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第6章 主要工业行业废气治理
　　本章重点介绍了产生大气污染物的主要行业——化工、锅炉、钢铁、水泥、火力发电等行业的基本情况、部分生产工艺情况及部分生产工序产生污染物的情况，介绍典型的治理技术工艺和设备。要求通过学习了解不同工业行业生产过程产生的大气污染物的种类和性质，熟悉有关工序的废气治理工艺和操作要点，提出基本的解决污染问题方案。
学习指南：
6.1 化学工业废气治理
　　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。
6.1.1 概述
1. 化工废气的来源
（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。
（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。
（5）因操作失误，管理不善造成废气的排放
2.化工废气的分类及特点
6.1 化学工业废气治理
⑴化工废气的分类
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。
行业 主要来源 废气中主要污染物
氮肥 合成氨、尿素、碳酸氢氨、硝酸铵、硝酸 NOX、尿酸粉尘、CO、Ar、NH3、CH4、SO2、粉尘
磷肥 磷矿加工、普通过磷酸钙、钙镁磷肥、重过磷酸钾、磷酸铵类氮磷复合肥、磷酸、硫酸 氟化物、粉尘、SO2、NH3、酸雾
无机盐 铬盐、二硫化碳、钡盐、过氧化氢、黄磷 SO2、P205、HCl、H2S、CO、CS2、As、F、S、氯化铬酰、重芳烃
氯碱 烧碱、氯气、氯产品 C12、HCl、氯乙烯、汞、乙炔
有机原料及合成材料 烯类、苯类、含氧化合物、含氮化合物、卤化物、含硫化合物、芳香烃衍生物、合成树脂 SO2、C12、HCl、H2S、NH3、NOX、CO、有机气体、烟尘、烃类化合物
农药 有机磷类、氨基钾酸酯类、菊酯类、有机氯类等 HCl,C12、氯乙烷、氯甲烷、有机气体,H2S,光气、硫醇、三甲醇、二硫酯、氨、硫代磷酸酯农药
染料 染料中间体、原染料、商品染料 H2S、S02、NOX、C12、HCl、有机气体、苯、苯类、醇类、醛类、烷烃、硫酸雾、S03
涂料 涂料：树脂漆、油脂漆；无机颜料：钛白粉、立德粉、铬黄、氧化锌、氧化铁、红丹、黄丹、金属粉、华蓝 芳烃
炼焦 炼焦、煤气净化及化学产品加工 CO、SO2、NOX、H2S、芳烃、尘、苯并(a)芘
化学工业主要行业废气来源及主要污染物排放
①种类繁多
③污染物含量高
②组成复杂
④污染面广，危害性大
⑤化工废气常含致癌、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。
⑵化工废气的特点
6.1 化学工业废气治理
6.1 化学工业废气治理
6.1.2 化学工业废气治理
1.技术改造治理污染
⑴改革旧工艺
⑵更新旧装置
⑶改变原料路线与更新产量性质
⑷综合利用的原料
2.硫酸厂中二氧化硫污染的治理
3.硝酸厂中NOX废气的治理
4.有机废气的治理
⑴吸收法
⑵吸附法
工程实例简介---电解钴氯气吸收系统的改造方案
6.1 化学工业废气治理
1. 背景
2. 收氯系统基本概况
3. 收氯系统存在的主要问题及解决方案
4. 改造后收氯系统的运行效果
6.1 化学工业废气治理
习题6.1
1.化工废气的来源？
2.化工废气的特点？
3.综合技术改造治理污染的途径有哪些？
6.2 锅炉消烟除尘
6.2.1 概述
1.锅炉的概念
　　锅炉是一种能量转换设备。它是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的设备。
2.锅炉的分类
（1）按用途分类
（2）按烟气的流动分类
（3）按燃料分类
（4）按出厂形式分类
（5）按输出介质分类
（6）按水循环方式分类
（7）按吨位分类
（8）按压力分类
（9）按燃烧方式分类
（10）按通风方式分类
（11）按安装方式
6.2 锅炉消烟除尘
3.燃煤锅炉运行产生的污染物：
　　燃煤锅炉运行过程中产生的废气主要有：燃料燃烧后产生的烟尘，烟尘按其在重力作用下的沉降特性可分为总悬浮颗粒物、降尘、飘尘（可吸入颗粒物）和黑烟，尘是燃料不完全燃烧的产物，因此与燃烧方式有很大关系；燃烧后产生的CO2、CO、N2、O2、SO2、NOx、CmHn、水蒸气等，这些气体主要取决于煤质及燃烧状况。
6.2 锅炉消烟除尘
