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碳素焙烧烟气治理毕业论文

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碳素焙烧烟气治理毕业论文

1,生碎,是糊类成型后经质量检查不合格的生坯. 2,焙烧碎,是生坯焙烧后经检查不合格的废品以及焙烧品加工时回收的切削碎屑.3,石墨碎,是石墨化后经检查不合格的废品以及石墨制品在加工过程中产生的切削碎屑.

双碱法和石灰石-石膏法都可以。如果是大型的煅烧炉,建议使用石灰石-石膏法,也就是常说的湿法脱硫。如果是小型煅烧炉,可以考虑双碱法。其实这两种脱硫方式各有千秋,各有优缺点。你可以上百度上搜索“欣格瑞”多了解了解,上面脱硫的知识都很全面。

1、生碎,是糊类成型后经质量检查不合格的生坯.。2、焙烧碎炭素制品在焙烧后产生的废品以及炭块、炭质电极等炭素制品在加工时的切削碎等物料的统称。焙烧碎的机械强度高于各种原料块体的机械强度,因此焙烧碎加入到各类产品的配料中有利于提高各类产品的机械强度,根据各类产品所用原料的不同,焙烧碎分为多灰焙烧碎和少灰焙烧碎两类。用石油焦、沥青焦为原料生产的制品所产生的焙烧碎称为少灰焙烧碎;而用无烟煤、冶金焦为原料生产的制品所产生的焙烧碎称为多灰焙烧碎。多灰焙烧碎只能用于生产炭块、炭质电极、电极糊等多灰制品,而少灰焙烧碎可以用于生产少灰制品、也可用于多灰制品。焙烧碎都是破碎成中小颗粒使用,由于焙烧碎机械强度较高,所以应选择适宜的破碎设备,如先用锤式破碎机粗碎,再用带筛球磨机细碎成中小颗粒后使用。3、石墨碎/石墨电极碎在不同的资料中对石墨碎的定义也不同,有些资料和文献把石墨颗粒不是很大的都称为石墨碎(如石墨粉)有的说法是石墨产品有一定的大小,成块状为石墨碎,我们这里说的石墨碎为第二种,通常又称为石墨块。石墨碎产生来源于石墨制品石墨化和机加工过程。是用作添加剂和导电材料在炼钢和铸造工业的石墨废料,也可以根据客户要求尺寸加工。它们还被广泛用于电弧炉(炼钢)和电化学炉(冶金和化学工业)。

烧结机烟气治理毕业论文

治理大气污染随着人们生活水平的日益提高,对企业的环境治理越来越关注,冶金企业也不例外,目前治理粉尘有两种除尘器,袋式除尘器仍是应用的主流。袋式除尘器在钢铁工业中使用相当广泛,从矿石破碎、筛分、皮带转运、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金冶炼、焦化、石灰、耐火材料等等,基本上生产过程中的各道工序,都可采用袋式除法器,使用效果良好 袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备。袋式除尘器的除尘效率最高。在中国实行可持续发展战略,大大加强环境保护,实行污染物总量控制、一控双达标的情况下,袋式除尘器在治理粉尘、烟尘、二氧化碳、二恶英等污染方面,将大有作为。袋式除尘器的最大缺点是需要更换滤袋,过去由于滤料的品种少,质量欠佳,缝袋技术不太过关,以及除尘系统的其他原因,换袋周期比较短,增加了运转费用和维护工作量,给用户带来不便。而现在,中国的滤料品种增多,目前已能生产化纤机织布、常温针刺毡、防静电针刺毡,防油防水针刺毡、耐高温耐腐蚀针刺毡和玻纤连续布,玻纤针刺毡等滤料,以及聚四氟乙烯覆膜滤料等适合各种工况条件的性能优良的过滤材料。缝袋技术也有很大提高,滤袋寿命提高到2年以上,甚至更长时间,满足了用户的要求。因此,袋式除尘器今后将会迅猛发展。 冶金除尘技术及设备 1冶金烟尘治理之难点 冶金企业的主要排放尘源是:破碎机、烘干机、磨机、选粉机、烧结机、高炉、转炉、平炉、轧钢等。另外,输送设备、库顶、库底、进、出料口等是产生扬尘的尘源。其中,治理难度最大的当数冶金废气,因其烟气有“湿、蚀、变”的特殊工况。绝大多数冶金企业,由于资金紧张及观念上的原因等,投资少,给废气的治理带来难度。 2国内现有的几种冶金除尘技术 除各种湿法除尘、电除尘及旋风除尘外,目前高效布袋除尘技术仍是应用的主流,也是本篇重点介绍内容。 生产过程中袋式除尘技术及设备工作原理 1脉冲袋式除尘器 冶金厂内的粉尘浓度高,一般在600g/m3以上,出口可高达1000~1200g/m3。对于收集如此高浓度的粉尘,采用脉冲袋式除尘器一级除尘,既可满足出口50g/m3以内的排放要求,系统简单,阻力小,能耗低。 1)脉冲袋式除尘器工作原理 设备正常工作时,含尘气体由进风口进入灰斗,由于气体体积的急速膨胀,一部分较粗的尘粒受惯性或自然沉降等原因落入灰斗,其余大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被滞留在滤袋的外侧,净化后的气体由滤袋内部进入上箱体,再由阀板孔、排风口排入大气,从而达到除尘的目的。随着过滤的不断进行,除尘器阻力也随之上升,当阻力达到一定值时,清灰控制器发出清灰命令,首先将提升阀板关闭,切断过滤气流;然后,清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号,随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内,滤袋迅速鼓胀,并产生强烈抖动,导致滤袋外侧的粉尘抖落,达到清灰的目的。 2)技术特点 (1)无需预除尘设备,能一次性处理高达1000g/m3浓度的烟尘,排放小于50g/m3,工艺流程简单; (2)袋室内无需喷吹管,机外换袋方便; (3)嵌入式弹性袋口,密封性能好; (4)脉冲阀数量小,清灰强度大,动作迅速; (5)整机采用微机自动控制,各参数易于调节,可实现无岗位工操作; (6)滤袋使用寿命二年以上; (7)易实现隔离检修。 2反吹风布袋除尘器 反吹风布袋除尘器,系内滤式,一室每次反吹时间要10~20s,只能处理常规浓度的烟尘,价格便宜。 1)工作原理 2)技术特点 (1)下进气方式,含有惯性除尘功能; (2)采用菱形滤袋,单位体积过滤面积大; (3)滤料厚而光滑,除尘效率高且易清灰; (4)排气与反吹由一个阀体实现; (5)机外换袋,运动部件少,维护方便; (6)专用微机仪自动控制,操作及修改参数方便。 冶金企业要实现生产过程的清洁生产,末端治理最终把关是必不可少的。目前的环保标准要求排放浓度必须在每标立方米几十毫克以下,对生产设备大气污染的烟尘(或粉尘)、二氧化硫、氮氧化物(以NO2计)及氟化物(以总氟计)都有详细规定,且随着环保力度的加大,标准只会越来越严格。我国的袋式除尘行业将进一步开发新技术、新材料、新工艺、新产品,以适应我国日益发展的环境保护和现代冶金行业文明生产事业。

