电石炉尾气净化系统的研究与应用论文

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　　摘要：结合实际生产来看，电石在生产期间会产生大量尾气，这部分尾气温度高、热值高、含量复杂且风量高，以CO为电石炉尾气最主要成分。受CO富含量因素影响，导致电石炉尾气被大量应用于上游石灰生产，以及乙二醇、二甲醚等生产中。但需要注意的是，密闭式电石炉生产期间尾气异常排放会导致环境污染问题产生，考虑现尾气净化系统工艺方案的局限性与问题，需要尝试对电石炉尾气净化系统进行改进与优化，以确保尾气处理效果满足生产所需，达到设计要求，实现生产闭环以及稳定控制。因此，文章尝试对电石炉尾气净化系统展开分析与阐述，在对电石炉尾气净化工艺技术现状进行分析的基础之上，对尾气净化系统改良方案进行研究，结合实例分析证实尾气净化系统优化方案的实施效果，取得确切结论。

　　关键词：电石炉；尾气；净化系统
　　0引言
　　随着环保意识的不断提高，电石炉尾气净化系统的研究与应用越来越受到关注[1]。电石炉是一种进行电石冶炼的工业炉设备，在生产过程中会产生大量的废气，其中含有多种有害物质，如二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等，对环境和人体健康造成了影响[2-4]。因此，研究电石炉尾气的净化系统，对保护环境和人体健康具有重要意义。通过对电石炉尾气净化系统的研究，该系统具有以下优点：首先，该系统的净化效率高，能够有效地去除电石炉尾气中的有害物质；其次，该系统的能耗较低，能够有效地降低生产成本；最后，该系统可以适用于不同类型的电石炉。因此，电石炉尾气净化系统的研究和应用具有重要的现实意义和推广价值。
　　1研究背景
　　在电石炉尾气净化系统的研究和应用中，存在一些问题和不足之处。例如，净化剂的消耗量较大，净化效率不稳定，运行成本较高，这些问题都制约了电石炉尾气净化系统的进一步发展和应用。因此，对电石炉尾气净化系统进行改进和完善，以提高其运行效率和降低运行成本。
　　(1)针对不同类型的电石炉，应选择合适的净化剂，并研究其使用方法和最佳用量[5]。例如，对一些新型的高效净化剂，要进行严格的筛选和试验，以确定其最佳使用条件和用量。同时，还需要对净化剂的使用效果进行监测和评估，以避免出现浪费和污染。
　　(2)通过对电石炉尾气净化系统的分析和研究，找出存在的问题和不足之处。例如，一些净化装置可能存在堵塞、泄漏等问题，需要对其进行改进和优化。同时，还要对净化装置的结构和流程进行优化设计，以提高其处理效率和降低能耗。例如，可以增加预处理装置，以对尾气进行初步处理，提高净化装置的处理效率。
　　(3)将自动化控制技术应用于电石炉尾气净化系统中，实现系统的自动化控制和调节。例如，通过PLC或DCS控制系统，实现对净化剂用量、温度、压力等参数的自动控制和调节，可以大大减少人工操作的成本和失误，提高系统的稳定性和可靠性。
　　(4)通过对电石炉尾气净化系统的能耗进行分析和研究，找出能耗较高的环节和设备，提出相应的节能措施。例如，优化炉体结构、采用新型节能材料、提高设备的热效率等等，可以有效降低电石炉尾气净化系统运行成本[6]。
　　(5)最后，针对电石炉尾气净化过程中产生的二次污染问题需要研究和推广环境友好型技术。例如，采用生物净化技术、光触媒净化技术等，可以有效减少二次污染的产生保护环境。
　　2电石炉净化工艺技术现状
　　电石炉装置生产运行过程中，尾气无法进入处理环节，可能在产量等因素干扰下产生停车放空问题。在此过程中所产生的尾气排放问题不但会对生态环境造成污染影响，更会使原料浪费，甚至可能因尾气燃烧、爆炸因素影响，出现安全问题。因此，在电石炉装置生产期间，实现对富余电石炉尾气的处理，一些企业尝试采取放散排空后引燃的尾气点火方式进行处理。但进行引燃操作前，必须先对控制阀门进行放散处理，一方面安全隐患较大，另一方面会造成环境污染[7-8]。同时部分企业尝试引入点火装置，却没有与之配套的工艺，尾气点火以手动为主，且即便通过人工巡检发现漏气问题，也难以在短期内对其进行有效处理，导致尾气净化系统面临较大安全隐患以及环境污染负担。
　　电石炉尾气净化系统主要由集气罩、废气管道、风机、净化装置、废气排放口等设备组成。集气罩用于收集电石炉尾气，并将其引入废气管道中；废气管道将尾气传输到净化装置进行净化处理；净化装置一般采用湿法净化工艺，可以有效去除尾气中的有害物质；经过净化处理的尾气最后通过废气排放口排出。在尾气净化系统工艺流程中，集气罩和废气管道的设计和安装需要考虑到尾气的产生量和运动规律，以及生产工艺和设备布置等因素。同时，净化装置的选型和配置也需要根据尾气的成分和处理要求进行选择和调整。
　　3电石炉尾气净化系统改造方案
　　XX化工有限公司配置电石炉装置基本规格为15×104 t/a，在生产运行过程中，受产量等因素影响，经常出现停车放空问题，导致尾气泄漏，对生态环境造成污染影响并存在安全隐患。同时，电石炉生产期间尾气无法输送至上游原料车间，导致资源浪费问题的产生。因此，XX化工有限公司决定对电石炉尾气净化系统进行改造，给出电石炉尾气净化系统的原工艺流程示意图，如图1所示。在原尾气净化系统实施方案下，仅配置1台净化风机，受电石炉生产期间炉压增大的影响，需要采取提高净气风机频率的方式，而此项措施极有可能导致电石炉二楼胶管出现烧损问题。

