送风。前部第一风室，供风量要少，甚至风门全关；主燃区供风量要大、风门全开；燃尽区视燃料燃烧情况，遇有红火可稍打开后部风门供少量的风，使残煤燃尽，尽量降低过量空气，减少排烟热损失。 ●减少漏风、漏煤 大气污染控制技术

18 ④抛煤机炉的科学经济运行管理 基本属于层状——悬浮燃烧，如图所示。 大气污染控制技术

19 抛煤机炉正常运行时进入炉膛的煤粒落在炉排上燃烧，而煤屑由于风力的作用在炉膛空间悬浮燃烧。
抛煤机炉可任意调整煤的射程。一般不装前后拱，防止气流搅动混合不良，烟气流程短。 ●适当配比煤粒：＜6mm、6～13mm和13～19mm各占1／3，保持炉排上火床均匀。 ●严格控制煤的水分：水分8％左右。过高易在煤斗中造成闭塞，过少时容易自流。 ●合理分配风量：一次风量占总风量80％～90%；二次风占总风量l0％～15％。 ●增设飞灰回收装置：利用高速喷出的空气流将烟道下部集灰斗收集的飞灰送进炉膛再次燃烧，能减少飞灰损失，有利于烟气与空气混合。 大气污染控制技术

20 （2）悬浮燃烧 煤的悬浮燃烧是预先将煤磨成粉，或是破碎成较小的颗粒，使其与空气混合，通过喷燃器送入炉膛空间在悬浮状态下燃烧，主要设备是煤粉炉，如图所示。 大气污染控制技术

21 特点：煤粉粒度小，燃烧速度快、炉膛容积大、燃烧效率高、煤种适应性强，但负荷调节性差，适合大容量锅炉。 ①控制煤粉细度和送风量
煤粉细度要适当：粗煤粉不易烧透，使飞灰中的含碳量升高，因而降低热效率；细煤粉容易着火和燃烧，但煤粉过细，会增加制粉时的耗电量和对磨煤机的磨损。 煤粉炉的送风：一次风和二次风。 一次风作用：将煤粉随气流送进炉膛；与煤粉混合均匀。 一次风量占总供风量的百分比：无烟煤和贫烟的占20％～25％；烟煤约占25％～45％；褐煤约占40％～45％； 煤粉炉二次风比例大，直接送入炉膛，使煤粉完全燃烧。 煤粉燃烧时间取决于煤粉细度和挥发份含量，l～2s。 大气污染控制技术

22 煤粉在炉膛内停留时间较短，有足够的温度，工业锅炉1200oC左右。 ③堵漏风和防结焦
②保持较高的炉膛温度 煤粉在炉膛内停留时间较短，有足够的温度，工业锅炉1200oC左右。 ③堵漏风和防结焦 炉膛漏风严重会导致火焰中心偏移，如炉膛底部漏风严重，火焰中心会发生上移，导致燃烧不完全；烟道通风也会使受热面吸热量降低。 炉膛结焦能使受热面热负荷不均匀和燃烧不稳定，甚至出现事故，使用二次风、合理布置喷燃器，可防止结焦。 大气污染控制技术

23 如果蒸汽负荷变化很大，锅炉运行也不会稳定，经济性也必然变差。 ①调整用汽、用热负荷，削峰填谷、交叉开合，使负荷波动趋于平坦。
（3）合理解决负荷波动 如果蒸汽负荷变化很大，锅炉运行也不会稳定，经济性也必然变差。 ①调整用汽、用热负荷，削峰填谷、交叉开合，使负荷波动趋于平坦。 ②加强供汽用汽之间联系，有准备地适应负荷变化。在高峰负荷来到之前，适当提高锅炉的燃烧热强度。 ③装设蓄热器，适当平衡负荷。 ④提高自动化的程度和水平。 ⑤提高操作人员的职业技术能力水平，更好地适应燃烧调整规律。 大气污染控制技术

24 2 钢铁工业废气治理 2.1 钢铁工业的概述 1.概况 钢铁联合企业工艺流程见教材171页图8-6所示。
每生产1吨钢需要耗费6～7吨原料和燃料，原料和燃料的80%即5吨左右变成废物。 2.钢铁工业废气的主要来源 ①原料、燃料运输、装卸、加工过程产生大量含尘废气； ②焦化生产过程产生粉尘、焦油烟气、蒸汽和有毒气体； ③烧结生产过程——大气的主要污染源，排尘量相当大，还有二氧化硫； ④炼铁过程产生大量含有氧化铁粉尘的烟气，高炉水冲渣生成浓雾状的蒸汽； ⑤炼钢过程排放主要含有氧化铁烟尘的棕褐烟气； ⑥铁合成生产产生电炉烟气。 大气污染控制技术

25 生产每吨钢的废气排放量约20000m3(标准状态)。 钢铁企业的废气污染源集中在炼铁、炼钢、烧结、焦化等冶炼工业窑炉，设备集中、规模庞大。
3.钢铁工业废气的特点 （1）废气排放量大，污染面广 生产每吨钢的废气排放量约20000m3(标准状态)。 钢铁企业的废气污染源集中在炼铁、炼钢、烧结、焦化等冶炼工业窑炉，设备集中、规模庞大。 （2）烟尘颗粒细，吸附力强 多为氧化铁烟尘，＜1μm占多数。 由于尘粒细，比表面积大，吸附力强，易成为吸附有害气体的载体。 （3）废气温度高，治理难度大 冶金窑炉排出的废气温度一般为400～10000℃，最高可达1400～16000℃。 大气污染控制技术

26 由于烟气温度高，对管道材质、构件结构，以及净化设备的选择均有特殊要求； 烟气的冷却处理技术难度大，设备投资高；
高温烟气中含硫、水、CO，烟气净化处理时必须妥善处理好“露点”及防火、防爆问题。 （4）烟气挥发性强，无组织排放多 烟气的产生具有阵发性，散发烟气量也不同，波动极大，形成了无组织地通过厂房或天窗外逸。 （5）废气具有回收价值 高温烟气的余热通过热能回收装置转换为蒸汽或电能；炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气，钢铁企业的主要燃料，并可外供使用；各废气净化过程中所收集的尘泥，绝大部分含有氧化铁成分，可回收利用。 大气污染控制技术