摘 要:在烧结过程中由于燃料的燃烧产生大量的氮氧化物,通过改变燃烧条件可以控制NOx的生成,这种技术称为低NOx燃烧技术;但这种技术NOx降低率不高,一般不超过75%,要进一步降低NOx的排放,就必须采用烟气脱硝技术。通过多种脱硝技术的比较,本文分别从反应机理、反应过程、反应使用的催化剂及还原剂、影响因素等几个方面重点分析了比较成熟的SCR(选择性催化还原)技术。 关键词:烧结 氮氧化物 SCR 中图分类号:TQ51 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0106-01烧结过程是一个高温燃烧条件下的复杂物理、化学过程,在高温烧结过程中产生SO2、NOx、HCl、HF、CO2、CO、二恶英等多种污染物和粉尘的废气。烟气脱硝将是继烟气脱硫之后国家控制大气污染物排放的又一个重点领域。随着我国对环境保护的日益重视,“十二五”期间,烟气脱硝将逐步大力开展。 1 烧结过程中氮氧化物的生成 氮氧化物是指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。其中占主要成分的是NO和NO2,一般将两者统称为以氮氧化物,用NOx表示。 钢铁厂烧结过程中的NOx主要来源于烧结过程中燃料的燃烧。一般情况下燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和NO2,这二者统称为NOx,在低温条件下燃烧还会产生一定量的N2O。燃烧过程中生成NOx的种类和数量除了与燃料性质相关外,还与燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件密切相关。 2 燃烧过程中降低NOx排放技术 降低燃烧过程中NOx排放技术已经得到了广泛的研究和应用。目前,降低NOx排放技术可以分为低NOx燃烧技术和烟气处理降低NOx技术两大类。通过NOx的生成机理可以发现,燃烧条件对NOx的生成和排放有很大影响,适当调整燃烧条件,就有可能减少NOx的生成和排放。通过改变燃烧条件来控制NOx生成的技术称为低NOx燃烧技术。 3 选择性催化还原烟气脱硝技术 采用改进燃烧技术来控制NOx的效果比较好,并且投资费用和运行费用都较低,但NOx降低率不高,一般不超过75%,要进一步降低NOx的排放,就必须采用烟气脱硝技术。烟气脱硝技术按照脱除原理可以分为催化分解、催化还原、非催化还原、吸收法、吸附法、电子束法等,按照工作介质可以分为干法和湿法两种;SCR脱硝技术由于其效率高,选择性强、经济性好等优点在工业上应用最为广泛,其应用范围包括:电厂锅炉,工业锅炉,化工厂和钢铁厂等企业。SCR脱硝装置现在得到越来越广泛的应用。 脱销机理 目前对于固定源烟气中NO的还原主要采用以NH3为还原剂的SCR方法。在没有催化剂的条件下,NO与NH3的反应温度区间在900℃~1100℃之间。通过使用催化剂,反应温度大大降低,上述反应可在300℃~450℃之间进行。在有过量O2存在的条件下,在NH3/NO摩尔比为1的情况下,脱硝效率可以达到90%。 反应机理 现在人们普遍认同在SCR反应中,NO通过下面反应生成N2: 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 催化剂 SCR常用有三种催化剂:贵金属催化剂、金属氧化物催化剂和沸石催化剂。贵金属催化剂早在20世纪70年代就已经开发出来,这种催化剂对NOx的选择性非常有效,但同时这种催化剂对NH3的氧化也有催化作用,因此在SCR工艺中,贵金属催化剂很快被金属氧化物催化剂所取代,目前商业应用的一些贵金属催化剂兼有NOx还原催化和CO氧化催化两种功能。 目前,工业SCR中应用的催化剂主要是采用负载在TiO2上的V2O5-WO3或者V2O5-MoO3作为催化剂。 反应过程主要步骤 (1)反应物NOx、NH3和O2等从烟气中扩散至催化剂的外表面(外扩散)。 (2)反应物NOx、NH3和O2进一步向催化剂中的微孔表面扩散(内扩散)。 (3)反应物NH3等在催化剂表面吸附(吸附)。 (4)反应物在催化剂表面活性中心进行反应,NO与NH3反应生成N2和H2O(表面化学反应)。 (5)反应生成物N2和H2O从催化剂表面上脱附到微孔内(解吸附)。 (6)脱附下来的H2O和N2从微孔内向外扩散到催化剂外表面(内扩散)。 (7)H2O和N2从催化剂外表面扩散到主流气体中被带走(外扩散)。 研究表明SCR脱硝反应控制步骤为(3)和(4),NH3在催化剂表面的吸附是SCR反应的关键步骤。 工艺流程 SCR脱硝反应系统在火电厂置于锅炉之后,其布置方式有三种,即高温高尘布置方式、高温低尘布置方式以及低温低尘布置方式;大多数工业上大多采用高温高尘布置方式;后两种方式因为运行困难、可靠性不高以及增加能源消耗等原因,现在一般不采用。 工艺选择 SCR脱硝工艺中最常见的还原剂有液氨、尿素和氨水。还原剂不同,SCR脱硝工艺也会有所不同,尿素法是先将尿素固体颗粒在容器中完全溶解,然后将溶液泵送到水解槽中,通过热交换器将溶液加热至反应温度后与水反应生成氨气;氨水法,是将25%的含氨水溶液通过加热装置使其蒸发,形成氨气和水蒸汽;纯氨法是将液氨在蒸发器中加热成氨气,然后与稀释风机的空气混合成氨气体积含量为5%的混合气体后送入烟气系统。 利用液氨作为还原剂的SCR脱硝系统由SCR催化反应器、氨储存及供应系统、氨喷射系统、空气供应及相关的测试控制系统等组成。 与以液氨为还原剂的SCR脱硝工艺比较,以尿素或氨水为还原剂的SCR工艺仅仅是氨气的制备方式不同,其余部分均相同。 用氨水作为还原剂时,可以在安全方面较无水液氨得到较大改善。氨水储罐可以设计成非耐压型的锥顶罐,与无水液氨的耐压储罐相比,可以节约大量费用。同时由于氨水上方NH3的蒸气压力较无水液氨低得多,氨水运输过程的安全性也大大增加。 脱硝效率的主要影响因素 在SCR脱硝工艺中,影响脱NOx效率的主要因素使SV值、反应温度、反应时间、催化剂性能、NH3/NOx摩尔比等。 4 结语 钢铁工业烧结工段是大气的污染重要污染源,其烟气粉尘治理必须贯彻综合治理的原则。改革工艺、采用先进的工艺及设备,努力降低能耗和原料消耗,以减少生产工艺废气的排放,这是减少废气排放的根本途径之一。同时要积极采用高效节能的治理方法和设备,强化废气的治理、回收,大力开展综合利用。烧结烟气粉尘的治理必须在充分了解粉尘颗粒特性、烟气特性的基础上全面考虑有关因素,通过技术经济指标分析做出合理的选择。 参考文献 [1] 杨飏.氮氧化物减排技术与烟气脱硝工程[M].北京:冶金工业出版社,2007. [2] 钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.

