尾气的循环利用

摘 要：密闭电石炉改变了电石生产高污染高排放的格局，成为电石生产的主要炉型，其尾气的回收利用主要是作为燃料用于煅烧石灰。石灰窑气净化除尘后送至纯碱生产作为原料，实现综合回收利用的目的。

关键词：电石炉气 石灰窑气 纯碱 循环利用

中图分类号：TQ225 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0056-01

电石炉气的利用一直受到国家环保部门的高度重视，如不加以利用，全部点“天灯”不仅污染了环境，还产生了大量经济效益的流失，回收利用电石炉气为气烧石灰窑燃料，产出高品质、高活性度的石灰产品，不仅满足了电石炉的生产需求，节约了其电耗，且改善了环境污染，石灰窑气净化除尘后送至纯碱生产作为原料，实现综合回收利用的目的，也满足节能、减排的要求，是循环经济利用的一个典范，符合国家相关产业发展要求。

1 套筒石灰窑在电石炉尾气煅烧石灰工艺中的应用实例

伴随着国内钢铁行业以及电石行业的发展，活性石灰作为钢铁业必需的辅料和电石行业的主要原料，需求量增加质量要求也越来越高，石灰市场出现了前所未有的发展机遇，套筒石灰窑生产的活性石灰具有气孔率高、表面积大、活性高、硫含量低等特点，在钢铁行业已经得到广泛的应用和推广。国电英力特作为电石行业引进套筒石灰窑技术第一家经过一段时间的熟悉和学习，掌握了套筒窑利用电石炉尾气煅烧高品质生石灰技术，经过两年的生产运行，找出了目前装置存在的缺陷为套筒窑和密闭电石炉配套使用积累了大量宝贵的经验[1]。在新建的多联产循环经济项目中进行了多项技术改进，并采用了国内已经成熟的国产化套筒窑技术通过密闭电石炉及套筒石灰窑配套项目的成功运行经验，可以看出套筒窑利用电石炉尾气为燃料煅烧密闭电石炉专用高品质活性生石灰技术是电石行业走向低碳经济和节能环保的新举措[2]。

2 石灰窑气的循环利用

2.1 供纯碱生产使用

套筒石灰窑利用电石炉气燃烧热煅烧石灰石。电石炉气主要成分为CO，其含量为82.57%，经燃烧后生成二氧化碳；套筒石灰窑中原料石灰石煅烧过程中也释放出大量二氧化碳，因此石灰窑尾气中二氧化碳含量甚为可观。若能对石灰窑尾气中的二氧化碳加以回收利用，既减少了向大气中温室气体的排放，又可节约制取纯碱的生产成本，是能源再生利用、绿色环保型产业的典范，符合国家低碳排放标准，实现国家节能减排的产业目标。

2.2 尾气处理系统

石灰窑尾气系统由废气风机、液动三通阀、低压喷吹脉冲布袋除尘器、除尘风机等组成。从窑顶排出温度约200～220 ℃含尘烟气，经废气风机抽出，送入脉冲布袋除尘器净化，净化后烟气再由除尘风机经消声器由尾气管道输送到纯碱装置。当套筒竖窑除尘系统故障或纯碱装置工艺运行不正常时，采用液动三通阀切换至旁通烟道，废气经由旁路烟道进入排气筒排入大气（见图1）。

2.3 尾气组分

套筒石灰窑，在重力除尘管上装有一套废气分析仪，实时监控石灰窑尾气中二氧化碳含量，利用二氧化碳含量的检测，保证石灰窑生过烧率。同时可以通过对生过烧率的控制，间接保证石灰窑尾气二氧化碳的含量。在电石炉尾气和成品石灰组分参数的基础上，得出尾气中CO2浓度大于31%（见表1）。

套筒石灰窑尾气中的CO2用于制纯碱工段的原料，粉尘含量应控制在较小范围内以减少纯碱制取过程中引入的杂质量，尾气中其它成分对制取过程无较大影响，当燃气中含有微量H2S及石灰石中含有少量S，会引入微量SO2，生成亚硫酸盐溶解于滤液中对纯碱品质无影响。

2.4 制纯碱工艺方案

氨碱法制取纯碱的工艺流程是：将原盐制成饱和盐水，加石灰乳除去镁盐后，送入除钙塔用碳化塔尾气（含氨和二氧化碳）除去钙离子，将钙盐以碳酸钙形式沉淀出来。精制后的盐水送至吸氨塔制成氨盐水，再送入碳化塔用二氧化碳气（石灰窑气）进行碳化，生成碳酸氢钠结晶，经过滤、分离、煅烧后得到纯碱，滤液加热蒸馏，其中的碳酸氢铵和氢氧化铵首先分解以气相逸出，含有氯化铵的溶液，送入调和槽中，加入石灰乳，得到氨气回收循环使用。

在这个制碱工艺中，需要含量31%的二氧化碳气体，满足纯碱装置制碱需求。套筒石灰窑正常生产情况下2座600TPD套筒石灰窑的尾气即可满足纯碱装置的二氧化碳流量需求，为确保纯碱装置的正常生产，考虑一台备用，设计时考虑3台除尘后的石灰窑尾气并联后送纯碱装置使用（两用一备），界区压力暂按输送距离1200 m考虑，设置三台加压风机，保证输送压力，同时设置紧急排空。三台石灰窑并入管网，正常生产使用一台窑的尾气，在管路上设置了弹簧支座。另外对纯碱装置入口、出口烟气流量、温度、压力进行检测，废气风机和除尘风机轴温、振动进行检测和控制。

3 结语

利用环形套筒石灰窑煅烧生石灰是密闭电石炉尾气最有效的利用途径，石灰窑尾气净化除尘后送至纯碱装置作为生产原料，实现综合回收利用的目的，也满足节能、减排的要求，同时提高了企业的经济效益、环境效益及社会效益。

参考文献

[1] 苏小锋.双套筒气烧石灰窑与电石炉的配套应用[J].新疆化工，2009，4：29-30.

[2] 马小刚，范永霞.套筒窑在电石炉尾气煅烧石灰工艺中的应用[J].工业炉，2012，1（14）：14-17.