27 （1）钢铁厂烟尘多为极细微粒，很强的吸附力。
4.钢铁废气的危害 （1）钢铁厂烟尘多为极细微粒，很强的吸附力。 很多有害气体沉积于肺泡中或被吸收到血液、淋巴液中，促成急性或慢性病的发生。采矿、选矿、耐火材料、铁合金铸造等车间排出的含游离二氧化硅粉尘，易患“矽肺”。 （2）由硫矿石和含硫燃料的冶炼和燃烧过程中产生的二氧化硫，形成硫酸雾和硫酸盐，直接危害人体健康和农作物生长，并腐蚀金属器材和建筑物。 （3）钢铁企业排放的致癌物质，如多环芳羟，主要来自焦化厂、炭素厂、炼钢厂的焦油砖车间、叠轧薄板厂等生产过程。 （4）氟污染，来自矿石和萤石，骨筋产生不良影响。 大气污染控制技术

28 2.2 烧结厂废气治理 1. 烧结厂工艺 烧结工艺流程见教材173页图8-7所示。 2. 废气来源
①烧结燃料在装卸、混合破碎、筛分和配料生产过程中将产生含尘废气； ②在混合料系统中将产生水汽一粉尘的共生废气； ③混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、S02和NOx的高温废气； ④烧结矿在破碎、筛分、冷却、储存和转运的过程中也将产生含尘废气。烧结厂产生废气的量很大，含尘和含N02的浓度很高，所以对大气的污染较严重。 大气污染控制技术

29 带式烧结机示意图 大气污染控制技术

30 3. 治理技术 （1）烧结过程烟尘控制主要发生源 烧结机排放的烟气中。机械式除尘器，如旋风或多管旋风除尘器，再加一级干式静电除尘器或布袋除尘器。 （2）烧结机烟气中二氧化硫的治理 烧结机烧结时产生的烟气，SO2头部和尾部低，中部高。 方法：如日本的氨—硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法；前苏联的石灰石法和循环菱镁矿法以及我国的苛性苏打亚硫酸盐法等。 教材174页图8-9是以亚硫酸铵溶液作为吸收剂，生成亚硫酸氢铵，它再与焦炉中排出的氨气反应，生成亚硫酸铵。亚硫酸铵又作为吸收剂，再与S02反应。 大气污染控制技术

31 氨-硫铵法脱硫工艺流程图 大气污染控制技术

32 焦化生产过程：煤的配备、炼焦、煤气净化和回收等步骤，焦化生产工艺可分为硫氨工艺和氨水工艺。
2.3 炼焦厂废气治理 1.炼焦厂工艺流程 焦化：以烟煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到960~1000℃，得到焦碳。粗干馏煤气，经过净化和回收的煤气，可供化工合成或作燃料用；回收的化工产品有苯、焦油、氨、酚等。 焦化生产过程：煤的配备、炼焦、煤气净化和回收等步骤，焦化生产工艺可分为硫氨工艺和氨水工艺。 硫氨工艺：在煤气净化过程中，回收氨并最终生成硫氨，见图8-11。 2．废气来源 焦炉（装煤和出焦）、熄焦塔、焦炉燃料加热燃烧产生的废气；各工艺过程排放的烟尘和废气以及各工艺设备的逸散物。 大气污染控制技术

33 采用无烟装炉：在装煤时，炭化室必须造成负压，以免烟气冲出炉外。 （2）推焦时的烟尘控制
3．治理技术 （1）装煤时的烟尘控制 采用无烟装炉：在装煤时，炭化室必须造成负压，以免烟气冲出炉外。 （2）推焦时的烟尘控制 推焦操作的排放物中的固体粒子主要由焦炭粉、未焦化的煤和飞灰组成。每吨推焦的排放物约为0.3~0.4kg，还含有一定量的焦油和碳氢冷凝物。 该控制系统基本上有三个主要部分： ①焦烟罩：收集从导焦车和熄焦车上部排出的烟气。 ②烟气管道：将收集到的烟气输送到固定的除尘器。 大气污染控制技术

34 ③除尘器：通常采用沉降器和湿式洗涤器，缺点是效率低、投资和操作费用都很大。
现采用二级净化处理方法，第一级机械式除尘，第二级布袋除尘器或静电除尘器。 （3）熄焦时的烟尘控制 老工艺采用湿熄焦。水淋到炽热的焦碳上，产生大量蒸汽，蒸汽又带出若干焦粉。 干熄焦原理：通过惰性气体（氮气）在密闭系统内循环流动，带走炙热焦碳的显热使之冷却，再由废热锅炉回收惰性气体的热量。 大气污染控制技术

35 炼焦炉出焦时的烟尘污染 大气污染控制技术

36 2.4 炼铁厂废气治理 1.工艺流程 炼铁：把经过处理的铁矿石（烧结料）和燃料，按一定比例分批加到高炉中，进行熔炼，获得产品生铁和副产品炉渣，其工艺流程见图8-12和图8-13。 炼铁原料：铁矿石、熔剂、燃料，冶炼一吨生铁需要1.5～2.0吨铁矿石。 熔剂：常用溶剂为碱性物质，有石灰石（CaCO3）、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰（CaO）及白云石（含CaO及MgO）等。 熔剂作用：冶炼时降低脉石和焦碳灰分的熔点，形成易与铁分离的炉渣，将铁水和脉石分离，一般每吨生铁要用0.2～0.4吨熔剂。 大气污染控制技术

37 高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘；
燃料：焦碳和煤气。作用：发热剂，供给冶炼时需要的热量；还原剂，提供CO、碳、氢等还原剂；作料柱的骨架，起支撑和透气作用。每吨生铁需要0.4～0.6吨焦炭。此外还用喷吹燃料，常用的有无烟煤粉、渣油、天然气。 2.废气来源 高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘； 在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括粉尘、CO、SO2和H2S等污染物； 高炉煤气的放散及铸铁机铁水浇铸时产生含尘废气和石墨碳的废气。 大气污染控制技术

38 解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料和燃料在运输、转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘。
3. 治理技术 （1）炉前矿槽的除尘 解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料和燃料在运输、转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘。 根本措施：严格控制高炉原料燃料的含粉量，特别是烧结矿的含粉量。针对不同产尘点的设备设置密封罩和抽风除尘系统。输送带转运点采取局部密封罩、振动筛采用整体密封罩、在上料小车的料坑处采用大容量密封罩，可采用袋式除尘器等。 （2）高炉出铁场除尘 高炉在开炉、堵铁口及出铁的过程产生大量的烟尘，采取产尘点设置局部加罩和抽风除尘一次除尘系统； 大气污染控制技术