氨法脱硫现状分析和解决办法以及烧结机烟气脱硫工艺选择氨法脱硫以其脱硫效率高,副产物硫酸铵能有效利用,运行费用低,无废水、废渣,符合循环经济理念等优点被业内看好。但是,根据当前市场已投入运行的某些氨法脱硫装置实际情况来看,存在颇多问题,其工艺技术的可靠性和成熟度愈来愈引起人们的质疑和关注。一、 存在的问题1、氨逃逸,脱硫现场氨味浓厚、刺鼻。2、脱硫剂—液氨用量大,其利用率不足30~40%,损耗达60~70%以上,氨硫比只有1:1左右(理论上有1:),浪费十分严重。3、脱硫尾气烟雾浓厚,烟尾长达数公里不散,视觉感观很差,且伴有硫酸雨(严重气溶胶)。4、脱硫设备表面及其周边设备腐蚀严重。5、脱硫副产物硫酸铵也带有强烈的刺鼻熏味,氨味浓烈。6、人们担心,烧结烟气脱硫副产物硫酸铵中重金属和二恶英严重超标,不能作为农用化肥使用。针对上述实际存在的问题和人们的担心,我公司多次派员深入烟气脱硫现场进行调研和采样分析。我们认为:造成上述问题发生的根本原因是工程设计部门对化学工艺的不理解而致。氨法脱硫技术在学术上属于化学工程,尤其是化学反应工程的尖端课题,它集中了几乎所有化学工程设备的属性,是一个典型的化学吸收过程和典型的化学系统工程,属于国际化学工程科学与工程学术领域的前沿, 而非化学方程式那么简单。二、 问题剖析和解决方法1、关于氨逃逸问题氨,作为脱硫剂在常温常压下是气体,极易挥发。因此,氨法脱硫的首要问题是围绕如何控制氨的易挥发性,防止氨随脱硫尾气溢出和损失,造成对环境的污染。烟气脱硫是典型的化学吸收过程,其原理是:①气相中的SO 2进入液相,与液相中的亚硫酸二铵反应,生成亚硫酸一铵;②气相中SO 2和NH 3浓度决定于液相中的平衡浓度。根据我公司的基础研究,SO 2浓度与亚硫酸一铵浓度平方成正比,与亚硫酸二铵浓度呈反比;NH 3浓度与总铵和亚硫酸二铵浓度成正比,与亚硫酸一铵浓度成反比。因此,实际设计中,应充分考虑优化设计这些浓度,使得在满足脱硫效率的情况下,氨的平衡浓度小于1mg/Nm3。实际设计和运行中,氧化和循环量是决定因素,吸收液循环量十分重要,选择不当,要么能耗过大,要么导致氨逃逸无法控制,要么带来严重的气溶胶污染,脱硫效率和氨的利用率无法得到保障等。申川氨法拥有的氨回收段的逆流脱硫工艺和并流脱硫塔工艺技术,具有克服氨挥发损失的优点,氨溢出量不超过1mg/Nm3,能够确保优良的氨逃逸控制性能。2、关于亚硫酸铵的氧化问题由于亚硫酸铵是反应中间产物,其特性可逆不稳定,常温下易分解与还原,产生NH 3和SO 2,使得脱硫效率低下,NH 3和SO 2又随脱硫烟气逃逸。脱硫现场和脱硫烟气所到之处,之所以散发氨气异味就是由此原因,同样脱硫副产物硫酸铵中如有浓烈的刺鼻氨味,也是由于硫酸铵中大量夹带亚硫酸铵水溶液挥发而致。解决问题的关键就是必须强制对亚硫酸铵的氧化,才能避免氨法脱硫尾气对周边环境的影响;只有深度氧化,才能使硫酸铵中不含亚硫酸铵溶液;由于不产生任何异味,才能确保副产物存放环境的安全。申川氨法技术亚硫酸铵氧化效率其保证值控制在95~99%以上,因此,在包头东方希望铝业2x350MW 机组烟气脱硫现场和副产物硫酸铵中都无异味产生。某钢厂烧结氨法脱硫其现场和副产物硫酸铵中散发浓烈的氨水异味,就是因为氧化率低或没有氧化,致使硫酸铵中夹带大量亚硫酸溶液挥发所为。

综合抑尘技术主要包括柏美迪康生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术及湿式收尘技术等关键技术。生物纳膜抑尘技术,生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜,能最大限度增加水分子的延展性, 并具有强电荷吸附性;将生物纳膜喷附在物料表面, 能吸引和团聚小颗粒粉尘,使其聚合成大颗粒状尘 粒,自重增加而沉降;该BME技术的除尘率最高可达99% 以上,平均运行成本为元/吨。云雾抑尘技术是通过高压离子雾化和超声波雾化 ,可产生1μm~100μm的超细干雾;超细干雾颗粒细密,充分增加与粉尘颗粒的接触面积,水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚,形成团聚物,团聚物不断变大变重,直至最 后自然沉降,达到消除粉尘的目的;所产生的干雾颗粒,30%~40%粒径在μm以下,对大气细微颗粒污染的防治效果明显。湿式收尘技术通过压降来吸收附 着粉尘的空气,在离心力以及水与粉尘气体混合的双 重作用下除尘;独特的叶轮等关键设计可提供更高的 除尘效率。适用于散料生产、加工、运输、装卸等环 节,如矿山、 建筑、采石场、 堆场、港口、 火电厂、钢铁 厂、垃圾回收处理等场所。 在混合料的转运、加水及混合过程中,产生含粉尘和水气的废气。热返矿工艺产生大量的粉尘-水政气共生废气,该废气温度高、湿度大、含尘浓度高,是治理的重点。冷返矿工艺由于温度低,不产生大量的水蒸气,只在物料转运点产生含尘废气。解决混合料系统废气治理的关键是尽可能采用冷返矿工艺。混合料系统的除尘应采用湿式除尘,除尘设备可采用冲激式除尘器等高效除尘设备。 (1)烧结机废气除尘含铁原料烧结主要使用抽风带式烧结机。烧结机产生的废气主要含粉尘和SO2、NOX等有害物质。烧结机废气的除尘,可在大烟道外设置水封拉链机,将大烟道的各个排灰管、除尘器排灰管和小格排灰管等均插入水封拉链机槽中,灰分在水封中沉淀后,由拉连带出。除尘设备一般采用大型旋风除尘器和电除尘器。(2)烧结机烟气中二氧化硫的治理①高烟囱排放烧结机烟气中二氧化硫的浓度一般在500~1000mL/m3,高的达到4000~7000Ml/m3。该废气的排放量大,若回收在经济性上还有一些问题,故大部分国家仍以高烟囱排放为主。按照烧结生产的需要,烟囱高度100~120m即可。但为保护环境,许多发达国家采用更高的烟囱,如美国烟囱最高达360m,英国260m,日本达230m。中国包钢烧结厂目前采用低硫原料、燃烧,烧结烟气不需脱硫,经200m高的烟囱排放后,SO2最大落地浓度在以下。②烟气脱硫在烧结机烧结时产生的烟气中,二氧化硫的浓度是在变化的.其头部和尾部烟气含SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高。为减少脱硫装置的规模,可只将含SO2浓度高的烧结尾气引人脱硫装置。世界各国烧结机脱硫研究已进入实用阶段。如日本的氨硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法;前苏联的是灰石膏法和循环菱镁矿法以及我国的苟性苏打亚硫酸盐法等。图11-3使氨硫铵法脱硫的工艺流程图。该法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SO2反应。这样往复循环的反应,亚硫酸铵的浓度愈来愈高。到一定浓度后,将部分溶液提取出来,进行氧化,浓缩成为硫酸铵回收。2、烧结机尾除尘烧结机尾部卸矿点,以及与之相邻的烧结矿的破碎、筛分、贮存和运输等点含尘废气的除尘,优先选用干法除尘,这样可以避免湿法除尘带来的污水污染,同时也有利于粉尘的回收利用。烧结机尾气除尘大多采用大型集中除尘系统。机尾采用大容量密闭罩,密闭罩向烧结机方向延长,将最末几个真空箱上部的台车全部密闭,利用真空箱的抽力,通过台车料层抽取密闭罩内的含尘废气,以降低机尾除尘抽气量.除尘设备优选采用电除尘器。图11-4是烧结机废气处理工艺流程图。3、整粒系统除尘整粒系统包括冷烧结矿的破碎和多段筛分,它的除尘抽风点多,风量大,必须设置专门的整粒除尘系统。该系统设置集中式除尘系统,采用干式高效除尘设备,一般采用高效大风量袋式除尘器或电除尘器。 (1)球团竖炉烟气除尘在利用铁矿粉和石灰、皂土、焦粉等添加剂混合造球时,在竖炉中进行焙烧的过程产生烟气。该烟气大多采用干式除尘处理,除尘设备可采用袋式除尘器或电除尘器。采用旋风除尘器和多管除尘器达不到国家排放标准,故不宜使用。图11-5是8m3球团竖炉烟尘工艺流程图。(2)球团竖炉烟气除硫对球团竖炉烟气中的SO2,尚未采取有效的治理措施。处理的方法主要是对高硫燃烧初步脱硫和回收烟气中的二氧化硫。如日本钢铁公司采用(NH4)2SO3作吸收剂,吸收废气中的二氧化硫后,再与焦炉煤气中的NH3反应,使吸收液再生并返回烧结厂再用。吸收液的一部分抽出氧化,然后制取硫酸铵。美国在烧结机废气中加入白云石等物料,配合使用袋式除尘器,既除尘又除二氧化硫。