6.2.2 锅炉的消烟除尘脱硫
1.燃煤添加剂助燃消烟技术
⑴原理
⑵适用范围
项 目 单 位 不加添加剂 加1％添加剂
烟气温度 ts
烟气流速Vs
烟气排放量Qsn
烟尘浓度c
烟气SO2浓度
烟气黑度
运行负荷
烟气中氧气含量Vo2
过量空气系数α
校正后烟尘浓度C1
烟尘排放量G ℃
m／s
m3／h
mg／m3
mg／m3
林格曼级
％
％
mg／m3
kg／h 130
16．9
6454
274
110
2—3
85以上
11．0
2．1
320
1．768 139
17．2
6540
169
71．6
<1
>85
10．5
2．0
188
1．105
燃煤添加剂对比试验
2.选煤技术
　　选煤，是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。它是燃前除去煤中的矿物质，降低煤中硫含量的主要手段。
6.2 锅炉消烟除尘
3.工业型煤推广技术
⑴工业型煤的加工
⑵工业型煤的特点
4.炉体的综合改造技术
⑴布置前、后拱，强化炉内燃烧
⑵增加炉排有效面积，保证锅炉出力
⑶系统保证风量供给
5.蒸汽喷射助燃技术
蒸汽喷射助燃工作原理：
(1)蒸汽喷射助燃器(以下简称助燃器)，是通过特制的狭窄的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，可以使炉膛温度大大提高。
(2)由于助燃器的喷嘴极其狭窄，向炉膛喷射时，蒸汽流速增加，一般可达30—70m／s，可产生一定频率的声波，与高温的煤粒相撞，使其破碎为更小的微粒，增加与氧气的接触面积，加速了化学燃烧速度。
(3)由于助燃器向炉膛喷射的蒸汽方向，与烟气流动方向对流或切线旋流，使烟气、蒸汽和颗粒状物质充分搅拌、混合，增加了可燃物在炉膛内的停留时间，使各种可燃物都有充分燃烧的机会。
(4)由于助燃器从不同方向，向炉膛上方喷射蒸汽，形成了一层由蒸汽、空气和烟气混合的气体网幕。当煤在燃烧过程中，由风力吹起的未完全燃烧的细小颗粒,由于受到网幕的阻挡和蒸汽喷射的影响，有的在炉膛空间悬浮燃烧，有的附着于高温的前拱继续燃烧，还有的较大颗粒又落到煤层上重新燃烧。
习题6.2
1.锅炉的分类？
2.锅炉运行产生哪些污染物？
3.简述锅炉的有几种消烟除尘方法？
6.2 锅炉消烟除尘
6.3 钢铁工业废气治理
6.3.1概述
1.钢铁工业废气的主要来源：
（1）原料、燃料的运输、装卸、加工等过程产生大量的含尘废气；
（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，这是大气的主要污染源，占钢铁厂总排尘量相当大的比重，还有二氧化硫排放；
（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；
⑹铁合成生产产生电炉烟气。
2.钢铁工业废气的特点：
6.3 钢铁工业废气治理
（1）废气排放量大，污染面广
（2）烟尘颗粒细，吸附力强
（3）废气温度高，治理难度大
（4）烟气挥发性强，无组织排放多
（5）废气具有回收价值
6.3.2 烧结厂废气治理
6.3 钢铁工业废气治理
1.烧结厂工艺
2.废气来源
3.治理技术
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。
⑴原料准备系统除尘 ⑵烧结过程的烟尘控制
⑶ 烧结机烟气中二氧化硫的治理 ⑷ 烧结机尾除尘
6.3 钢铁工业废气治理
6.3.3炼焦厂废气治理
1.炼焦厂工艺流程
2.废气来源
　　焦炉烟尘污染源大体上分为：一类是阵发性尘源，如装煤、推焦、熄焦等；一类是连续性尘源，如炉内、烟囱等
3.治理技术
⑴装煤时的烟尘控制
⑵推焦时的烟尘控制
⑶熄焦时的烟尘控制
焦烟罩
烟气管道
除尘器
6.3.4 炼铁厂废气治理
6.3 钢铁工业废气治理
1.工艺流程
2.废气来源
　　炼铁厂的废气主要来源于以下的工艺环节：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、一氧化碳、二氧化硫和硫化氢等污染物；高炉煤气的放散以及铸铁机铁水浇铸时产生含尘废气和石墨碳的废气。
3.治理技术
(1)炉前矿槽的除尘
(2)高炉出铁场除尘
(3)碾泥机室除尘
6.3 钢铁工业废气治理
6.3.5 炼钢厂废气治理
1.废气来源
炼钢厂废气主要来源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。
2.治理技术
⑴炼钢电炉的烟尘控制
⑵吹氧转炉烟气的治理