39 在开、堵铁口时，出铁厂必须设置包括封闭式外围结构的二次除尘系统；除尘器可采用袋式除尘器等，工艺流程见教材图8-14。
（3）碾泥机室除尘 高炉堵铁口使用的炮泥由碳化硅、粉焦、粘土等粉料制成。 在各种粉料的装卸、配料、混碾、装运的过程中将产生大量的粉尘。 治理这些废气可设置集尘除尘系统，除尘设备可采用袋式除尘器收集粉尘。 大气污染控制技术

40 2.5 炼钢厂废气治理 铁含有较多的碳素，及不必要的硅、锰、磷和硫，生产钢时这些杂质都必须去除。使钢具有某种特殊性能，外加一些如锡、铜、镍、铬、钼等合金元素。 生产钢工艺：平炉炼钢，氧气顶吹炉炼钢和电弧炉炼钢。 1.废气来源 废气来源及特点：源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。 废气中含尘和CO的浓度很高，其中转炉烟气中含有50～70%CO，热值高可回收利用。 大气污染控制技术

41 炼钢过程排放棕色烟气，缩短时间采用吹氧措施，烟气量及含尘浓度大增。
2. 治理技术 （1）炼钢电炉的烟尘控制 炼钢过程排放棕色烟气，缩短时间采用吹氧措施，烟气量及含尘浓度大增。 对电炉炼钢采用局部排烟法、直接抽烟法、炉顶排烟法、半密闭罩、大密闭罩都可。 排出烟气的净化设备采用袋滤器，教材178页图8-15是半密闭罩去除电炉烟气系统流程图。 大气污染控制技术

42 半密闭罩去除电炉烟气工艺流程图 大气污染控制技术

43 吹氧转炉炼钢不用燃料，将铁水、废钢、铁矿石和其他辅助原料混合在一起，用工业纯氧（99.5%以上）进行吹炼，在短时间内精练成钢。
（2）吹氧转炉烟气的治理 吹氧转炉炼钢不用燃料，将铁水、废钢、铁矿石和其他辅助原料混合在一起，用工业纯氧（99.5%以上）进行吹炼，在短时间内精练成钢。 烟尘主要成分Fe2O3和FeO等，首要考虑综合利用。 吹氧转炉的烟气净化一般是在炉口的上方设置吸烟罩，直接捕集炉内排出的烟气，并用净化设备处理。 干法处理:利用旋风除尘器加高压静电除尘器或布袋除尘器来净化转炉煤气中的烟尘； 湿式处理：OG法先对转炉煤气进行显热回收，用冷却塔将烟气冷却到380℃，再用湿法除尘洗涤净化并冷却到42℃，然后用文丘里洗涤器进行二级除尘。 大气污染控制技术

44 2.6 轧钢厂废气治理 轧钢：将炼钢炉出来的钢加工成市场需要的各种形状和尺寸的钢材。 按轧制温度的不同为热轧和冷轧。
热扎：钢锭或钢坯为原料，用均热炉或加热炉加热到1150～1250℃后，在热扎机上扎制成品或半成品。 冷轧：指不经加热的扎制，如冷轧板、线的生产。在冷轧前，需进行“酸洗”除锈。 1.废气来源 ①钢锭和钢坯加热过程，炉内燃烧时产生大量废气；②红热钢坯轧制过程中，产生大量氧化铁皮、铁屑及水蒸气；③冷轧时冷却、润滑轧辊和轧件而产生的乳化液废气；④钢材酸洗过程中产生大量的酸雾。 大气污染控制技术

45 由于废气混有水蒸气，都采用湿法净化装置，如冲激式除尘器、低速文丘里洗涤器及湿式电除尘器等。
2.治理技术 （1）轧机排烟治理 轧机排烟经排气罩收集后加以处理。 由于废气混有水蒸气，都采用湿法净化装置，如冲激式除尘器、低速文丘里洗涤器及湿式电除尘器等。 （2）火焰清理机废气治理 在钢坯进行火焰清理过程中，将产生熔渣及烟尘废气。 将废气加罩收集后进行处理，除尘器可采用湿式电除尘器。 大气污染控制技术

46 3建材工业废气治理 3.1概述 1. 来源：原料及燃料的运输、装卸、加工过程产生的粉尘；各种生产窑炉产生大量的含尘及SO2废气；油毡、砖瓦工业的含氟及氧化沥青的污染物废气。 2. 建材废气的分类 （1）高温废气以原煤为燃料，对原材料进行烘干，对成品或半成品高温烧结或半熔融状态产生的烟气。 （2）锅炉烟气工业或民用所需供热、供气、供水的各种燃煤锅炉所产生的烟气。 （3）常温含尘废气各种原材料在加工、转运过程中，以及成品包装过程中所产生的含尘气体。 大气污染控制技术

47 （4）废气中污染物主要为无机物建材产品是以无机硅酸盐矿物为主体。
3. 建材废气的特点 （1）废气量大 （2）废气含尘浓度高 （3）废气成分复杂水泥、平板玻璃、建筑陶瓷的原料粉尘，还有石棉、石墨、岩棉、玻璃纤维及玻璃钢粉尘；废气中，含有CO2、CO、氮氧化物、硫氧化物、氧气、硫化氢、氟化物等。 （4）废气中污染物主要为无机物建材产品是以无机硅酸盐矿物为主体。 大气污染控制技术

48 石灰石和粘土为主要原料，按适当比例混合而成粉状物质并被烧制成烧结渣，再与石膏等辅料混合后粉碎的物质。
3.2 水泥厂废气治理 1. 水泥的生产工艺 石灰石和粘土为主要原料，按适当比例混合而成粉状物质并被烧制成烧结渣，再与石膏等辅料混合后粉碎的物质。 水泥生产过程的工序都会产生大量的含尘气体和粉尘，特点：高温、多尘、重载，要消耗大量的物料、污染废物排放量大。 2. 水泥生产过程烟尘的来源 （1）石灰石开采和破碎过程从石灰石矿山开采石灰石，爆破和破碎过程均会产生粉尘飞扬。 （2）运输、储存、包装过程。 大气污染控制技术