碳素煅烧脱硫毕业论文

SO2是一种严重危害大气环境的污染物,SO2与水蒸气进行化学反应形成硫酸,和雨水一起降至地面即为酸雨。NOX包括NO、NO2和NO3三种,其中NO也是导致酸雨的主要原因之一,同时它还参加光化学作用,形成光化学烟雾,导致臭氧层的破坏。煤加热至400oC时开始首先分解为H2S,然后逐渐氧化为SO2。其化学反应方程式为 FeS2+2H2→2H2S+Fe H2S+O2→H2+SO2 对SO2形成影响最大的因素是床温和过量空气系数,床温升高、过量空气系数降低则SO2越高。循环流化床燃烧过程中最常用的脱硫剂是石灰石,当床温超过其燃烧温度时,发生煅烧分解反应方程式为:CaCO3→CaO+CO2↑此时吸收183kJ/mol脱硫反应方程式:CaO+SO2+1/2O2→CaSO4,这样使SO2在发生化学反应后变成CaSO4,对SO2起到固化作用,达到脱硫的效果。

耐热钢[1][2]在高温条件下,具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件heat-resisting steels在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性,但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600~620℃;此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉,一些不锈钢兼具耐热钢特性,既可用作为不锈耐酸钢,也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅 这些铁素体形成的元素,在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜,防止继续氧化,是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2%时,强化效果最好。镍、锰 可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体,但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌 是强碳化物形成元素,能形成细小弥散的碳化物,提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮 可扩大和稳定奥氏体,从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时,可显著提高氮的溶解度,并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀土 均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变,晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移,从而提高钢的高温强度;稀土元素能显著提高钢的抗氧化性,改善热塑性。类别 耐热钢按其组织可分为四类:珠光体钢 合金元素以铬、钼为主,总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500~600℃有良好的高温强度及工艺性能,价格较低,广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。典型钢种有:16Mo,15CrMo,12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB,10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。马氏体钢 含铬量一般为7~13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV,1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。铁素体钢 含有较多的铬、铝、硅等元素,形成单相铁素体组织,有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。奥氏体钢 含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在 600℃以上时,有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型钢种有 1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2,2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。生产工艺冶炼 耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。铸造 某些高合金耐热钢难以加工变形,生产铸件不仅比轧材合算,而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。铸造方法除采用砂型铸造外,还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。热处理 珠光体热强钢通常经正火或调质后使用;马氏体耐热钢用调质处理,以稳定组织,得到良好的综合力学性能和高温强度。铁素体钢不能通过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力,可在650~830℃进行退火处理,退火后快速冷却,以便迅速地经过475℃脆性温度范围。奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理,以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理,然后在高于使用温度60~100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化,同时析出第二相,以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用,也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。[编辑本段]耐热钢焊接工艺1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求按工作条件分为两大类:一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管具有特点:1 有较高的室温强度通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据,要求有较大的σs和σb良好的韧性性能材料需具有足够的韧性防止脆性断裂,在考虑强度的同时也不能忽略韧性,(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。压力容器用钢的冲击韧性要求冲击韧性值αk(N·m/cm2)20℃ -40℃>=60 >=35(2)还需要考虑时效韧性时效就是钢材经冷加工变形后,在室温或较高温度下,冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃,冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段,相应两种防止断裂方法(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生,要求如上表所示(2)选用韧性更高的材料,以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值,例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时,要高17℃3 较低的缺口敏感性制造过程中,开孔和焊接会产生局部应力集中,要求材料有较低的缺口敏感性,以防止产生裂纹4 良好的加工工艺性能和焊接性能由于焊接热循环作用,会(1)降低热影响区材料的韧性、塑性(2)在焊缝内产生各种缺陷其中(1)、(2) 均会产生裂纹在选材料时需考虑(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)(2)适当的焊接材料和焊接工艺(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%,合金钢δs不低于14%)(4)良好的低倍组织(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)二、用以制造高温承压元件的钢管1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性通常以持久强度为设计依据,保证在蠕变的条件下安全运行2 具有良好的高温组织稳定性长期高温下不发生组织变化3 具有良好的的高温抗氧化性要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于 具有良好的加工工艺性要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性2. 锅炉与压力容器用钢的分类一、工作温度低于500℃的钢材碳素钢和低合金结构钢1 铁素体-珠光体结构钢屈服强度σs为300-450MPa16Mn,15MnV,15MnVN加入合金元素,固溶强化,结晶强化作用2 低碳贝氏体类型钢屈服强度σs为500-700Mpa14CrMnMoVB延缓奥氏体分解,得到贝氏体,增加强度3 马氏体型调质高碳钢屈服强度σs为600Mpa以上18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火,有良好的低温韧性二、工作温度高于500℃的钢材低合金热强钢和奥氏体不锈钢1 低合金珠光体热强钢15CrMo和12Cr1MoV,结晶强化,沉淀强化2 低合金贝氏体热强钢12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB,特点:合金数量多而量少,高温强度高,抗氧化性强3 奥氏体不锈钢18-8型铬镍奥氏体不锈钢:1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti,高温强度高,抗氧化性强,且具有很高的韧性和较好的加工工艺性3. 碳素钢一、碳素钢中主要成分对性能的影响1 碳的影响碳增加,强度增大,塑性减少,可焊性变差,时效敏感性降低2 锰的影响脱氧(FeO)脱硫,改善热加工性能3 硅的影响脱氧4 硫的影响热脆性5 磷的影响冷脆性6氧的影响降低强度、塑性7 氮的影响提高强度、硬度,降低塑性8 氢的影响氢脆二、碳钢的分类化学成分:高(含碳量在于)、中(含碳量)、低碳钢(含碳量小于)用途:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢1 普通碳素结构钢甲类钢:按机械性能供应(A),钢板,角钢等2 优质碳素结构钢按机械性能和化学成分供应含碳量低:钢板、容器、螺钉、螺母含碳量中:齿轮、轴含碳量高:弹簧、钢丝绳3 碳素工具钢(T)高硬度和耐磨性,制造刀具、量具、模具三、锅炉与压力容器常用碳素钢承压元件主要使用低碳钢,因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好(1) 优质碳素结构钢10号和20号无缝钢管20号钢含碳量比10号钢多一倍,强度高,屈服极限σs和强度极限σb高20%,时效敏感性低,多采用20号钢(2) 专用碳素钢A3g A3R 15g 20g,冲击韧性好,金属表面和内部缺陷少4. 普通低合金结构钢低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的,它的含碳量较低,多数小于。其组织多数仍为F+P。由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度,并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。低合金钢可轧制成各种钢材,如板材,管材,棒材和型材等。它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁,高压锅炉,大型容器,汽车,矿山机械及农业机械等。大型化工容器材料采用16MnR,生量比碳钢可减轻1/3。用15MnV制造球形贮罐,与碳钢相比节省45%。焊接5. 低合金热强钢在原油加热,裂解,催化设备中,常用到许多能耐高温的钢材。如裂解炉管,要求承受650~800℃高温。20号钢在540℃下于氧化性气体中,因氧化强度只有50MPa。因为石墨化。常用的抗氧化钢——Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr17Ti,Cr25Ni2热强钢——12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni206. 不锈耐酸钢是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称,铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件,如轴,活塞杆,阀件,螺栓,浮阀等0Cr13,Cr17Ti F组织,有良好塑性铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢有较高的抗拉强度,较低屈服点,极好的塑性和韧性,焊接性能和冷弯成型性能好,用来制造贮罐,塔器,反应釜,应用最广。7. 低温用钢深冷分离,空分,液化气贮罐低温使用。低温钢平均含碳量~,单相F组织,加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N等元素改善钢的综合机械性能。常用低温用钢1) 低合金低温用钢16MnDR -40℃ 机械性能优于一般低碳钢2) 镍钢 -60℃ -100℃9% -200℃3) 高锰奥氏体钢15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素,Al作为稳定A的元素。4) 铬镍奥氏体不锈钢18-8奥氏体不锈钢国外低温设备用钢,以高铬镍为主,其次用镍钢,铜,铝。

