Лекция 20 Охрана окружающей среды от вредных выбросов коксохимического производства
План
1. Очистка газов при производстве кокса
2. Схема очистки коксового газа
1. Очистка газов при производстве кокса
В коксохимическом производстве большое внимание уделяется очистке коксового газа, выделяющегося в процессе получения кокса и широко используемого в качестве топлива.
Коксовый газ образуется в процессе коксования угля в результате термического разложения последнего при повышении температуры до 1350-1370 оС.
Прямой коксовый газ проходит обязательную обработку, в процессе которой конденсируются пары смол и воды, а также улавливаются аммиак и бензольные углеводороды. Прошедший такую обработку газ называется обратным и используется в основном в качестве топлива как самостоятельно,так и в смеси с доменным газом.
2. Схема очистки коксового газа
Схема очистки коксового газа, широко применяемая в металлургических процессах, представлена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема очистки коксового газа:
1 – коксовая батарея; 2 – подача шихты; 3 – выдача кокса; 4 – газосборники; 5 – сепаратор-
осветлитель; 6 – первичные холодильники; 7 – эксгаустеры; 8 – электрофильтры; 9 – паровые подогреватели; 10– аммиачные скрубберы; 11 – кислотные ловушки; 12 – уловитель цианистого водорода; 13 – сероочистка; 14 – вторичный холодильник; 15 – бензольные скрубберы; 16 – газодувки; 17 – атмосферный клапан; 18 – газ к потребителю; 19 – байпас
Из стояков коксовых печей газ отсасывается в коллекторы-газосборники, расположенные вдоль коксовой батареи, где при транспортировке орошается впрыскиваемой в газосборники надсмольной аммиачной водой с помощью форсунок, расположенных по всей длине газосборников.
При этом происходит охлаждение газа с 700-800 до 90-95 оС, выпадение 60-65 % имеющихся в нем смол и насыщение его водяными парами. Смесь газа,воды и смолы из газосборника направляется в сепараторы для отделения газа от жидкости и в осветлители для разделения смолы и воды. Отделенная от смолы вода поступает на градирни для охлаждения, а затем снова использу-
ется для орошения.
Из сепаратора газ направляют в первичные холодильники, где происходит его дальнейшее охлаждение до 25-49 оС для более полного выделения из него смол. Содержание их в газе после первичных холодильников не превышает 3-6 г/м3.
После первичных холодильников коксовый газ поступает в эксгаустеры, где за счет центробежных сил происходит дальнейшее отделение смол, содержание которых в газе на выходе не превышает 0,5 г/м3.
Для полного освобождения газа от капель воды, смол и других компонентов на современных предприятиях после эксгаустеров устанавливают электрофильтры.
Полностью освобожденный от капель воды и смол газ поступает в форсуночные скрубберы-абсорберы сульфатного отделения, где при помощи промывки скруббера серной кислотой из газа улавливается аммиак, поглощение которого идет по реакциям:
NH3 + H2SO4 = NH4HSO4;
NH4HSO4 + NH3 = (NH4)2SO4.
Получаемый сульфат аммония используется в качестве удобрения.
В целях улучшения улавливания аммиака перед скрубберами газ подогревают до 70 оС с помощью паровых подогревателей. После скрубберов устанавливают кислотные ловушки для улавливания капель серной кислоты, унесенных потоком газа из скрубберов.
Далее коксовый газ проходит конечные газовые холодильники, в которых его температура вновь снижается до 25-30 оС, что необходимо для последующего улавливания бензолов. Конечные холодильники – это скрубберы, в которых газ охлаждается промывкой его диспергированной водой. Наряду с охлаждением газа вода поглощает и оставшийся в нем нафталин, содержание которого перед промывкой составляет 2 г/см3, а после нее менее 0,8 г/м3.
Охлажденный и очищенный от смолы, аммиака и нафталина газ поступает в бензольное отделение, где проходит через три последовательно соединенных бензольных насадочных скруббера, орошаемых соляровым или каменноугольным маслом, абсорбирующим бензолы и остатки нафталина.
Отработанное масло регенерируется и используется повторно.
Контрольные вопросы
1. Как осуществляют очистку коксового газа?
2. Вредные выбросы коксового производства. Способы борьбы с ними