49 （4）原料粉磨过程在原料粉磨系统中，有磨内烘干和磨外烘干两类。在粉磨过程中产生的烟尘。
（3）烘干过程水泥厂许多物料（如石灰石、粘土、煤、矿渣等）在粉磨前均需进行烘干，回转筒式烘干机应用较广泛。烘干时通入的空气过剩系数比较大，烟尘多。 （4）原料粉磨过程在原料粉磨系统中，有磨内烘干和磨外烘干两类。在粉磨过程中产生的烟尘。 （5）水泥熟料的煅烧过程水泥熟料的煅烧采用立窑或回转窑，煅烧过程消耗大量燃料(煤、油或天然气)，排放的废气中含有很高浓度的粉尘。 （6）熟料冷却过程采用推动模式冷却机或振动箅式冷却机时，将会排出带粉尘的高温气体。 （7）水泥粉磨过程在熟料进行粉磨时，通常须对磨内通入冷风，以带走粉磨过程产生的热量，避免物料出现包球，从磨内将排出含尘浓度较高的废气。 （8）其它污染源如储藏原料、熟料水泥用的储仓、堆积场、筒仓、料斗、碾碎机、煤碾碎机及粉碎机，原料、输送水泥用的皮带输送机、升降机、熟料输送设备等。 大气污染控制技术

50 ①改变燃料结构，使用清洁燃料或以可燃废料如废轮胎、渣油、垃圾等代替部分或全部煤炭；
3. 水泥厂烟尘的治理 解决水泥粉尘两种途径：减少废气量的排出；安装终端除尘过滤装置。前者通过改进工艺，提高热效率，利用废热以减少燃料消耗，减少废气量的产出，二者应同时并举。 减少废气方法： ①改变燃料结构，使用清洁燃料或以可燃废料如废轮胎、渣油、垃圾等代替部分或全部煤炭； ②改变原料结构以电石渣、煤矸石或其他不含碳酸盐的原料代替部分或全部石灰石以减少CO2排出量； ③采用三风道或四风道吹煤管并将煤嘴调到最佳状态使火焰核心出现局部还原气氛以减少过剩空气系数，既减少了废气量也抑制了NO的生成量。除尘过滤装置，我国已开发出了各种功能的电收尘器、袋式收尘器等。 大气污染控制技术

51 建筑卫生陶瓷制品种类：卫生陶瓷、墙地砖、耐酸砖、陶管和园林瓷。
8.3.3陶瓷厂废气治理 1.陶瓷生产工艺概述 建筑卫生陶瓷制品种类：卫生陶瓷、墙地砖、耐酸砖、陶管和园林瓷。 建筑卫生陶瓷产品的生产工艺流程：坯料制备、釉(色)料制备、成型、烧成四大工序。 从矿场来的原料必须经过粗碎、细碎，并根据产品和不同的成型工艺要求制成粉料(或浆料、泥料)，然后采用压制(或浇注、可塑)成型，成型后的半成品经烧结成为产品，最后检选包装入库，不同产品生产的典型工艺流程如图8-18、图8-19所示。 大气污染控制技术

52 第一类：含生产性粉尘为主的工艺废气，温度不高，主要来源为坯料、釉料及色料制备过程中的破碎、筛分、造粒、喷雾干燥等。
2.陶瓷厂废气的来源、分类和特点 （1）废气来源和分类 第一类：含生产性粉尘为主的工艺废气，温度不高，主要来源为坯料、釉料及色料制备过程中的破碎、筛分、造粒、喷雾干燥等。 第二类：含二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物，氟化物、烟尘等为主的高温烟气，主要来源为各种窑炉烧成设备。 （2）废气的特点 ①排放点多。②排放量大。③废气中粉尘分散度高。④粉尘的游离二氧化硅含量高。 大气污染控制技术

53 工艺流程合理，产尘点大大减少，粉尘废气采取除尘净化。废气净化投资约占生产设施投资的5.6%～8.5%。
3．陶瓷厂废气治理技术 工艺流程合理，产尘点大大减少，粉尘废气采取除尘净化。废气净化投资约占生产设施投资的5.6%～8.5%。 （1）开展结合行业特点的通风技术研究。对产尘、产毒设备所采用的吸尘罩型式、抽风量、收尘阻力、含尘浓度等主要技术参数，进行综合评估。 （2）完善喷雾干燥塔尾气治理系统，采用低阻高效除尘器。喷雾干燥塔尾气处理量大，且扬尘含量也较高，现行设计采用两级除尘系统，第一级采用旋风除尘器，第二级采用湿式除尘器。 （3）对釉料制备过程产生的废气进行研究。釉的配方本身具有毒性，而且在高温下又易挥发的化工原料如氧化铅、氧化锑、氟硅酸钠等，宜采用吸收法、吸附法治理。 大气污染控制技术

54 我国的建筑防水材料：油毡、高分子防水片材和防水涂料等，仍以油毡为主。
8.3.4油毡厂废气治理 1. 概述 我国的建筑防水材料：油毡、高分子防水片材和防水涂料等，仍以油毡为主。 用于油毡生产的原材料(主要为沥青)质量差，生产工艺和装备技术水平低，油毡生产过程中的废气对作业环境和外环境的污染比较严重。 2. 生产工艺过程与污染物特性 油毡生产工艺：一是原料制备，包括沥青氧化，浸渍油和涂面油的制备，粉浆制备及粉料输送等；二是油毡胎基的浸渍，涂盖，撤布，冷却，卷毡等。 主要技术装备：沥青氧化设备、原纸储存设备、浸油槽、涂油槽、撤布机(或粉浆机)、停留机、卷毡机等。 油毡生产过程中产生的两种主要污染物：含沥青烟的废气；含滑石粉尘的废气。 大气污染控制技术

55 在沥青氧化、填充料搅拌、浸油、涂油各工序中都有沥青烟逸出。
（1）沥青烟废气 在沥青氧化、填充料搅拌、浸油、涂油各工序中都有沥青烟逸出。 沥青烟的成分：除N2、O2、CO2、H2O外，主要是长链的高沸点烃类有机颗粒物，少量在常温下为蒸汽的烃类，包括C8—C16的脂肪烃和芳族烃。 沥青气味——恶臭来自含硫基团(硫基，硫氰基)和含氧基团（羟基，醛基和羧基等），还有强致癌物苯并（a）芘为代表的多环芳烃。 大气污染控制技术

56 改善油毡成品性能，常用填充料：滑石粉、板岩粉等。 防止油毡生产中沥青与辊筒间的粘结和防止油毡成卷后的层间粘结，在油毡表面上需要撒一层撤布料。
危害：引起皮炎、结膜炎、鼻咽炎、头痛等疾病，危及植物生长。恶臭会使人产生变态反应，产生恶心、呕吐、头痛、流鼻涕、咳嗽、哮喘，食欲不振，精神过敏、腹泻、发热、胸闷等症。 （2）含滑石粉尘废气 改善油毡成品性能，常用填充料：滑石粉、板岩粉等。 防止油毡生产中沥青与辊筒间的粘结和防止油毡成卷后的层间粘结，在油毡表面上需要撒一层撤布料。 常用的撤布料有粉状(如滑石粉)、片状(云母片)、粒状(粗细砂粒)，目前粉状滑石粉撤布料。 滑石粉尘能使肺部病变，造成滑石肺。 大气污染控制技术