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通常选用的是石灰石石膏法,该方法具有投资少,运行成本低、脱除效率高等优势。但缺点是对生石灰的需求量要求大。氨法也是不错的选择,主要是没有二次污染,产生的硫铵化肥还能卖钱。

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水泥窑炉烟气治理毕业论文

下面是我找的,不知道对你有没有帮助 ,如果有的话请您给个红旗吧一、前言 众所周知,能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因,尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中,存在着效率低、污染严重的问题。统计表明,我国每年排入大气的污染物中有80%的烟尘,87%的SO2,67%的NOx来源于煤的燃烧。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前我国能源仍然以煤炭为主,改变能源结构,使用油气电等清洁能源,与我国的国情又不太相适应,未来相当长一段时间内,煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变,这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置,是解决和控制大气污染的一条重要措施。 近年来,人们已在洁净煤燃烧技术方面进行了大量的研究与实践,但综合效果还都有待于提高。多年来在总结、借鉴、完善、发展国内外相关技术的基础上,我们对原煤气化和分相燃烧技术进行了大量研究,通过几年来的大量实验和工作实践,解决了十多项技术难题,掌握了一种锅炉清洁燃烧技术——煤气化分相燃烧技术, 并利用该技术研制出一种煤转化成煤气燃烧的一体化锅炉,我们称之为煤气化分相燃烧锅炉。其突出特点是无需炉外除尘系统,经过炉内全新的燃烧、气固分离及换热机理,实现“炉内消烟、除尘”,使其排烟无色——俗称无烟。烟尘、SO2、NOX排放浓度符合国家环保标准的要求,而且热效率高达80~85%。这种锅炉根据气固分相燃烧理论,把互补控制技术、气固分相燃烧技术集于一炉,将煤炭气化、燃烧集于一体,组成煤气化分相燃烧锅炉,从而实现了原煤的连续燃烧与洁净燃烧。 二、煤气化分相燃烧技术 烟尘的主要污染物是碳黑,它是不完全燃烧的产物。形成黑烟的原因主要是煤在燃烧过程中,形成易燃的轻碳氢化合物和难燃的重碳氢化合物及游离碳粒。这些难燃的重碳氢化合物、游离碳粒随烟气排出,便可见到浓浓的黑烟。 一般情况下,煤的燃烧属于多相混合燃烧,煤在燃烧过程中析出挥发物,而挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用,使固体碳的燃烧过程繁杂化、困难化。固体燃料氧化反应过程中的次级反应,即一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,都不利于固体碳和天然矿物煤的燃烧,而气固分相燃烧就可以有效地解决上述问题。 气固分相燃烧就是使固体燃料在同一个装置内分解成气相态的燃料和固相态的燃料,并使其按照各自的燃烧特点和与此相适应的燃烧方式,在同一个装置内有联系地、互相依托地、相互促进地燃烧,从而达到完全燃烧或接近完全燃烧的目的。 煤气化分相燃烧技术是根据气固分相燃烧理论,将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,以煤炭为原料,采用空气和水蒸气为气化剂,先通过低温热解的温和气化,把煤易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。这样在同一个燃烧室内气态燃料与固态燃料有联系地、互相依托地、相互促进地按照各自的燃烧规律和特点分别燃烧,消除了黑烟,提高了燃烧效率,并且在整个燃烧过程中,有利于降低氮氧化物和二氧化硫的生成,进而达到洁净燃烧和提高锅炉热效率的双重功效。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,使固体燃料的干燥、干馏、气化以及由此产生的气相态的煤气和固相态的煤焦在同一炉内同时燃烧。并使锅炉在结构上实现了两个一体化,即煤气发生炉和层燃锅炉一体化,层燃锅炉与除尘器一体化,因此无需另设煤气发生炉便实现了煤的气化燃烧;也无需炉外除尘器,就可实现炉内消烟除尘,锅炉排烟无色。其燃烧机理如图一所示,双点划线框内表示固相煤和煤焦的燃烧过程,单点划线框内表示气相煤气的燃烧过程,实线框内表示煤的干馏过程,虚线框内表示煤焦的气化过程。 原煤首先在气化室缺氧条件下燃烧和气化热解,煤料自上部加入,煤层从下部引燃,自下而上形成氧化层、还原层、干馏层和干燥层的分层结构。其中氧化层和还原层组成气化层,气化过程的主要反应在这里进行。以空气为主的气化剂从气化室底部进入,使底部煤层氧化燃烧,生成的吹风气中含有一定量的一氧化碳,此高温鼓风气流经干馏层,对煤料进行干燥、预热和干馏。煤料从气化室上部加入,随着煤料的下降和吸热,低温干馏过程缓慢进行,逐渐析出挥发份,形成干馏煤气。其成份主要是水份、轻油和煤中挥发物。 原煤经干馏后形成热煤焦进入到还原层,靠下层部分煤焦的氧化反应热进行气化反应。同时可注入适量的水蒸汽发生水煤气反应,这样以空气和水蒸汽的混合物为气化剂,在气化室内与灼热的碳作用生成气化煤气。其成份主要是一氧化碳和二氧化碳以及由固体燃料中的碳与水蒸碳与产物、产物与产物之间反应生成的氢气、甲烷,还有50%以上的氮气。这样干馏层生成的干馏煤气和进入干馏层的气化煤气混合,由煤气出口排出。气化室内各层的作用及主要化学反应见表一。 表一:气化室内各层的作用及主要化学反应 层区名 作用及工作过程 主要化学反应 灰层 分配气化剂,借灰渣显热预热气化剂 氧化层 碳与气化剂中氧进行氧化反应,放出热量,供还原层吸热反应所需 C+O2=CO2 放热 2C+O2=2CO 放热 还原层 CO2 还原成CO,水蒸汽与碳分解为氢气, CO2+C=2CO 放热 H2O+C=CO+H2 放热 CO+H2O=CO2+H2 吸热 干馏层 煤料与热煤气换热进行热分解,析出干馏煤气:水份、轻油和煤中挥发物。 干燥层 使煤料进行干燥 在锅炉的气化室中,煤料自上而下加入,在气化过程中逐步下移,气化剂则由下部进入,通过炉栅自下而上,生成的煤气由燃料层上方引出。这一过程属逆流过程,它能充分利用煤气的显热预热气化剂,从而提高了锅炉的热效率,并且由于干馏煤气不经过高温区裂解,使气化煤气的热值有所提高。 原煤经温和气化低温热解产生的煤气,在经过上部干馏层后,通过气化室的煤气出口进入燃烧室,与充足的二次风充分混合,在燃烧室的高温条件下自行点燃,并与进入燃烧室炉排上煤焦向上的火焰相交,这样在燃烧室内煤气与煤焦分别按照气相和固相的燃烧特点和燃烧方式分别燃烧,又相互联系、相互促进,使一氧化碳和烟黑燃烬,达到或接近完全燃烧。 三、煤气化分相燃烧锅炉的结构特点及应用 锅炉在发展的过程中一直重视提高锅炉热效率和烟尘排放达标两大问题。传统的锅炉解决这两大问题的基本上是靠强化燃烧和传热提高锅炉热效率和设置炉外除尘器。强化燃烧往往会导致锅炉烟尘初始排放浓度的加大,增大除尘器的负担,在发达国家可使用除尘效率在99%以上的电除尘器或布袋除尘器,使烟尘排放浓度控制在50mg/Nm3以下,而在我国由于经济条件的原因,只能使用价格相对低廉的机械式或湿式除尘器,除尘效率一般低于95%,使烟尘排放浓度大于100-200 mg/Nm3,达不到国家的环保要求。这种依靠炉外除尘器解决除尘的办法,不仅增加锅炉房的占地面积和基建投资,而且增大引风机电耗,还造成二次污染。由于煤气化分相燃烧锅炉彻底改变了传统锅炉的燃烧原理,利用气固分相燃烧理论,使煤在燃烧过程中易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为可燃煤气,与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。由于燃烧室温度高达1000℃以上,烟雾得以充分分解,解决了煤直接燃烧产生黑烟的难题。