冶炼厂废气排放治理技术
更新时间：2014-07-05 08:58
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中国的钢铁冶炼工业从建国初期的极度缺乏经历了几十年的跳跃式发展，如今面临产能过程的困局，钢产量跃居世界第一。在给中国经济发展作出了巨大贡献的同时，也给我们的环境污染造成了巨大的危害。冶炼企业的生产过程中产生的大量的废气和烟尘，在对环境污染的比重中占了很大一部分。近几年的重工业地区的空气PM2.5质量严重超标，就与冶炼企业排放的烟、气、尘有直接的关系。
因此，冶炼企业如何减少生产过程中的废气排放，如何进行废气排放治理，减少对环境的污染，创造良好的生产生活环境，实现企业的可持续发展，已经成为每一个冶炼企业都要面临的课题。通过不断优化生产工艺，降低能耗和原料消耗，并积极地采取有效的治理方法，进行废气的治理与回收，对废气进行综合利用，解决废气污染和浪费，是目前冶炼企业在废气排放治理中的有效途径。
1 冶炼厂废气的产生及特点
冶炼厂的废气污染中，钢铁厂的冶炼是废气排放的主要污染大户，废气的来源主要有：
a) 冶炼过程的原料(矿石)和燃料(如煤炭)的运输、装卸及加工等过程，其中的大量含尘废气的排放，这部分废气一般为颗粒状粉尘，粒度小，吸附力强;
b) 冶炼厂在生产过程中产生的大量含有粉尘及有害气体的废气或高温蒸汽，这部分废气是环境污染的主要来源之一，因其含有有毒有害成分，不能直接排放，需要进行处理，减少其有害成分的含量，符合环境要求时有条件地排放;
c) 在冶炼生产工艺过程中因化学反应产生的废气，比如在钢铁冶炼、烧结、轧制等过程中，经过化学反应产生了一些污染较重的有毒废气，这也是环境污染的主要来源之一。在钢铁冶炼中废气主要为粒度较小的Fe2O3粉尘，而一些冶金窑炉中产生的废气还具有高温蒸汽的成分;
d) 在冶炼时化工原料在高温时汽化直接形成的高温废气，以及水汽-粉尘共生废气。
冶炼厂产生的废气中，除了一部分固体颗粒状粉尘和高温蒸汽以外，还含有Fe2O3、SO2、CO、H2S、CI2、NO、NO2等，在一些特殊冶炼工艺的冶炼厂中的废气，如热镀工艺中产生的还含有硫酸雾、盐酸雾、HCN、HF以及含碱、含磷气体，ZnO、铅烟、铅尘和PbO、石灰粉尘、油烟等。这些大部分废气中都具有回收利用价值，如高温蒸汽的热量回收利用，粉尘中有效成分的回收利用等。
2 炼钢厂废气治理途径及策略探讨
冶炼厂的废气成分复杂，不同冶炼厂的废气也应采取不同的治理措施，尽可能地将可回收利用成分回收加以利用，以此减少对环境污染和减少浪费，提高资源利用率，同时废气的治理要从减少排放和达标排放2个方面采取科学合理的措施进行同步治理：
a) 改进生产工艺和设备，减少能源与原材料的消耗，从而减少废气排放量。这就需要大力开展清洁生产，这也是现代化节约型企业的发展趋势。通过清洁生产，采取先进的除尘设备和废气净化设备，减少生产过程的废气产生，直接将粉尘转化为生产原料。例如在焦化企业以干法熄焦取代湿法熄焦，以干法除尘替代转炉湿法除尘，充分利用废气中的余热，减少能源的损耗;固体废弃物的回收利用;在转炉的工作方式、能源方式、转速、进风量等工艺环节进行转炉的节能改造和节能生产，实现负能炼钢是现代化冶炼厂生产技术进步的标志，以转炉煤气和蒸汽回收满足O2、N2、焦炉煤气、电和使用外厂蒸汽的消耗支出，是冶炼企业烟气节能、减少烟尘等排放、综合利用的技术集成，可有效改善厂区环境质量。生产中，在生产方式上采取连续化生产，在废气的出气量不均匀的工序，采取控制措施，避免废气的不规律排放造成污染。从而减少三废产生的水平，实现节能、环保，清洁生产;
