§ 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка
Доменные цехи загрязняют атмосферу в основном пылью и оксидом углерода.
Рудный двор и бункерная эстакада. На рудном дворе пыль выделяется при разгрузке вагонов, перегрузке руды грейферными кранами, подаче ее на бункерную эстакаду. Удельный выброс пыли на 1 т чугуна ориентировочно принимают равным: на рудном дворе 50 кг, бункерной эстакаде 22 кг при высоте выделений 6—15 м. Концентрация пыли на рудном дворе и бункерной эстакаде может достигать 1000 мг/м3. На новых металлургических предприятиях можно ожидать снижения удельных выбросов до 10 кг/т за счет разгрузки и транспортировки сыпучих материалов в закрытых разгрузочных узлах и закрытых галереях с объединением аспирационных систем и очисткой запыленных газов в крупных электрофильтрах.
Подбункерные помещения. В доменных цехах существуют две системы подачи сырых материалов на колошник: скиповая, применявшаяся на старых печах, и транспортерная, применяемая в новых печах и обеспечивающая значительное снижение пылевыделений.
Наибольшее количество пыли выделяется в подбункерном помещении, где происходит выгрузка сырых материалов в вагон-весы и далее в скип. Пыль выбрасывается в атмосферу через окна и проемы для скипов и через выхлопные отверстия аспирационных систем при высоте выделений 10 м.
Концентрация пыли в воздухе подбункерных помещений составляет около 500 мг/м3, в связи с чем на многих предприятиях кабина машиниста вагон-весов герметизирована. При транспортерной подаче сырых материалов условия работы в подбункерном помещении гораздо лучше.
Валовые выбросы в подбункерных помещениях для доменных печей различных объемов характеризуются следующими данными, кг/т чугуна:
Скиповая подача (Vд.п < 2000 м3) ................. 0,8—1,2
Транспортерная подача (Vд.п >2000 м3) …... 0,09
Дисперсный состав пыли в подбункерных помещениях следующий:
-
Размер частиц, мкм
<13
13—52
>52
Содержание, % (объемн.)
25
65
10
Для очистки выбросов аспирационных систем в большинстве случаев применяют мокрые пылеуловители.
Колошниковое устройство. Пыле- и газовыделения печи обусловлены тем, что при подаче шихты на большой конус загрузочного устройства давление по обе стороны малого конуса необходимо выровнять, для чего грязный газ из межконусного пространства выпускают в атмосферу. Кроме того, пылевыделение происходит при каждой ссыпке сырых материалов из скипа в приемную воронку. Для печей емкостью 930—2700 м3 выбросы пыли и СО составляют соответственно 0,17—0,60 и 5—19 т/сут. Удельный выброс пыли может достигать 4 кг/т чугуна, а концентрация ее в газах 200—500 г/м3.
В целях сокращения этого выброса на некоторых предприятиях устанавливают автономные газоочистки. Чаще всего для этой цели применяют схему с орошаемым газоходом и скруббером Вентури. При общем удельном орошении газохода и трубы Вентури 1,5—3,5 дм3/м3 остаточная запыленность выбросов не превышает 10 мг/м3 и, следовательно, их можно подавать в газопровод чистого газа. Установки работают циклично: в течение часа производят 8—10 сбросов газа с продолжительностью каждого сброса 8—10 с.
Радикальным решением, почти полностью исключающим выбросы пыли из межконусного пространства, является подача в него в момент открытия большого конуса компримированного газа давлением, несколько превышающим давление в печи. В этом случае запыленный газ из печи вообще не поступает в межконусное пространство и при выравнивании давления в засыпном устройстве происходит выхлоп чистого газа. Однако при этом появляются дополнительные энергозатраты, связанные со сжатием газа, подаваемого в межконусное пространство. При осуществлении этой схемы выбросы в атмосферу уменьшаются в 50 раз, отпадает необходимость автономной системы газоочистки, увеличивается срок службы засыпного аппарата. В качестве газообразного агента может быть также использован компримированный азот с кислородной станции. Установка подобного типа уже осуществлена на одном из предприятий.
Литейный двор. На литейном дворе пыль и газы выделяются в основном от леток чугуна и шлака, желобов участков слива и ковшей. Удельные выходы вредных веществ на 1 т чугуна составляют: 0,4—0,7 кг пыли; 0,7—1,15 кг СО; 0,11—0,17 кг SO2. Пыль и газы удаляются частично через фонари здания, частично с помощью аспирационных систем с очисткой от пыли перед выбросом в атмосферу преимущественно в батарейных циклонах.
Все выбросы литейного двора крупных печей стремятся объединять и направлять для очистки в электрофильтры (рис. 25.3). Общее количество отсасываемого газа для крупных печей достигает 1 млн. м3/ч. Чтобы уменьшить его, все системы снабжают дроссельными клапанами, позволяющими по мере надобности включать дистанционно необходимое в данный момент укрытие (зонт).