这种锅炉不仅使原煤尽可能地完全燃烧和高效利用,有较高的热效率,而且还尽可能地减少烟尘和有害气体SO2、NOX等的排放,达到消烟除尘的作用,使锅炉各项环保及节能指标大大优于国家标准。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用,打破了传统锅炉加除尘器的模式,创建了无需炉外除尘器的一体化模式。而这种一体化并不是机械式地将除尘器加入锅炉。煤气化分相燃烧锅炉与普通煤气锅炉和层燃锅炉相比,具有自己独特的结构,它将后两者有机结合,主要由前部的煤气化室,中部的燃烧室和尾部的对流受热面三大部分组成。(见图二:锅炉结构与燃烧示意图) 气化室是锅炉的技术核心部分,它看上去象是一个开放式的煤气发生炉,其主要功能,一是将煤中的可燃挥发份和煤的气化反应生成气,以煤气的形式排入到燃烧室进行燃烧;二是将释放出挥发份的半焦煤输送到燃烧室继续进行燃烧;三是控制气化室内的反应温度和煤焦层厚度。实现上述功能的关键:一是要保证一定的原煤层;二是要合理配置送风和气化剂,提高煤炭气化率和气化室的气化强度;三是要在煤气化室和燃烧室的连接部位,合理配置煤气出口和煤焦出口。气化室产要由炉体、进煤装置、炉栅、气化剂进口、煤气出口和煤焦出口等部分组成。 在气化室内以煤炭为原料,采用空气和水蒸汽为气化剂,在常压下进行煤的温和气化反应,将煤在低温热分解产生的挥发性物质从煤中赶出。当气化室内温度达到设定条件时,将气化室内脱挥发份的高温煤焦输送到燃烧室的炉排上进行强化燃烧。 燃烧室的主要功能:一是使煤气和煤焦燃烧完全,提高燃烧效率;二是降低烟尘初始排放量和烟气黑度。气化室内产生的煤气经煤气出口,喷入到燃烧室,在可控二次风的扰动下旋向下方,与由气化室进入到燃烧室的煤焦向上的火焰相交而混合燃烧。煤气与固定碳(煤焦)燃烧相结合,强化了燃烧,达到了充分燃烬,洁净燃烧的目的,提高了燃烧效率。并且因为在炉排上的燃烧是半焦化的煤焦,因此产生的飞灰量小,烟尘浓度、烟气黑度都比较低。同时,在燃烧室上方设置了防爆门,确保锅炉的安全运行。 对流受热面的主要功能就是完成与烟气的热量交换,达到锅炉额定出力,提高锅炉换热效率。其结构形式可有多种,与普通锅炉没有太大的区别,因此对大多数锅炉来说,都可以改造成煤气化分相燃烧锅炉。并且锅炉无需除尘器,大大节省锅炉房总投资和占地面积。 设计煤气化分相燃烧锅炉时,应注意的几点: 1、合理布置煤气出口和煤焦出口的位置和大小; 2、煤焦的温度控制; 3、气化剂进口和进煤口; 4、合理设置二次风和防爆门; 5、气化室与燃烧室的水循环要合理。 由上述可知,煤气化分相燃烧锅炉的结构并不复杂,只需在传统锅炉的基础上,在其前部加一个气化室,在原炉膛上设置二次风和防爆门,再结合一些控制技术。利用该原理可以设计出多种规格型号的锅炉,类型主要为~10t/h各参数的锅炉。现仅在东北地区已有几十台此类型的锅炉在运行,广泛用于洗浴、采暖、医药卫生等领域,并已经利用该技术,改造了很多工业锅炉,效果都非常好。 下面以一台DZL2t/h锅炉为例,改造前后对比见表二。 表二:DZL2t/h锅炉改造前后对比 改造前 改造后 比较 热效率 73% 78% 提高5% 耗煤量(AII) 380kg/h 356kg/h 节煤 适应煤种 AII AIII 褐煤 石煤AI AII AIII 无烟煤 煤种适应性广 锅炉外形体积 ×2× ×2× 长度约增加一米 环保性能 冒黑烟,环保不达标 排烟无色,满足环保要求 该新型锅炉综合地应用当代高新技术和高效率传热技术,将煤气发生炉与层燃锅炉有机结合为一体,做到清洁燃烧,炉内自行消烟除尘,锅炉运行期间,在无需炉外除尘器的情况下,排烟无色,烟尘浓度≤100mg/Nm3,比传统锅炉减少30-50%,SO2浓度≤1200mg/Nm3,NOx<400mg/ Nm3,符合国家环保标准GB13271-2001中一类地区的要求,同时,热效率在82%以上。而成本仅比传统锅炉增加不到一万元,但却省了一台除尘器。每小时加煤次数少,仅2~3次,并可实现机械上煤和除渣,因而大大减轻了司炉工的劳动强度。 四、煤气化分相燃烧锅炉的特点 传统的煤炭燃烧方式在煤的燃烧过程中会产生大量的污染物,造成严重的环境污染。主要原因是: (1)煤炭不易与氧气充分接触而形成不完全燃烧,燃烧效率低,相对增加了污染排放; (2)燃烧过程不易控制,例如挥发份大量析出时往往供氧不足,造成烟尘析出与冒黑烟; (3)固体燃料燃烧时温度难以均匀,形成局部高温区,促使大量NOx形成; (4)原煤中的硫大多在燃烧过程中氧化成SO2; (5)未经处理的固态煤炭直接燃烧时,大量粉尘将随烟气一同排出,造成大量粉尘污染。 煤气化分相燃烧锅炉将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体,有效地解决环境污染问题,与传统的燃煤锅炉相比,它有以下优点: 1、烟尘浓度、烟气黑度低,环保性能好。 在气化层生成的气化煤气和在干馏层生成的干馏煤气最终混合在一起,在燃烧室内与二次风充分混合,因是气态燃料,供氧充分,容易达到完全燃烧,使一氧化碳和烟黑燃烬。而从气化室进入到燃烧室的炽热煤焦,因大部分挥发份已被析出,避免了挥发物对固定碳燃烧的不良影响,剩余的挥发份在煤焦内部进一步得到氧化,生成的一氧化碳和烟黑等可燃物在通过煤焦层表面时被燃烬。另外煤焦在燃烧时产生的飞灰量小,同时在锅炉内采用除尘技术,因此从根本上消除了“炭黑”,高效率地清除了烟尘中的飞灰。 2、节约能源、热效率高。 煤料在气化室充分气化热解之后再燃烧,不仅避免了挥发物、一氧化碳、二氧化碳等对煤焦燃烧的不良影响,而且从气化室进入燃烧室的热煤气更容易燃烧,并对煤焦的燃烧有一定的促进作用。进入燃烧室的炽热煤焦已脱去大部分挥发份,不仅有较高的温度,而且具有内部孔隙,能增强内部和外部扩散氧化反应,起到强化煤焦燃烧的作用,从而在降低过量空气系数下,使一氧化碳和炭黑燃烬,燃烧更加充分,因而降低了化学和机械不完全燃烧热损失,提高了煤的燃烧热效率,与直接烧煤相比可节煤5-10%。 3、氮氧化物的排放低 在气化室内煤层从下部引燃,并在下部燃烧,总体上气化室内温度比较低,属低温燃烧。而且在气化室内过量空气系数很小,大约在之间,属低氧燃烧。这为降低氮氧化物的排放提供了有利条件。煤中有机氮化学剂量小,并处在还原气氛中,只转变成不参与燃烧的无毒氮分子。煤中含有的氮氧化物,一部分在煤层半焦催化作用下反应生成氮气、水蒸汽和一氧化碳,还有一部分在穿过上部还原层时被还原成氮气。而气化室内脱去绝大部分挥发份的高温煤焦在进入燃烧室后,进行充足供氧强化燃烧,其中剩余的少量挥发份在半焦内部进一步热解氧化,氮氧化物在煤焦内部被进一步还原,生成的烟黑可燃物在经过焦层表面时被燃烬,从而控制和减少了氮氧化物的生成与排放。 4、有一定的脱硫作用 煤中的硫主要以无机硫(FeS2和硫酸盐)和有机硫的形式存在,而硫酸盐几乎全部存留在灰渣中,不会造成燃煤污染。在煤气化分相燃烧锅炉中,煤中的FeS2和有机硫在气化室内发生热分解反应,以及与煤气中的氢气发生还原反应,使煤中的硫以硫化氢气体的形式脱除释放出来。而且在气化室下部,温度一般在800℃左右,恰好是脱硫剂发挥作用的最佳反应温度。如燃用含硫量较高的煤,只需在碎煤粒中添加适量的石灰石或白云石,即可得到较好的脱硫效果,从而大大降低烟气中二氧化硫的含量。 5、操作和控制简单易行 煤气的发生和燃烧在同一设备的两个装置中进行,不用设置单独的煤气点火装置,煤气在燃烧室内由高温明火自行点燃,易于操作和控制,简化了运行管理,操作方便,减轻司炉工劳动强度,改善锅炉房卫生条件,实现文明生产。 6、燃烧稳定,煤种适应性强 煤在锅炉气化室的下部引燃,因而燃烧稳定。可燃劣质煤矿和燃点高的煤,其煤种适应性较强,在难熔区或中等结渣范围以内的煤种均适合。其中褐煤、长焰煤、不粘结或弱粘结烟煤、小球形型煤是比较理想的燃料。 五、结束语 实践证明,新的燃烧理论及多种专利组成的集成技术,保证了煤气化分相燃烧锅炉高效环保的稳定性及先进性,克服了旧技术无法解决的浪费及污染的难题,获得了明显的经济效益和环境效益,受到用户青睐。中国的煤炭资源十分丰富,随着能源政策和环境的要求越来越高,煤气化分相燃烧锅炉在我国市场前景十分广阔。

