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礦熱窯爐

簡(jiǎn)    述:
    電石化工作為煤化工的一個(gè)分支,一方面是具有生命力的產(chǎn)業(yè),另一方面又是高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)。電石生產(chǎn)中,電石爐排放的煙氣是最大的污染源。電石爐氣的凈化和利用在國內外都是難題,要充分、安全、有效地利用電石爐氣,就必須對電石爐尾氣進(jìn)行有效的監測。電石爐尾氣采用在線(xiàn)分析,可以很好的對尾氣成分進(jìn)行檢測,從而更加充分的利用。

應用領(lǐng)域:
   密閉礦熱爐、電石爐、退火爐、熱風(fēng)爐、石灰窯、滲碳爐、硅錳爐、硅鐵爐、?;癄t、鎳合金爐、電弧爐、加熱爐

  • 電石爐尾氣分析解決方案
  • 鍍鋅爐氣分析解決方案
  • 滲碳爐加熱爐氣體分析解

█ 概述


     電石(CaC2)是基本的有機化工原料,曾被譽(yù)為有機合成之母。由它制得的乙炔氣可代替石油制品生產(chǎn)醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙炔炭墨等一系列數千種有機產(chǎn)品的氣體原料。電石化工作為煤化工的一個(gè)分支,一方面是具有生命力的產(chǎn)業(yè),另一方面又是高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)。電石生產(chǎn)中,電石爐排放的煙氣是最大的污染源。為了加強環(huán)境保護治理和實(shí)現能源回收利用、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)和社會(huì )效益,按照國家發(fā)改委2007 年70 號文件《電石行業(yè)準入條件》(2007 年修訂)的意見(jiàn)。新建電石爐必須符合以下4 個(gè)要求:(1)建設大型密閉式電石爐;(2)單臺爐容量25000KVA 以上;(3)初始總容量100000KVA;(4)電石爐氣必須綜合利用。

    電石爐氣的凈化和利用在國內外都是難題,要充分、安全、有效地利用電石爐氣,就必須對電石爐尾氣進(jìn)行有效的監測。電石爐尾氣分析方法主要有三種:手工(奧氏氣體儀)分析、色譜儀分析、在線(xiàn)分析。山東新澤儀器有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)密閉式電石爐氣的在線(xiàn)監測系統,對電石爐尾氣分析系統的設計有獨到之處,通過(guò)對尾氣的準備分析從而實(shí)現在新建電石爐和老的電石爐改造后的尾氣得到充分利用,進(jìn)而實(shí)現環(huán)境保護、勞動(dòng)保護以及實(shí)現能源回收利用、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)和社會(huì )經(jīng)濟效益。



█ 電石爐尾氣的特性


   生產(chǎn)過(guò)程中的密閉電石爐內,通電后生成產(chǎn)品的主要反應式如(1)所示:

                      CaO+3C=CaC2+CO

a、爐氣量:400Nm3/t電石;

b、溫度:正常400--800℃,(瞬時(shí))1000℃。

c、爐氣的組分(一般)

成分

CO

CO2

CH4

N2

H2

O2

CN-

焦油

含量(%)

70-90     

1-10

0.5

1-8

0-10

0.2-0.6

微量

微量

d、粉塵含量及組分

粉塵含量:50-150 g/ Nm3

粉塵種類(lèi)

CaO

C

SiO2

Fe2O3

Al2O3

其它

所占比例(%)

37.2     

34.1

15.8

0.96

7.1

4.84


█ 電石爐尾氣的特點(diǎn)


   密閉電石爐尾氣有以下特點(diǎn):

a、電石爐尾氣出爐溫度高且不穩定;

b、爐氣量波動(dòng)而不平穩,尾氣中一氧化碳濃度高,約含74—85%,且溫度高,屬

于易燃易爆的氣體;

c、尾氣粉塵含量大且粒徑小,5~10μm的約占粉塵40%,大于40μm的不足11%,

高達150g/Nm3的煙塵使得尾氣的回收很不利;

d、尾氣有一定的熱值約2300—2600 Kcal/Nm3;

e、尾氣中含有微量的焦油,析出后和粉塵粘連,給低溫除塵帶來(lái)不便。


█ 密閉電石爐尾氣分析系統


    一般分析系統從結構上可分為三大部分,即取樣系統,預處理系統,分析系統。根據爐氣的以上特點(diǎn),山東新澤儀器有限公司經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗積累,將該分析系統從功能上劃分為如圖1所示的幾部分,據此設計制造的成套系統,在新建大型密閉電石爐(5萬(wàn)t)以及老的電石爐改造的應用中都取得了很好的運用效果。