6.3 钢铁工业废气治理
习题6.3
1.钢铁工业废气的特点？
2.简述钢铁工业废气的主要来源。
3.钢铁工业污染源主要来自哪几个环节？
4.钢铁工业废气的主要控制途径？
6.4 水泥生产工业废气治理
6.4.1.概述
水泥厂粉尘的主要来源有以下几方面：
1.石灰石开采和破碎过程。
2.运输、储存、包装过程。
3.烘干过程。
4.原料粉磨过程。
5.水泥熟料的煅烧过程。
6.熟料冷却过程。
7.水泥粉磨过程。
8.其它污染源。
6.4.2. 水泥粉尘的治理
1.改变燃料结构，使用清洁燃料。
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可以减少C02粉尘排出量。
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，既减少了粉尘废气量的产生也抑制了NO的生成量。
4.安装除尘净化设备，采用二级收尘处理，第一级为预收尘，多采用旋风除尘器；第二级采用电除尘器或袋式除尘器。，都可以获得满意效果。
习题6.4
6.4 水泥生产工业废气治理
1.简答题
（1）水泥厂粉尘的主要来源？
（2）简述水泥厂粉尘的治理都有那些方法？
2.调查了解当地最近的一个水泥厂生产状况，编写一篇控制
水泥厂废气污染的简易治理或控制方案。
6.5 电力工业废气治理
6.5.1 概述
燃煤电厂的废气主要来源于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。
燃煤电厂烟气的特点：
1.排放量大
2.污染物主要是无机物
3.气态污染物浓度较低
4.烟气有一定的温度和湿度
5.烟气抬升高、扩散远
6.5 电力工业废气治理
6.5.2 燃煤电厂废气治理
1. 燃煤电厂锅炉烟尘治理
2. 燃煤电厂锅炉硫氧化物的治理
项目 碳利用率/% 脱硫率/% 排放量 SO2/ (ml/m3) Nor/ (ml/m3) CO/ (ml/m3) CO2/% O2/%
FBC MSFBC 93 98 75 95 365 95 240 72 478 400 11.4 14.5 9.5
3.8
多物循环流化床(MSFBC)与常规流化床(FBC)燃烧的性能比较
6.5 电力工业废气治理
工程实例简介：某热电厂130T/h锅炉烟气循环流化床脱硫改造工程
1.工艺过程
2.工艺原理
3.反应机理
4.技术特点
5.系统构成
(1). 烟气系统
(2). 水系统
(3). 副产品排污系统
(4). 脱硫剂制备系统
(5). 电气系统c
(6). 控制系统
(7). 副产品处理系统
习题6.5
1.燃煤电厂烟气的特点？
2.简述燃煤电厂废气的治理技？
3.电厂锅炉燃烧时控制SO2的技术措施有哪些？
6.5 电力工业废气治理
6.6 印刷行业VOCs治理
6.6.1概述
“雾霾”的主要污染物为PM2. 5(细颗粒物)。PM2. 5的主要来源之一就是印刷行业的挥发性有机化合物(VOCs)的排放，其在空中发生化学反应产生硫酸盐、硝酸盐及有机气溶胶等，从而破坏大气环境及人体健康。
印刷业的主要原材料油墨、溶剂等中含有苯、二甲苯、乙酸乙酯等挥发性有机物，是一种恶臭废气，可通过呼吸、皮肤接触等途径进人人体，使人感觉头晕、恶心、呕吐等症状，严重者会危及生命；另外，VOCs会造成酸雾、地面臭氧等二次污染向题,危害大气环境及人体健康。
工程实例简介：印刷厂VOCs治理工程
1.项目简介
2.工艺介绍
3.技术原理
4.工艺流程
5.主要设备参数
6.6 印刷行业VOCs治理
6.处理效果及主要优势
习题6.6
1.印刷行业排放废气的特点
2.了解印刷行业VOCs治理的其他方法。
3.查找资料学习炼化行业VOCs废气治理典型技术。
6.6 印刷行业VOCs治理
6.7 现场教学
6.6.1 教学目标
　　通过教师讲解和对企业的参观实习，了解重点工业行业的生产工艺，掌握重点大气污染控制的工艺流程。
6.6.2 教学内容
　　主要行业大气污染物的来源，特点及其污染控制技术解决方案。
6.6.3 教学方法
　　采用课堂讲解和到企业参观工业流程相结合的方式。
6.6.4 学生能力体现
　　通过理论与实践的结合，熟悉主要行业的生产工艺路线， 会画主要废气污染治理工程的工艺流程图，
掌握各种废气的治理方法；通过认识实习和本教材的技能实训内容学习，结合实际写出一篇您最熟
悉行业的废气治理调查报告，字数在2500左右。

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