我国大气污染的原因 我国现在的大气污染十分严重,不仅危害到人们的正常生活,而且威胁着人们的身心健康。我们必须加强重视,造成我国大气污染的主要有这些: (1)、环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源,大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程,恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要,在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑,往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展,形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大、乡镇企业无序发展、劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台,本身就是造成加重大气污染的诱因,所造成环境危害和损失是难以挽回的。 (2)、能源、利用不合理,能源浪费严重。能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一,据资料显示,主要表现如下:A:在我国一次能源消费结构中,煤炭占75%,而用于发电的煤量仅占总煤量的35%,其它煤炭则用于工业及民用燃烧,有84%的煤炭直接燃烧,这种煤炭消费构成是很不合理的。B:我国煤炭生产过分注重产量的增加,对控制高硫煤的问题重视不够,主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。同时,由于洗煤厂建设资金的限制、洗煤价格的不合理以及受铁路运力和流向的制约,洗,煤的能力的增长落后于原煤生产量增长,原有洗选厂生产能力不能充分发挥出来。目前,我国煤炭入洗率为22%,发达国家一般多在60%~80%。动力煤洗选厂的洗选设备利用率仅为69%。C:各类燃烧设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。全国工业锅炉50万台,平均热效率仅有60%左右;工业窑炉平均热效率约为40%;城镇居民生活燃煤热效率平均仅为22%左右。D:乡镇工业发展迅速,大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后,生产设备简陋,资源能源利用率极低,所造成的大气污染是惊人的。 (3)、大气污染防治的资金投入不足。目前,全国污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资,只占国民生产总值的,这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比,严重不足。A:我国工业发展的起点低,基础工业整体水平提高较慢,技术改造难度大,污染欠账多。工业技术和装备许多是50~60年代水平的,资源、能源消耗高。但由于工业的整体改造受到资金的限制,迟迟不能进行整体改造和市的污染治理,相当一批技术装备落后的工业企业长期在生产中排放大量的污染物,造成严重污染。B:国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱,远远不能满足需要。C:城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢,关键还是资金投入不到位的问题。有些城市建完了热电厂,却缺少资金建设供热管网,分散热源仍然存在,不但没有减少污染,反而增加了排放量。D:排污收费标准太低,使得污染企业宁可交排污费,而不愿意花钱治理。例如,“两省九市”的二氧化硫收费标准过低,一般都在每公斤二氧化硫元以内,远远低于每公斤1元左右的脱硫成本,并不能促使企业投资用于二氧化硫治理。造成目前,两省九市试点地区所建的脱硫设施很少。 (4)、执法不严,监督管理力度不够。尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展,但有法不依,执法不严,违法不究的现象仍然十分严重。A:一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目;不执行国家“先评价,后建设”的规定,出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目;对大气污染防治措施的投资经常留有缺口或将资金挪作他用。B:地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严,超标现象比较普遍。C:由于各地监测机构受到经费的限制,不能普遍开展对污染源的经常性监督监测,从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差,实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标,但实际运行中却超标排放。据估算,全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%,工业窑炉平均为50%,地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。D:机动车污染防治起步晚,排气监督管理机制还未真正建立,各监督执法部门职责不清、监督不力,尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱,机动车排气污染监督监测还未纳入国家大气环境质量和污染源的常规监测体系中,从而缺乏对机动车排气污染的有效监督。 (5)、缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面,虽然做了不少工作,但与大气污染控制的需求差距还较大,资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术;冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术;机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。 现在要改善大气污染继续加剧,对于政府要做好相应的措施,对于我们普通的公民来说,应该保护好每一个环境的卫生,废气的排放等等,减少对空气的污染。让我们携手共创美好的明天。