以下簡(jiǎn)要介紹該分析系統的設計。

TK-3000系列電石爐尾氣分析系統功能框架圖

a、 取樣點(diǎn)的選取

    取樣點(diǎn)的選取應該滿(mǎn)足以下要求:能真實(shí)、及時(shí)地反映用戶(hù)所關(guān)注的爐況參數;取樣的點(diǎn)溫度、壓力、流量比較穩定;粉塵、焦油量盡可能小。如果取樣點(diǎn)選取不當將給后續系統帶來(lái)額外負擔,甚至不能真實(shí)地反映出需要的爐況參數。

b、 取樣系統的設計

     取樣系統是整個(gè)分析系統的第一道關(guān)口,它是否成功,將直接導致整個(gè)分析系統的成敗。電石爐尾氣取樣點(diǎn)的溫度大約在200-300℃,相對壓力為微正壓到微負壓之間,由于爐氣的特殊性,取樣系統必須具有對樣品組分進(jìn)行初步的物理分離,將采樣探頭周?chē)墓腆w顆粒從氣態(tài)流體中分離出去,因此取樣系統不僅要有探針(取樣管),還要有過(guò)濾系統、探頭清掃系統等,此外,還應具有便于維護的結構。山東新澤儀器有限公司自主研發(fā)的SP1100取樣探頭能將大于0.3μm粉塵的99%濾出。采用SP1100取樣探頭,再配以程控自動(dòng)吹掃裝置,即可擔此重任。

c、 預處理系統的設計

     預處理系統主要完成從取樣系統輸送過(guò)來(lái)的氣樣進(jìn)行安全、及時(shí)、有效地處理,以滿(mǎn)足儀器分析系統的使用條件。首先傳輸管路的設計必須滿(mǎn)足空氣動(dòng)力學(xué)的要求,使樣氣流路暢通無(wú)阻;接下來(lái)是將樣氣進(jìn)行除塵、除焦油、調壓、除水、穩流等一系列連慣處理。使處理后的樣品氣干燥、清潔,以便進(jìn)入儀器分析系統中的關(guān)鍵組分得以準確分析。從而為電石的生產(chǎn)安全以及爐氣的有效利用提供科學(xué)的依據。

     除塵系統包括過(guò)濾、清掃、再過(guò)濾等,防止管路阻塞;脫焦除油系統包括控溫、洗出、吸附等,有利于管路暢通,保護分析設備;除水系統包括汽水分離、冷凝、霧捕集、氣水分離、干燥過(guò)濾等,保護分析儀,保證測試準確;壓力調整系統包括泵、調節閥、快速回路等,以保證儀器正常工作條件??删幊炭刂疲≒LC)系統,主要包括PLC、程序軟件、執行機構、人機界面等,主要用于對取樣預處理系統實(shí)現自動(dòng)控制,出現異常情況時(shí)報警。


TK-3000電石爐尾氣分析系統流程圖

d、  儀器分析系統

    本系統包括流量調節裝置、防異常進(jìn)水裝置、校準裝置、分析儀器等。分析儀器是根據電石生產(chǎn)工藝以及尾氣用途進(jìn)行配置的。一般密閉電石爐尾氣中的O2、H2、CO等氣體屬于必測項目。其中O2和H2的含量是安全指標,CO是尾氣利用核心。對于O2的測定,可選擇S1000系列產(chǎn)品;對于H2的測定,可選擇S3000系列產(chǎn)品;對于CO的測定,可選擇S2000系列產(chǎn)品。對需要測定CH4、CO2的場(chǎng)所,可選擇SIC-100多組份分析儀。


█ 窯爐尾氣的應用


     新澤公司制造的TK-3000系列電石爐尾氣分析系統,在如圖所示功能框圖的基礎上,根據不同用戶(hù)的工況及要求還會(huì )進(jìn)行有針對性地設計。

     總之,密閉式電石爐適用于大容量爐型,爐氣從爐內引出后可實(shí)現綜合利用,既降低了冶煉能耗,又減少了能源的巨大浪費,同時(shí)大幅度減少了煙氣直接排放,有利于環(huán)境保護。符合國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,必將得到較快發(fā)展。同時(shí),對其尾氣在線(xiàn)分析系統也會(huì )有越來(lái)越高的要求。因此,電石爐尾氣分析系統在先進(jìn)性、適用性、可靠性、穩定性、安全性等方面應提出更高的要求。



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