Описание: В данной статье приведены удельные вредные выбросы коксохимического производства, а также рассмотрены основные мероприятия, направленные на снижение выбросов вредных веществ при производстве кокса.
Источник: Металлургия XXI столетия глазами молодых / Материалы Всеукраинской научно–практической конференции студентов. – Донецк: ДонНТУ, 2012. — с. 180 – 181.
Охрана окружающей среды от загрязнения вредными выбросами коксохимических предприятий в настоящее время стала одной из важнейших проблем. В ряду основных металлургических производств коксохимическому принадлежит «ведущее» место по разнообразию, высокой токсичности и специфическому удушающему запаху многих газообразных выбросов, сбросов и твердых отходов. Если при производстве окускованного рудного сырья (агломерата и окатышей), чугуна, стали, проката контролируют в основном выбросы пыли, оксидов углерода, серы и азота, то в коксохимическом производстве дополнительно определяют концентрации в технологических, аспирационных газах и атмосферном воздухе еще минимум 7–10 вредных веществ (таблица).
Таблица — Удельные вредные выбросы коксохимического производства, предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
| Наименование ингредиентов | Выбросы, г/т кокса | Предельно допустимые концентрации в воздухе, мг/м3 | Показатель токсичности ЛД–50 | |
|---|---|---|---|---|
| пыль | CO | |||
| Аммиак, NH3 | 177 – 490 | 0,2 | 0,004 | 3,8 |
| Сероводород, H2S | 15 – 20 | 0,008 | 0,008 | 1200 |
| Монооксид углерода, CO | 1050 – 1380 | 20 | 3 | 3,6 |
| Цианистый водород, HCN | 7 – 10 | 0,3 | 0,01 | 0,2 |
| Фенол, C6H5OH | 80 – 90 | 0,3 | 0,003 | 395 |
| Бензол, C6H6 | 60 – 70 | 5 | 0,1 | 5600 |
| Нафталин, C10H8 | 30 – 50 | 20 | 0,003 | 490 |
| Бензапирен, C20H12 | 1 – 3 | 0,00015 | 0,000001 | н. д. |
| Диоксид серы, SO2 | 500 – 1650 | 10 | 0,5 | н. д. |
| Оксиды азота, NOx | 150 – 170 | 5 | 0,085 | н. д. |
| Пыль | 1750 – 2590 | 4 – 6 | 0,5 | н. д. |
| Сажистый углерод, графит | н. д. | 0,15 | 0,005 | н. д. |
Эффективными мероприятиями для снижения выбросов вредных веществ в атмосферу являются внедрение установок бездымной загрузки угольной шихты, сухого тушения кокса (УСТК) и беспыльной выдачи кокса (УБВК), которые позволяют уменьшить удельные газопылевые выбросы на 5,44 кг/т кокса.
Сущность бездымной загрузки состоит в создании большого разрежения в загрузочных отверстиях, которое в значительной мере уменьшает вынос газа с пылью в окружающую среду. Это разрежение создают паровой инжекцией при давлении пара (7–9)•105 Па, а в некоторых случаях — газовой инжекцией. Подача пара осуществляется в газоотводные патрубки на машинной и коксовой сторонах коксовых печей. Применение бездымной загрузки снижает вредные выбросы в 10 – 15 раз.
Выдача кокса из печей сопровождается выбросом в атмосферу значительных объемов пылегазовой смеси. В целях локализации этих выбросов разработана современная система беспылевой выдачи кокса с последующей очисткой уловленных газов от коксовой пыли в сухих пылеуловителях.. Эффективность локализации и отсоса пылевоздушной смеси составляет 90 – 95 %. Система беспылевой выдачи кокса состоит из: пылеулавливающего зонта, установленного на двересъемной машине; стыковочных устройств для передачи пылегазовоздушной смеси в стационарный коллектор, проложенный вдоль батареи с коксовой стороны; стационарной пылеочистной установки с использованием рукавных фильтров.
На многих предприятиях Украины применяется мокрое тушение кокса. Этот способ имеет ряд крупных недостатков, среди которых: громадные вредные выбросы, сниженная прочность, повышенная и непостоянная влажность товарного кокса, полная утрата теплоты раскаленного кокса, что послужило мощным стимулом к созданию принципиально нового способа сухого охлаждения продукта коксования.
Процесс сухого тушения заключается в охлаждении раскаленного кокса инертными газами, циркулирующими в замкнутом контуре между камерой и котлом–утилизатором. Сухое тушение кокса позволяет утилизировать значительное количество тепла раскаленного кокса. С одной тонны потушенного кокса утилизируется 300 – 400 тыс. ккал. тепла, что позволяет получить 0,4 – 0,5 т пара высоких энергетических параметров. Кокс, потушенный сухим способом, характеризуется более высокой прочностью и меньшим трещинообразованием. Вредные выбросы стадии охлаждения кокса устраняются на 80 – 90%. Кроме того, за счет улучшения качества кокса, удельный его расход при выплавке чугуна снижается на 2,3% (11кг/т чугуна).
Таким образом, внедрение установок бездымной загрузки угольной шихты, сухого тушения и беспыльной выдачи кокса являются основными направления улучшения экологической ситуации в коксохимическом производстве.