Рис. 25.3. Принципиальная схема вытяжной вентиляции литейного двора доменной печи: 1 – литейный двор; 2 – отсос от летки; 3 – укрытие разливочного ковша; 4 – сухой электрофильтр; 5 – дымосос; 6 – дымовая труба; 7 – отсос от головного барабана подачи шихты на колошнике; 8 – дроссельные клапаны; 9 – направляющие аппараты.
Воздухонагреватели. Воздухонагреватели доменных печей загрязняют атмосферу преимущественно оксидом углерода, в среднем 11—44 г/т чугуна. Концентрация оксида углерода, удаляемого через аэрационные проемы зданий, составляет в среднем 33 мг/м3.
Пылеуловители. При сухой разгрузке пылеуловителей в атмосферу выделяется 0,75—1,0 г пыли на 1 т чугуна. Средняя концентрация пыли при погрузке на открытые железнодорожные платформы составляет 250 мг/м3 на расстоянии 5 м от пылеуловителя при отсутствии ветра. При смачивании пылевыделение значительно сокращается. В настоящее время разработана и внедряется закрытая система пневматической транспортировки уловленной пыли.
- § 1. Проблема охраны окружающей среды
- § 2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
- § 3. Общие вопросы защиты воздушного бассейна металлургических предприятий
- Часть I газоочистные аппараты
- Глава 1
- § 1. Основы классификации газоочистных аппаратов
- § 2. Оценка эффективности работы пылеуловителей
- Глава 2
- § 1. Движение частиц пыли в неподвижной среде
- § 2. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах
- Глава 3
- § 1. Сепарация частиц пыли из криволинейного потока газа
- § 2. Жалюзийные пылеуловители
- § 3. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)
- Глава 4
- § 1. Улавливание пыли в циклонах
- § 2. Типы циклонов и основные правила их эксплуатации
- § 3. Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона
- § 4. Расчет эффективности циклонов
- § 5. Батарейные циклоны (мультициклоны)
- § 6. Вихревые пылеуловители
- § 7. Ротационные пылеуловители
- Глава 5
- § 1. Общие сведения о процессе фильтрования
- § 2. Характеристики пористой перегородки
- § 3. Механизмы процесса фильтрования
- § 4. Аналитическое определение эффективности и гидравлического сопротивления пористого фильтра
- Глава 6
- § 1. Волокнистые фильтры
- § 2. Тканевые фильтры
- § 3. Зернистые и металлокерамические фильтры
- § 4. Фильтры-туманоуловители
- § 5. Воздушные фильтры
- Глава 7
- § 1. Мокрая очистка газов и область ее применения
- § 2. Захват частиц пыли жидкостью
- §3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей
- §4. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях
- Глава 8
- §1. Форсуночные скрубберы
- § 2. Скрубберы Вентури
- Расчет скрубберов Вентури
- 3. Динамические газопромыватели
- Глава 9
- § 1. Мокрые аппараты центробежного действия
- § 2. Мокрые аппараты ударно-инерционного действия
- § 3. Тарельчатые газоочистные аппараты
- Глава 10
- § 1. Устройства для диспергирования жидкости
- § 2. Брызгоунос и сепарация капель из газового потока
- § 3. Водное хозяйство мокрых газоочисток
- Глава 11
- § 1. Ионизация газов и коронный разряд
- § 2. Физические основы электрической очистки газа
- § 3. Вольт амперные характеристики коронного разряда
- § 4. Теоретическая эффективность электрической очистки газа
- Глава 12
- § 1 Элементы конструкций электрофильтров
- § 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры
- 3. Мокрые трубчатые однозонные электрофильтры типа дм
- § 4. Двухзонные электрофильтры
- Глава 13
- § 1. Способы повышения напряжения и выпрямления тока
- § 2. Методы регулирования напряжения на электродах
- § 3. Агрегаты питания электрофильтров
- § 4. Преобразовательные подстанции
- Глава 14
- § 1. Влияние различных факторов на работу электрофильтра
- § 2. Электрические режимы питания электрофильтров
- § 3. Эксплуатация электрофильтров
- § 4. Выбор и расчет эффективности электрофильтров
- Глава 15
- § 1. Основы процесса физической абсорбции
- § 2. Материальный баланс и основные уравнения процесса абсорбции
- § 3. Коэффициент абсорбции — массопередачи
- § 4. Абсорбционные аппараты и установки
- § 5. Основы расчета абсорберов
- Глава 16
- § 1. Физика процесса. Изотермы адсорбции
- § 2. Виды и характеристики адсорбентов
- § 3. Устройство и основы расчета адсорбентов с неподвижным слоем поглотителя
- § 4. Адсорберы с кипящим слоем поглотителя
- § 5. Ионообменная очистка газов
- Глава 17
- § 1. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха
- § 2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках
- § 3. Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой
- Глава 18
- § 1. Конструкции и элементы газоходов
- § 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта
- § 3. Выбор дымососов и вентиляторов
- § 4. Дымовые трубы
- Глава 19
- § 1. Устройства для выгрузки сухой пыли
- § 2. Устройства для удаления шлама
- § 3. Механическая транспортировка пыли
- § 4. Пневмотранспорт для удаления пыли
- Глава 20
- § 1. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов
- § 2. Оценка экономичности работы газоочисток
- § 3. Экономические показатели газоочисток различных типов