57 3.治理技术 以油毡工业为例： （1）沥青氧化尾气的治理 ①水洗吸收法
氧化釜顶设冷凝器，尾气与由上而下喷淋的冷却水逆流接触，吸收油的废水排入污油池，经水吸收后的尾气排入大气，采用这种方法，恶臭未能消除，并造成大量污水的二次污染。 ②柴油吸收—焚烧法 在氧化釜顶设冷凝器用柴油喷淋，尾气中油分被柴油吸收，柴油可供循环使用，油中含水量少，较易分离，经吸收的尾气引入管式加热炉燃烧。耗油量大，未能彻底消除恶臭。 大气污染控制技术

58 沥青尾气进入饱和器，同时向饱和器内补充少量的冷却水使油冷凝，补充的水在汽化后和废气一起进入焚烧炉。此法污水量较少。
③饱和器—焚烧法 沥青尾气进入饱和器，同时向饱和器内补充少量的冷却水使油冷凝，补充的水在汽化后和废气一起进入焚烧炉。此法污水量较少。 （2）浸油、涂油工序沥青烟治理 油烟浓度较低，处理废气量大，多采用冷凝法，吸收法。 （3）粉尘的治理 改变生产工艺着手，以湿浆撒布代替干粉撒布，减少粉尘污染，采用袋式除尘器。 大气污染控制技术

59 发电厂：将各种动力能源转变成电能的生产单位。
8.4电力工业废气治理 8.4.1概述 发电厂：将各种动力能源转变成电能的生产单位。 所用能源不同分类：火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、地热发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂等。火力发电在我国占主导地位。 燃煤的火力发电厂的生产过程：经过磨制的煤粉送到锅炉中燃烧放出热量，加热锅炉中的给水，产生一定温度和压力的蒸汽，将燃料的化学能转化为蒸汽的热能，再将具有一定压力和温度的的蒸汽送入汽轮机内，冲动气轮机转子旋转，把蒸汽的热能转变成机械能，气轮机带动发电机旋转而发电，把机械能转变成电能。工艺流程见图8-21。 大气污染控制技术

60 火力发电厂工艺流程图见图 大气污染控制技术

61 电厂锅炉燃烧产生的烟气、气力输出系统中灰库排气和煤场产生的含尘废气，以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。锅炉燃烧产生的烟气量最大。
1.废气的来源和分类 电厂锅炉燃烧产生的烟气、气力输出系统中灰库排气和煤场产生的含尘废气，以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。锅炉燃烧产生的烟气量最大。 锅炉燃烧产生的烟气中的污染物：飞灰、SO2、NOX、CO、CO2、少量的氟化物等。 2.燃煤电厂烟气的特点 （1）排放量大 （2）污染物主要是无机物 锅炉燃烧温度通常在1200℃以上，烟气中的污染物一类是飞灰，其主要成分是SiO2和A12O3；另一类是气态物质，如SOX、NOX、CO、CO2等。 大气污染控制技术

62 燃煤电厂锅炉烟气的温度与湿度，视煤种、锅炉与除尘器类型等因素而异。烟气温度一般为120～1500℃，高者可达1900℃。
（3）气态污染物浓度较低 燃煤含硫量多在0.5％～2.5％范围，含氮量多在0.5％～2.5％范围，烟气量大，故气态污染物浓度较低，远低于有色金属冶炼、化工厂烟气气态污染物的浓度。 （4）烟气有一定的温度和湿度 燃煤电厂锅炉烟气的温度与湿度，视煤种、锅炉与除尘器类型等因素而异。烟气温度一般为120～1500℃，高者可达1900℃。 （5）烟气抬升高、扩散远 采用高烟囱排放。由于烟气量大，烟温高，高烟囱排放，扩散范围广。 大气污染控制技术

63 8.4.2 燃煤电厂废气治理技术 大力推行洁净煤技术是电厂减少废气排放的重要途径之一；积极开发和应用高效的废气治理技术和综合资源利用技术，如锅炉烟气除尘采用除尘效率高的电除尘器、开发高效的电厂脱硫脱硝新工艺、采用热电联产等措施。 1.电力工业废气处理 （1）燃煤电厂锅炉烟尘治理 采用各类除尘器：电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器及旋风除尘器等。电除尘器为主，除尘效率高、运行费用低；文丘里等湿式除尘器效率也较高，且造价较低。 大气污染控制技术

64 燃煤产生大量SO2，控制技术：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。
（2）燃煤电厂锅炉硫氧化物的治理 燃煤产生大量SO2，控制技术：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。 燃烧时脱硫方案的实施办法可以采用流化床脱硫锅炉、循环流化床锅炉(CFBC)、多物循环流化床（MSFBC）。 烟气脱硫技术按物料的利用来说，可分为回收式和非回收式；从工艺角度则分为湿法和干法。 （3）氮氧化物脱除 减少烟气中氮氧化物的排放量。 改进锅炉结构，完善燃烧工艺，减少氮氧化物的生成，如利用两极燃烧、部分烟气在燃烧区循环、降低空气的过剩量、改进煤粉制备和供料系统、设计特殊结构的低氮氧化物喷嘴等。 大气污染控制技术

65 （1）大力推行节约能源及有利于环境保护的能源政策；
2. 技术政策 （1）大力推行节约能源及有利于环境保护的能源政策； （2）严格把好“三同时”关，控制新污染； （3）依靠科技进步，有效控制污染物排放，实现污染防治与综合利用资源相结合； （4）挖掘潜力，提高现有环保设施运转率，发挥其投资效益； （5）积极筹措基金，治理老厂污染。 大气污染控制技术

66 8.5 化学工业废气的治理 8.5.1 概述 1.概况 化学工业包含的范围很广，凡是以自然界中存在的物质为原料，以化学反应为主要过程，以改变物质的结构组成性质为目的的工业生产都属于化学工业的范围。一般认为，化学工业是指对多种资源进行化学处理和转化加工的生产部门，在国民经济中占重要地位。 化工部门是污染治理的重点部门之一，从上世纪八十年代，化工污染治理在加强环境管理和监督、改革落后的工艺和设备、综合利用资源和能源、开发和推广环保新技术等方面采取了不少有效的措施，使得化工生产环境状况得到了改善。 大气污染控制技术

