主要污染行业废气治理技术.ppt

大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,1,8 主要污染行业废气治理技术,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,2,8 主要污染行业废气治理技术,本章主要内容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,8 主要污染行业废气治理技术,3,8.1 锅炉消烟除尘8.1.1 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,8 主要污染行业废气治理技术,4,2.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,8 主要污染行业废气治理技术,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kJh；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,8 主要污染行业废气治理技术,6,8.1.2 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：预热干燥。105左右时，水分蒸发。干馏。300左右时，挥发物不断析出并与空气混合，开始燃烧。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。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,8 主要污染行业废气治理技术,7,8.1.3 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 主要污染行业废气治理技术,8,2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4090，含灰分降低5080。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,8 主要污染行业废气治理技术,9,3.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：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。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,8 主要污染行业废气治理技术,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45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,8 主要污染行业废气治理技术,11,5.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。助燃器喷嘴极其狭窄，蒸汽流速可达3070ms，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。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。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,8 主要污染行业废气治理技术,12,6.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。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,8 主要污染行业废气治理技术,13,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13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,8 主要污染行业废气治理技术,14,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,8 主要污染行业废气治理技术,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，06mm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100150mm左右。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,16,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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,18,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,8 主要污染行业废气治理技术,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、613mm和1319mm各占13，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8090%；二次风占总风量l015。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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,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。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2025；烟煤约占2545；褐煤约占4045；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，l2s。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,22,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。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,8 主要污染行业废气治理技术,23,（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。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。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。装设蓄热器，适当平衡负荷。提高自动化的程度和水平。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,8 主要污染行业废气治理技术,24,8.2 钢铁工业废气治理8.2.1 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67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原料、燃料运输、装卸、加工过程产生大量含尘废气；焦化生产过程产生粉尘、焦油烟气、蒸汽和有毒气体；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；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；炼钢过程排放主要含有氧化铁烟尘的棕褐烟气；铁合成生产产生电炉烟气。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,25,3.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，1m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40010000，最高可达140016000。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,27,4.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,8 主要污染行业废气治理技术,28,8.2.2 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；在混合料系统中将产生水汽一粉尘的共生废气；混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、S02和NOx的高温废气；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,8 主要污染行业废气治理技术,29,带式烧结机示意图,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,31,氨-硫铵法脱硫工艺流程图,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,32,8.2.3 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9601000，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,8 主要污染行业废气治理技术,33,3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0.30.4kg，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：焦烟罩：收集从导焦车和熄焦车上部排出的烟气。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,8 主要污染行业废气治理技术,34,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,8 主要污染行业废气治理技术,35,炼焦炉出焦时的烟尘污染,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,36,8.2.4 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1.52.0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0.20.4吨熔剂。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,37,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0.40.6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,8 主要污染行业废气治理技术,38,3.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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,40,8.2.5 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5070%CO，热值高可回收利用。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,41,2.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,8 主要污染行业废气治理技术,42,半密闭罩去除电炉烟气工艺流程图,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,43,（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,8 主要污染行业废气治理技术,44,8.2.6 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11501250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.废气来源钢锭和钢坯加热过程，炉内燃烧时产生大量废气；红热钢坯轧制过程中，产生大量氧化铁皮、铁屑及水蒸气；冷轧时冷却、润滑轧辊和轧件而产生的乳化液废气；钢材酸洗过程中产生大量的酸雾。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,45,2.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,8 主要污染行业废气治理技术,46,8.3建材工业废气治理 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,8 主要污染行业废气治理技术,47,3.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,8 主要污染行业废气治理技术,48,8.3.2 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,8 主要污染行业废气治理技术,49,（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,8 主要污染行业废气治理技术,50,3.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：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；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；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,8 主要污染行业废气治理技术,51,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,8 主要污染行业废气治理技术,52,2.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）废气的特点排放点多。排放量大。废气中粉尘分散度高。粉尘的游离二氧化硅含量高。,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,53,3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,8 主要污染行业废气治理技术,54,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,8 主要污染行业废气治理技术,55,（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C8C16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,8 主要污染行业废气治理技术,56,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,8 主要污染行业废气治理技术,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。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,8 主要污染行业废气治理技术,58,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,8 主要污染行业废气治理技术,59,8.4电力工业废气治理概述发电厂：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,8 主要污染行业废气治理技术,60,火力发电厂工艺流程图见图,大气污染控制技术,8 主要污染行业废气治理技术,61,1.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,8 主要污染行业废气治理技术,62,（3）气态污染物浓度较低燃煤含硫量多在0.52.5范围，含氮量多在0.52.5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1201500，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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,64,（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,8 主要污染行业废气治理技术,65,2.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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,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,8 主要污染行业废气治理技术,70,(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：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。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