　　为确保整套生产装置运行的安全性，提升设备装置有效利用率，实现整套装置低排放和低污染的目标，就要改进原尾气净化系统。经改进后电石炉尾气净化系统工艺流程如图2所示。尝试对过滤器装置中金属过滤管调整为布袋，以增加过滤面积，巩固系统尾气过滤效果。将多管式冷却器安装到旋风冷却器装置气管道部位，同时出气管道后方新增旋风冷却器，以支持尾气净化系统的三级冷却模式，达到合理降低尾气温度的目的。除此以外，针对原尾气净化系统方案中所设置的二级旋风冷却器装置，后方增加粗气风机，通过控制频率的方式对电石炉炉压进行控制，避免设备烧损的问题。原尾气净化系统方案中，进入系统的尾气温度在600～700℃范围，而经过改造处理后尾气进入净化系统内会经过三级冷却处理，将过滤器所收集尾气温度控制至200～220℃范围，以避免了尾气温度过高所致设备烧毁的问题。同时，三级冷却过滤能够使尾气中的大颗粒粉尘有效过滤，以满足初步除尘需求。除此以外，针对现有净化装置存在的问题，采用新型吸附剂：采用新型吸附剂可以有效提高对有害物质的吸附效率，并降低净化装置的运行成本。采取以下方式：(1)新型吸附剂的抗污染性能更强，可以减少装置的维护和更换频率。(2)增加除雾装置。在净化装置中增加除雾装置可以有效去除尾气中的雾滴和水分，提高净化效果。同时，除雾装置可以采用喷淋塔或旋风分离器等结构形式，降低装置的能耗和成本。(3)优化净化装置结构。通过对净化装置的结构进行优化设计，可以提高装置的处理能力和效率。例如，采用分流板或导流板等结构形式，对尾气进行分流和导流，使尾气在装置内形成均匀的流场，提高净化效果。

　　总的来说，经改造后净化系统可以实现对电石炉生产装置运行期间尾气中粉尘含量的控制，促进CO纯度提升，并对天然气使用量进行控制，以满足废气循环利用要求。经改造后，整套电石炉尾气净化系统装置运行稳定，工艺参数标准合格，达到了改造目的，且为企业提高了一定经济效益。
　　4结语
　　本文尝试对电石炉尾气净化系统展开分析与阐述，在对电石炉尾气净化工艺技术现状进行分析的基础之上，对尾气净化系统改良方案进行研究。结合实例分析证实尾气净化系统优化方案的实施效果。通过对电石炉尾气净化系统的改造，不仅提高了净化效果，降低了环境污染，而且保证了整套生产装置的安全稳定运行。同时，改造过程中针对不同环节进行优化设计，实现了对尾气中粉尘含量的控制和CO纯度的提升，为企业创造了经济效益。改造后的电石炉尾气净化系统具有较高的实用性和可推广性，对其他类似工业领域也具有一定的参考价值。未来，随着环保要求的不断提高和技术的不断进步，电石炉尾气净化系统还有进一步改进和优化的空间，以更好地满足生产需求和环保要求。
　　参考文献：
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