67 2.化工废气的来源 化学工业生产中，各个部门及各个环节都有废气的产生，其来源主要有以下几个方面：
（1）化学反应中产生的副反应和反应进行不完全所产生的废气。在化工生产过程中，随着反应条件和原料纯度的不同，有一个转化率的问题。原料不可能完全转化成成品或半成品，即有一部分原料就会以废料的形式被排出。一般情况下，在进行主反应的同时，经常还伴随着一些不希望产生的副反应，副反应的产物有的可以回收利用，有的则因数量不大、成分复杂，无回收价值，因而作为废料排出。 大气污染控制技术

68 （2）产品加工和使用过程产生的废气，以及搬运、破碎、筛分及包装过程中产生的粉尘等。
（3）生产技术路线及设备陈旧落后，造成反应不完全，生产过程不稳定，产生不合格的产品或造成的物料跑、冒、滴、漏。 （4）化工生产中排放的某些气体，在光或雨的作用下，也能产生有害气体。 大气污染控制技术

69 3.化学工业废气的分类及特点 (1)化工废气的分类
据2002年统计,我国化工废气排放量在全国工业中居第四位，国家实行污染物总量控制的二氧化硫排放量居第三位。按所含污染物性质可分为三大类，第一类为含无机污染物的废气，主要来自氮肥、磷肥(含硫酸)、无机盐等行业；第二类为含有机污染物的废气，主要来自有机原料及合成材料、农药、染料、涂料等行业；第三类为既含无机污染物又含有机污染物的废气，主要来自氯碱、炼焦等行业。各化学行业废气来源及主要污染物见表8-13。 大气污染控制技术

70 化学工业具有行业多、厂点多、品种多、原料多、生产方法多、能量消耗多的特点主要表现为：
(2)化工废气的特点： 化学工业具有行业多、厂点多、品种多、原料多、生产方法多、能量消耗多的特点主要表现为： ①种类繁多 化学工业行业多，每个行业所用原料不同。工艺路线也有差异，生产过程化学反应繁杂，因此造成化工废气种类繁多。 ②组成复杂 化工废气中常含有多种有毒成分。例如，农药、染料、氯碱等行业废气中，既含有多种无机化合物，又含有多种有机化合物。此外，从原料到产品，由于经过许多复杂的化学反应，产生多种副产物，致使某些废气的组成非常复杂。 大气污染控制技术

71 ③污染物含量高 不少化工企业工艺设备陈旧，原材料流失严重，废气中污染物含量高。如国内常压吸收法生产硝酸，尾气中NOX含量高达6696mg/M3以上，而采用先进的高压吸收法，尾气中N02含量仅为446 mg/M3。此外，由于受生产原料限制，如硫酸生产主要采用硫铁矿为原料，个别的甚至使用含砷、氟量较多的矿石，使我国化工生产中废气排放量大，污染物含量高。 大气污染控制技术

72 ④污染面广，危害性大 我国有6000多个化工企业，其中，小型企业约占90%，小型企业遍布全国各地。这些中小型企业大多工艺落后，设备陈旧，技术力量薄弱，防治污染所需要的技术、设备和资金难以解决。中小型企业生产每吨产品的原料、能源消耗都很高，排放的污染物大大超过大中型化工企业的排放量，而得到治理的很少。而且化工废气常含有致癌、致畸、致突变、恶臭、强腐蚀性及易燃、易爆性的组分，对生产装置、人身安全与健康，及周围环境造成严重危害。种类繁多：化学工业行业多，每个行业所用原料不同，工艺路线也有差异，生产过程化学反应繁杂。因此，造成化工废气种类繁多。 大气污染控制技术

73     8.5.2化学工业废气治理技术 加强环境管理是防治污染的基础和前提。在严格环境管理措施下，对主要污染源建立无害化处理设施也是必要的。然而，大多数化工企业工艺技术落后、设备陈旧是造成排污量大的主要原因，而且普遍存在尚无经济收益较大的无害化处理设施，因而，往往苦于资金不足，治理措施上不去。经验证明，只有将环境管理与企业的技术改造结合起来，上净化装置与综合利用能源、资源结合起来，把“三废”消除在生产过程之中，即实施了经济效益与环境效果统一的综合防治对策，也是解决老企业污染的根本途径。 大气污染控制技术

74 1.结合技术改造治理污染的途径 （1）改革旧工艺
大力推广应用高薪技术，采用能够使资源、能源最大限度地转化为产品，污染物排放量少的新工艺，代替污染物排放量大的落后工艺。 改革工艺的另一重要途径是力争实现“闭路循环”，减少物料损失，将“三废”消除在生产过程中。化工生产排放的“三废”很多是生产中使用的物料，因而有可能也有必要实行“闭路循环”，做到物尽其用、化害为利，实现清洁生产。 大气污染控制技术

75 （2）更新旧装置 设备更新改造时应采用少污染、低噪音、节约能源的新型设备，代替那些严重污染环境、浪费资金能源的陈旧设备。如将水银电解槽制碱的生产装置改为电渗析制碱装置，以消除汞流失污染。这要求加快开发离子膜应用的技术。又如将常压法和综合法硝酸生产装置改为加压吸收法，以减少氮氧化物和硝酸雾的污染。 大气污染控制技术

76 （3）改变原料路线与更新产量性质 采用无毒、低毒、少害的原料代替剧毒有害的原料。如用无毒添加剂代替剧毒的氰化物的无氰电镀，有效地消除了氰化物污染。此外，直接合成技术的发展，取消了加入有毒原材料物质的步骤，从而避免了污染物质的进入。如用乙烯水化一步合成乙二醇，可消除由氯乙醇或二氯乙烷水解法带来的氯污染。 大气污染控制技术

77 采用合理的产品结构，发展对环境无污染或少污染的新产品，也是从根本上消除污染的有效途径。如合成无毒或低毒高效的农药，以代替有毒难降解的有机氯农药(六六六、DDT等)。合成对人体无害的新药物、多类添加剂，以及合成能为生物降解的新型塑料，以解决日益增多的塑料垃圾处理问题等，将是无污染工业设计的一个重要方向。 大气污染控制技术

78 （4）用做综合利用的原料 “世界上本没有废物，只是人们不注意放错了地方”。对整个工业来说，一切物质都是有用的。生产一种产品产生的中间体、副产物和排泄物，原则上都可以通过深加工而变成另一种有用的原材料。 因而化工行业应积极开展排放物的综合利用，使“三废”资源化，实现化害为利、变废为宝的目标的。所以综合利用是化工防治污染的基本对策之一。 “综合利用大有文章可做”，其利用途径和方法甚多。在我国，目前化工系统大体是从以下几个方面来利用“三废”资源的。 大气污染控制技术