b) 废气排放治理方面，根据烟气的成分不同和回收利用的用途分类，主要有：(a)湿法处理，目前应用最广泛的转炉烟气治理方法就是进行烟罩法冷却烟气温度、再用湿法除尘洗涤净化冷却至常温、二次PA文丘里洗涤除尘技术，此技术除尘效率可达99.5%。施法处理后的烟尘呈泥浆状，经过干燥处理，提取有效成分进一步回收利用;(b) 利用高压静电干法除尘器，去除转炉煤气中的粉尘，粉尘中回收的铁等成分可直接重新利用;(c) 烟尘的综合利用过程中，对于不同条件下的的生产环境，采取不同的回收方法，在开放的原料运输、粉碎、混合工序，无法进行干法除尘，可采用湿法喷水雾除尘，密闭系统内的除尘可采用干法除尘，如高效大风量袋式除尘器或电除尘器，效率更高;热气的回收可以通过热量转化为蒸汽再供生产和生活使用;(d) 有毒有害气体的治理，大部分成分也是可以回收利用的，例如，SO2，脱硫方法有灰石膏法、氨硫铵法、循环菱镁矿法、苛性苏打亚硫酸盐法、钢渣石膏法，但目前各种脱硫工艺都不很彻底，仍然需要在冶炼厂进行高烟囱排放，这就对烟囱高度有一定的要求，一般进行初步脱硫以后，烟囱高度在100 m～200 m即可，这样一来，排放烟气的SO2浓度基本可以控制在0.006 mL/m3以下;酸雾的排放治理，主要有覆盖法抑制酸雾散发、喷水凝结或碱液(氨液、苏打、石灰乳)中和、高压静电场净化等措施，基本可以有效地吸收回硫酸雾;对于铅浴烟气的处理，可以采用SRQF覆盖剂减少烟气产生，再辅以干法和湿法净化设备处理;沥青废气可采用燃烧法或吸附法，吸附法中的白粉吸附可重复利用，吸附效率较高，运行稳定;
c) 冶炼企业废气排放治理控制原则，在我们的实际废气排放治理过程中，存在很多问题，诸如地方政府的地方保护，对达标排放要求管理不严，个别企业排放治理设备成摆设，或者治理效果差，甚至出现2013年8月份河北部分企业将不能达标排放的废水直接转化为高温废气直接排放到大气中，对环境污染造成极大的危害，严重损害环境和居民的健康。特别是高烟囱排放的气体，由于在监测过程中的取样困难，部分企业直接排放冶炼废气，这是在废气排放治理中的诟病。因此，在冶炼企业的废气排放治理中，必须明确社会责任和企业可持续发展的目标要求，真正采取积极的措施去进行企业技改，减少废气排放，进行有效的废气治理和资源的有效回收利用，把废气治理当成生产管理的重中之重。
3 结语
冶炼工业是中国国民经济的支柱产业，是中国在经历了重工业落后带来的战争灾难后的民族觉醒产业，是我们富国强民、发展经济的基础。可以看出，中国的重工业发展给中国的经济建设、国防建设做出了无可比拟的巨大贡献。但是，发展的代价是我们的居住环境已经到了危险时刻，自2012年8月份以来，京津冀、长三角等工业区的雾霾天气，使我们对废气排放治理有了清醒的认识，发展不能以环境破坏为代价。现代化的企业发展和人类健康发展的环境追求，都要求经济发展必须走可持续发展之路。冶炼企业的废气污染治理效果如何，是企业是否能够实现节能高效、低耗能、低污染的可持续发展道路的关键环节。先进的清洁生产工艺削减污染源，发展环保技术进行末端治理，实现节能、环保，清洁生产，具有重要的社会意义。
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