在工业窑炉的燃气、燃油、燃煤等燃烧过程中,空气量不足则会出现不能充分燃烧的状况。过剩空气量太多时,又会使烟道气大量增加,从窑内带走大量热量,使热损失增大,窑炉燃烧温度下降,大大降低工业窑炉的热效率,增加了能源消耗。此外,在工业窑炉的冶炼、焙烧、燃烧及其他反应过程中,往往会产生一些可燃性物质,这些物质进入烟气净化系统后,有可能会产生燃爆现象。因此,工业窑炉的热效率控制及烟气防燃爆治理是当前工业企业普遍需要解决的问题。 一、热效率的控制 燃烧过程是燃料和氧发生化学反应的过程。在实际生产中,燃料燃烧所需的氧一般都取自空气。燃料完全燃烧而又无剩余氧产生所需要的空气量,称为理论空气量。所谓完全燃烧,指的是燃料内的可燃成分,如H₂在燃烧后最终生成水蒸汽,CO燃烧后,最终生成CO₂,各种碳氢化合物燃烧后生成水蒸汽和CO₂,硫燃烧后生成SO₂等等。 1、天然气燃烧时所需的理论空气量 天然气的主要成分是甲烷(CH₄),含量约为95%~98%,其燃烧反应方程为:CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O(g)+Q,按上式计算,燃烧1公斤甲烷需公斤空气,燃烧1标米3天然气(按含CH495%计算)约需标米3空气,或燃烧1公斤天然气需要×95%=公斤空气。 2、重油燃烧时所需理论空气量        重油的成分比较复杂,主要含有碳、氢、氧、氮、硫及其他有机物,如取含碳85%,氢12%(全看作有效成分)的油品,其他可燃成分忽略不计。现按1kg重油完全燃烧进行计算。反应式是:C+O₂=CO₂+8100大卡/公斤;H₂+1/2O₂=H₂O(g)+28600大卡/公斤,上两式表明,1公斤重油燃烧所需的总氧量为公斤或标米3,所需的理论空气量为×(公斤)或×(标米3)。        一般来说,天然气、煤气等气体燃料正常燃烧的过剩空气系数取;重油等燃料正常燃烧的过剩空气系数取;固体燃料正常燃烧的过剩空气系数取。精确的系数需根据具体的窑炉进行试验计算,然后对照一般数据确定该窑炉正常燃烧的合理过剩空气量。此外,把过高的过剩空气系数降下来,合理控制过剩空气量,是节约能源、提高工业窑炉热效率的有效措施。 二、工业窑炉烟气燃爆 1、燃爆产生的条件 ①可燃气体和空气或氧气的混合比在燃烧爆炸极限范围内; ②需要有足够能量的火种。 以上两个条件必须同时存在才有可能发生爆炸。为此高温烟气的治理,应防止两个条件同时产生,或设有一定的防爆、泄爆措施。 2、燃爆产生的原因        净化系统燃爆事故的发生,大多是由于工业窑炉工艺不稳定,使烟气中可燃性物质浓度超过标准所造成的。主要是风、煤、料的配合不符合配料规范,物料化学成分不稳定,窑的热工制度发生较大的变化,使燃料燃烧不完全。 以水泥厂回转窑尾气电除尘器发生极板灼伤变形事故为例,即是由于热工制度不稳定,使得大量未完全燃烧的煤粉和过量的CO进入电除尘器而造成的。在窑炉运行异常的情况下,未完全燃烧的煤粉和过量的CO进入烟气净化系统中也是造成燃爆事故发生的原因之一。此外,窑尾温度过高也会引发燃爆事故,当窑尾温度过高时,不仅会造成窑炉热工制度波动,而且还会对烟气净化系统未完全燃烧的煤粉和过量CO起引爆作用。 三、工业窑炉安全、高效生产解决方案 为保证工业窑炉的燃烧效率、避免燃爆事故的发生,可采用在线 烟气分析仪 对炉内和烟道气中CO、O₂和CO₂的气体成分含量进行连续在线实时监测。可同时在线测量烟气成分中SO₂、NO、CO、O₂、CO₂等气体的体积浓度, 通过 烟气分析仪 实时检测CO、O₂、CO₂的含量,可折算出过量空气系数,合理控制空气量和排放风,减少烟气中过量空气带走的热量损失,及过量燃烧供给量,提高工业窑炉的热效率;当烟气中O₂和CO浓度超过规定值时,可发出警报指导阀门切换,将气体排散,避免爆炸事故发生,保证工艺系统的安全。此外,工业窑炉烟气中还会有SO₂、NOx等气体成分的存在,烟气分析仪也可进行实时监测分析,有效减少污染物的排放,具有良好的环保效益。        节能、高效、安全的生产是新一代工业企业能否取得长足发展的关键因素之一,因此,工业窑炉的燃烧效率的控制以及烟气燃烧事故的控制需要严格把关,以保证企业工艺系统的正常运行。

硫态化焙烧毕业论文

煤的工业分析也称煤的实用分析、近似分析或技术分析,包括煤的外在水分、内在水分、全水分、分析煤样水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫和各种硫及发热量等项目。作为校正挥发分、发热量和元素成分碳含量等需用的,碳酸盐中二氧化碳含量也属工业分析范围。一般把煤的水分、灰分、挥发分和固定碳称作煤的半工业分析,如包括硫分和发热量等分析项目,就称作煤的全工业分析。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目,因此凡是以煤为原料或燃料的工业部门都需要进行煤的工业分析。煤质分析化验分为两类,一类是测定煤所固有的成分如碳、氢、氧、氮等,称为元素分析,其测定结果是作为对煤进行科学分类的主要依据,在生产上,是计算发热量、热平衡、物料平衡的依据;另一类是在人为规定的条件下,(鹤壁市华诺电子科技有限公司)根据技术需要测定煤经转化生成的物质或呈现的性质如灰分、挥发分等,称作技术分, 根据水分、灰分、挥发分和固定碳含量四项基本测定结果,对煤中有机质、无机质的含量、性质等有了初步了解,并可初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途等。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目。

我国生产硫酸以硫铁矿为主要原料。在焙烧硫铁矿时会产生大量反应热,从能源角度而言,这些热量属于二次能源,通常称谓余热(或称废热)。用余热锅炉回收这部份热量产生蒸汽,既可利用能源、降低硫酸生产成本,又可减少对环境的热污染。硫酸余热锅炉通常分两个部份回收热量:一是为保持稳定的焙烧温度从沸腾层中吸收部份热量;二是自沸腾焙烧炉出口炉气中回收部份热量。 余热锅炉一般分为烟道式和管壳式两大类。硫酸余热锅炉属于烟道式余热锅炉,这是根据制酸炉气的特性而采用的。由于硫铁矿制酸余热锅炉分两个部份吸收热量,因此余热锅炉也由两大部份组成,即沸腾层冷却管组和锅炉本体(一般所谓硫酸余热锅炉是指锅炉本体)。前者装置于沸腾焙烧炉内,通常称为沸腾层埋管;沸腾焙烧炉出口的炉气则导入锅炉本体,回收余热。沸腾层冷却管组与锅炉本体各自形成单独的汽水系统,但共用一个汽包。1 硫铁矿沸腾焙烧炉气的特性及硫酸余热 锅炉的特殊性 硫铁矿沸腾焙烧炉气温度为950℃左右,含S0:12%左右、并含微量的SO。,含尘300~400g/m。,尘的主要成份为Fe20。或Fe。O。,烟气量则随制酸能力而定,炉气进锅炉处一般为负压。中国铁合金在线

甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为: H2 + CO → CH3OH 合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。

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