79 ①充分回收、重复利用化工原料 往往只要通过简单的机械物理或化学的分离转化方法(冷凝、吸附、吸收、萃取等)，就能从化工“三废”中回收有用的化工原料既可缓和不少化工原料的供应紧张，又可减少污染物流失或减轻有害物处理的负担，这对发展生产和控制污染都有重要意义。 我国氮肥仍依靠大量进口，然而尿素生产的造粒塔排气中却夹带不少尿素雾滴，既浪费产品又腐蚀设备和危害农作物。某厂仅在塔顶安设回收筒汇集尿素液滴，每年即可回收数十吨尿素。兰州化学工业公司六号造气炉用原料油为萃取剂，在转盘塔萃取回收，将得到的油炭浆返炉造气，既节约了原料又消除了污染。 大气污染控制技术

80 我国聚氯乙烯树脂的生产过程中，流失大量氯乙烯，既不经济又污染环境(已发现氯乙烯有致癌性)。生产中氯乙烯主要排放源之一是单体合成的精馏尾气，其中含氯乙烯8～12％，按年产1万吨氯乙烯计，流失量约达125吨。大沽化工厂采用N—甲基吡咯烷酮为吸收剂(1，2—二氯乙烷、一氯苯、二甲苯等也可作吸收剂，但本身有—定毒性，存在二次污染问题)，在5公斤／厘米2(1公斤/厘米2=98.01帕)压力及10～15℃条件下吸收，常压下脱吸 大气污染控制技术

81 (140～150℃)、每天可回收氯乙烯约为0. 6～0. 7吨，同时还能回收尾气中的乙炔0. 2～0
(140～150℃)、每天可回收氯乙烯约为0.6～0.7吨，同时还能回收尾气中的乙炔0.2～0.3吨。另一个氯乙烯的主要排放源是聚合釜清洗排出的未聚合单体，我国已有真空闪蒸回收装置建成，投入使用后绝大部分氯乙烯单体将可得到回收利用。 大气污染控制技术

82 除回收“三废”中的化工原料重复利用外，将“三废”进行转化加工，变成另一化工行业或其它工业部门(轻纺、建材等)的原料，以满足社会的需要。
②将“三废”加工转化为其它工业的原料 除回收“三废”中的化工原料重复利用外，将“三废”进行转化加工，变成另一化工行业或其它工业部门(轻纺、建材等)的原料，以满足社会的需要。 磷肥生产中所排出的大量含氟废气用水吸收得到的氟硅酸，再经过深度加工而生产出一系列副产品：氟硅酸钠、氟化钠、氟化铝、硅胶、冰晶石、水玻璃、分子筛和白炭黑等，它们是重要的化工、冶金及原子能 大气污染控制技术

83 动力的原材料。其中冰晶石是一种较有发展前途的产品，它是炼铝工业主要原材料之一(熔剂)，从我国的经济发展和外贸出口来看，冰晶石的需要量与日俱增。我国大多数磷肥(普钙)厂采用直接合成法生产冰晶石，其简单原理流程如下； 大气污染控制技术

84 用水吸收尾气中的四氟化硅生成的氟硅酸，分别与氢氧化铝和纯碱反应，生成氟化铝、氟化钠，同时析出硅胶。分离后将氟化铝与氟化钠按需要的钠、铝比，直接合成制得冰晶石。
2、硫酸厂中二氧化硫污染的治理 在硫酸工业中，现在普遍采用两转两吸法，该法比一转一吸法需增加投资10%～15%，但S02排放可由5714～11400 mg/M3降低到1857～2142 mg/M3，总效率提高2%左右，排出的S02尾气用氨吸收法处理，处理后的尾气可达标排放。 大气污染控制技术

85 氨吸收法是将吸收后生成的亚硫酸氢氨用浓硫酸分解，所得的副产品为硫铵。我国从20世纪50年代起即在一些工厂使用，其优点是流程简单，吸收效率高，尾气中S02可降至857 mg/M3。缺点是排气湿度低，有白烟产生，且耗氨、硫酸较多。为了克服氨吸收法的缺点，后来开发成功二段氨酸法。该法对S02的吸收率较高，排空尾气中S02可降至285～570 mg/M3，在用酸分解时可节省酸的用量，氨的消耗亦有所减少，但电耗增加较多。 大气污染控制技术

86 3、硝酸厂中NOX废气的治理 在解决硝酸生产尾气排放污染技术方面，目前的趋势是将吸收压力提高到0.9～1.5MPa以上，使出口NOX不经治理即可达到571 mg/M3左右。我国近年来已在个别工厂采用此项技术，但绝大多数工厂仍采用低压或常压吸收，排放的NOX对工厂周围的大气造成污染。例如，在0.5MPa下吸收时，尾气中NOX含量为16600～29100mg/M3；在常压下吸收时，尾气中NOX含量虽经纯碱吸收后，仍高达8571～14285 mg/M3。对低压与常压法硝酸尾气的处理中，催化还原法在我国几家大、中型硝酸厂已得到应用。多数厂采用氨选择催化反应法，催化剂为国内自行开发的非贵金属系（Cu、Cr）催化剂，处理后尾气中NOX含量可达570 mg/M3左右。该法具有投资低，上马快等优点。 大气污染控制技术

87 碱吸收法曾是国内外广泛使用的治理方法，但由于尾气中NOx的氧化度(即NO2／NO比率)低，吸收效率不高。针对这一问题，国内已开发成功“改良配气法碱吸收工艺”。在几家工厂使用后的效果证明，采用纯碱作吸收液时，尾气中氧化氮可降到2285～2850 mg/M3，排出的烟气外观为无色或微黄色，吸收母液可生产亚硝酸钠，有一定经济效益，如用烧碱代替纯碱，效果会更好一些。 大气污染控制技术

88 采用常规的烧碱和纯碱吸收法，虽然可以生产副产品NaNO3和NaNO2，但NOx很难达标，原因是NO：NO2比例及反应不完全所致。所以需要探索新的方法来治理硝酸尾气。如采用选择性贵金属催化剂，以H2 为还原剂脱除NOx可以做到达标排放硝酸生产废气。 大气污染控制技术

89 工程应用实例8-4：用H2为还原剂净化硝酸尾气中的NOx工程
1、硝酸生产工艺、废气来源 硝酸生产通常采用氨氧化法。该法分为三个步骤：①氨与空气中的氧通过催化剂氧化成一氧化氮；②一氧化氮与氧进一步反应生成二氧化氮；③用水吸收二氧化氮生成稀硝酸。 根据操作压力又分为：①常压法；②加压法；③综合法(氨氧化部分与常压法相同，而步骤②③与加压法相同)。 经吸收的尾气仍含有NOx，往往以烧碱和纯碱吸收，副产品为NaNO3和NaNO2，尾气排放。其工艺流程如图8-30所示。 大气污染控制技术

90 图8-30 硝酸生产工艺流程 大气污染控制技术

91 硝酸生产废气来源主要是经碱吸收后排放的尾气，其排放量及组成如表8-15、表8-16所示。
大气污染控制技术

92 表8-15 各种不同类型硝酸装置废气排放量 大气污染控制技术

93 表8-16 硝酸尾气的组成 大气污染控制技术

94 NO2 +NaCO3＝ NaNO3+ NaNO2+CO2 （8-10） 常规的硝酸废气处理工艺流程如图8-31所示。
反应原理如下： （8-9） NO2 +NaCO3＝ NaNO3+ NaNO2+CO （8-10） 常规的硝酸废气处理工艺流程如图8-31所示。 大气污染控制技术

95 大气污染控制技术 图8-31 硝酸废气碱吸收处理工艺流程

96 由于常规的烧碱和纯碱吸收法，虽然可以生产副产品NaNO3和NaNO2，可以产生一定的经济效益，但排放的尾气中NOx很难达标，故可以再利用选择性还原法继续脱除NOx
大气污染控制技术

97 2、选择性催化还原法净化硝酸尾气中的NOx
3）废气处理工艺流程和原理 本硝酸废气处理工艺流程如图8-31、图8-32所示。 大气污染控制技术

98 大气污染控制技术 图8-32选择性还原法脱除NOx工艺流程

99 本技术是在3％左右O2存在条件下，NOx按下列反应脱除NOx,从而转化为N2： (8-11)
硝酸废气先经过图8-31 中的常规的碱吸收塔吸收，2#碱吸收塔出口尾气进入3#碱吸收塔，经塔内填料层(填料高6m)进一步吸收NOx后，气体在3#吸收塔上部进行除沫，除沫填料高2m。经除沫后尾气再通过碱塔顶部不锈钢丝网进一步分离碱液(丝网高3m)。由3#碱吸收塔出口尾气进入图8-28中的水洗涤系统(水洗后经旋风分离器)，然后进入贵金属催化剂层进行NOx的转化反应，反应后高温气体经废热锅炉回收热量后通过烟囱排放。 本技术是在3％左右O2存在条件下，NOx按下列反应脱除NOx,从而转化为N2： (8-11) 大气污染控制技术

100 氢气消耗量为尾气中O2>含量的2倍，在尾气中O2含量为3％时，氢气消耗量近似为尾气总量的6%。
（2）废气组成、排放量 废气组成主要是氰氧化物，包括一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮等。尾气中含氧量为3％、CO 0.1％~0.15％、CO22.0％~3.0％、氮氧化物15973 mg/M3，碱吸收塔后压头(尾气总管)：1.8kPa，尾气温度为40—550C。 大气污染控制技术

101 （3）工程设计要求 该工程按一套3000吨40％HNOX反应装置的尾气NOX脱除流程设计，尾气处理能力为8500m3／h。处理要求为出口NOx浓度小于400 mg/M3。 主要设备、构筑物及投资见表8-17。 大气污染控制技术

102 表8-17 主要设备及构筑物（不包括碱吸收部分）
大气污染控制技术

103 处理后，废气NOx浓度从9100 mg/M3降至400 mg/M3。其中通过碱吸收后废气中NOx浓度降至1450mg/M3。
（4）工艺控制条件 使用温度：常温 ~5500C。 使用压力：不限。 使用空速：3000~10000h-1，一般处于5000~6000h-1。 （5）处理效果 处理后，废气NOx浓度从9100 mg/M3降至400 mg/M3。其中通过碱吸收后废气中NOx浓度降至1450mg/M3。 大气污染控制技术

104 （6）催化剂技术指标 物性指标 粒度：8mm 强度：3-5kg／粒 堆密度：0．9~1.05t／m3 颜色：灰黑色(已预还原处理)
使用寿命 ≥2年 （7）主要技术经济指标 ①原材料及动力消耗定额见表8-18。 大气污染控制技术

105 表8-18 原材料及动力消耗定额（每吨稀硝酸） 不包括碱吸收部分
表8-18 原材料及动力消耗定额（每吨稀硝酸） 不包括碱吸收部分 大气污染控制技术

106 本技术优势以还原剂为H2，由于该厂合成氨能力比较大，为10万吨／年，可以利用合成放空气节约H2的费用；
（8）工程设计特点 本技术优势以还原剂为H2，由于该厂合成氨能力比较大，为10万吨／年，可以利用合成放空气节约H2的费用； 反应可在常温下启动，原料气(尾气)不必预热，比250—3000C的“氨选择性催化还原方法净化硝酸尾气中NOx”简单得多，不用外界供应热源，可降低能耗； 大气污染控制技术

107 由催化剂层排出5200C的高温气体进入废热锅炉，可产0.8MPa的低压蒸汽，进行综合利用。
NOx的脱除可以满足环保要求，排放标准为GB ，排放浓度463mg/M3。故本技术具有流程短、一次投资低、消耗费用比较低，脱除效果好。缺点是H2用量大，催化剂造价高。 由催化剂层排出5200C的高温气体进入废热锅炉，可产0.8MPa的低压蒸汽，进行综合利用。 大气污染控制技术

108 习题8.5： 1 化工废气的来源？ 2 化工废气的特点？ 3化工废气分为哪几类？ 4阐述化工废气的综合利用措施有哪些？
5在化学工业废气治理过程中，如何更新旧装置？ 6在化学工业废气治理过程中，如何综合利用原料？ 大气污染控制技术

109 本章重点：污染行业废气的主要来源、特点及治理技术。 本章作业 P170：5；P181：2、4；P192：2、3；P199：1。
大气污染控制技术

110 课堂测验4 1.简述锅炉的消烟除尘技术方法。 2.简述钢铁工业废气的主要来源。 3.钢铁工业废气的主要控制途径有哪些？
4.水泥厂粉尘的主要来源有哪些及其治理方法？ 5.燃煤电厂排放烟气的特点有哪些？ 6.简述化工废气的综合利用措施有哪些？ 大气污染控制技术