- § 4. Пути снижения себестоимости очистки газа
- § 5. Ущерб от загрязнения воздуха
- Глава 21
- § 1. Основы рационального выбора пылеуловителей
- § 2. Типизация газоочистных аппаратов
- § 3. Правила технической эксплуатации газоочистных установок
- § 4. Меры безопасности и охраны труда
- Часть II газоочистные установки различных производств черной металлургии
- Глава 22
- § 1. Характеристика выбросов агломерационного производства
- § 2. Отвод и обеспыливание газов агломерационных машин
- § 3. Улавливание и очистка вентиляционных и неорганизованных выбросов
- § 4. Очистка газов при производстве окатышей
- Глава 23
- § 1. Очистка газов от сернистого ангидрида. Классификация методов
- § 2. Известняково-известковые методы очистки
- § 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида
- § 4. Адсорбционные и каталитические методы очистки от сернистого ангидрида
- § 5. Очистка газов агломерационных машин от оксида углерода
- § 6. Очистка агломерационных газов от оксидов азота
- § 7. Комплексная схема очистки газов агломерационных машин
- Глава 24
- § 1. Свойства и выход коксового газа
- § 2. Очистка коксового газа
- § 3. Вредные выбросы коксохимического производства и их очистка
- Глава 25
- § 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли
- § 2. Схемы очистки доменного газа
- § 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка
- § 4. Борьба с выбросами при грануляции шлака
- § 5. Выбросы миксерного отделения и их очистка
- Глава 26
- § 1. Характеристика отходящих газов и пыли
- § 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей
- § 3. Очистка отходящих газов двухванных печей
- § 4. Оксиды азота и борьба с ними в мартеновском производстве
- § 5. Неорганизованные выбросы и борьба с ними
- Глава 27
- § 1. Характеристика газопылевых выбросов
- § 2. Охлаждение конвертерных газов
- § 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров
- § 4. Установки с полным дожиганием оксида углерода
- § 5. Установки с частичным дожиганием оксида углерода
- § 6. Установки без дожигания оксида углерода
- Глава 28
- § 1. Характеристика газопылевыделений
- § 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов
- § 3. Способы очистки газов
- Глава 29
- §1. Пылегазовые выбросы ферросплавных печей
- § 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей
- § 3. Очистка газов открытых ферросплавных печей
- Характеристика выбросов печей ферросплавного производства.
- Как осуществляют очистку газов закрытых печей?
- Какие схемы применяют для очистки газов открытых печей?
- Глава 30
- § 1. Локализация и удаление выбросов прокатных станов
- § 2. Обеспыливание выбросов машин огневой зачистки (моз)
- § 3. Борьба с вредными выбросами травильных отделений
- Глава 31
- § 1. Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах
- § 2. Очистка вредных выбросов литейных цехов
- § 3. Очистка отходящих газов котельных агрегатов
- Часть III газоочистные установки различных производств цветной металлургии
- Глава 32
- § 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин
- § 2. Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца
- § 3. Очистка газов купеляционных печей и шлаковозгоночных установок
- § 4. Очистка газов при переработке вторичного свинцового сырья
- § 5. Обеспыливание отходящих газов обжиговых печей кипящего слоя (кс) цинкового производства
- § 6. Очистка газов вращающихся трубчатых печей (вельцпечей) цинкового производства
- § 7. Дополнительная очистка газов, идущих от печей кс на производство серной кислоты
- Глава 33 пылеулавливание в медной промышленности
- § 1. Очистка газов на заводах, выплавляющих медь из первичного сырья
- § 2. Очистка газов на медеплавильных заводах при переработке вторичного сырья
- § 3. Обеспыливание газов на медно-серных заводах
- Глава 34
- § 1. Пылеулавливание при производстве никеля
- § 2. Обеспыливание газов на оловянных заводах
- § 3. Пылеулавливание при производстве сурьмы
- § 4. Очистка газов при производстве ртути
- § 2. Очистка газов при производстве алюминия
- § 3. Обеспыливание газов при производстве силуминов (а1—Si сплавов)
- § 4. Очистка газов при производстве магния
- Глава 36
- 1. Улавливание хлоридов редких металлов
- § 2. Очистка газов при производстве рассеянных металлов
- § 3. Очистка газов при производстве тугоплавких металлов
- Глава 37
- § 1. Очистка технологических газов
- § 2. Очистка газов аспирационных систем
- Глава 38
- § 1. Промышленные способы очистки слабоконцентрированных отходящих газов от сернистого ангидрида
- § 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений
- Глава 39
- § 1. Особенности свойств пыли и газовых потоков
- § 2. Особенности выбора газоочистных аппаратов и эксплуатации газоочистных установок
- § 3. Особенности экономики газоочистных установок в цветной металлургии
- Глава 40
- § 1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок
- § 2. Повышение уровня безотходности производства
- § 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна
- § 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы