Введение

    Во всех промышленно развитых странах последние 10-15 лет проблемам экологии уделяют все больше внимания. Нормативы по загрязняющим выбросам в окружающую среду в странах Евросоюза постоянно ужесточаются как по предельным объемам выбросов, так и по максимально допустимым концентрациям наиболее опасных и токсических веществ. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), содержащиеся в выбросах из коксовых батарей, вследствие своей канцерогенности, находятся в центре внимания органов здравоохранения, как и ряд других вредных веществ. Поэтому их содержание в окружающей среде стало ограничиваться более жесткими требованиями и нормами. А для коксохимических предприятий достижение такого уровня является довольно сложной задачей.
    Масштабы, стоящие перед коксохимическим производством экологических проблем требуют огромных финансовых и материальных затрат.
    Поэтому, принятие правильных решений, направленных на улучшение технологии, и специальных мероприятий по защите окружающей среды от загрязнения должно осуществляться на основе комплексных эколого-экономических оценок.[1]

Актуальность темы

    В современном мире остро стоит вопрос экологической безопасности производства, ужесточаются требования к соблюдению нормативных показателей. Эта проблема непосредственно связана с производством кокса на предприятиях коксохимической отрасли.

Научная значимость и практическая ценность результатов работы

    Научная значимость данной магистерской работы состоит в том, что, выполнив поставленные задачи, будет оценен экономический и экологический эффект от внедрения предлагаемой технологии. Предполагается определить оптимальное соотношение традиционной технологии коксования и технологии без улавливания химических продуктов коксования, ориентируясь на отечественные заводы-производители. В качестве практической ценности результатов исследований планируется внедрение экологически значимых мероприятий на предприятия Украины.

Цели и задачи работы

    Цель: исследовать различные технологические методы сокращения выбросов газообразных токсичных веществ в процессах коксохимического производства.
    Для достижения поставленной цели планируется выполнить следующие задачи:

• Проанализировать отечественные и зарубежные разработки по экологизации коксохимического производства;
• Дать характеристику химическим продуктам коксования, улавливаемых из коксового газа;
• Рассмотреть варианты утилизации химических продуктов коксования и технологические методы экологизации традиционной технологии коксования;
• Сделать оценку целесообразности внедрения технологии без улавливания химических продуктов коксования;
• Рассчитать экономический и экологический эффект от внедрения технологии без улавливания химических продуктов коксования;
• Найти оптимальное соотношение традиционной технологии коксования и технологии без улавливания химических продуктов коксования.

Анализ состояния отечественных и зарубежных коксохимических предприятий

    Коксохимические предприятия по вредным, особенно по наиболее опасным для людей канцерогенным выбросам, занимают одно из ведущих мест среди предприятий других отраслей промышленности.
    Коксохимическое производство – это совокупность специфических производств, связанных с высокотемпературной обработкой угольной шихты без доступа воздуха и переработкой выделяющегося при этом коксового газа с целью получения целого ряда ценных химических продуктов. Традиционные технологические процессы в ряде случаев связаны с выделением в атмосферный воздух вредных веществ, входящих в состав коксового газа, таких, как: аммиак, оксид углерода, оксид азота, диоксид серы, сероводород, цианистый водород, бензол, нафталин, фенолы, а также угольная и коксовая пыль. Основные источники выбросов хорошо известны, это: операции загрузки и выдачи печей, избыточные газы УСТК, аспирационные газы систем углеподготовок и коксосортировок, трубы коксовых батарей, а также рассеянные выбросы дверей, стояков, загрузочных люков и т.д.

    В 2007 г. для обеспечения выплавки 33 млн. т чугуна было использовано 19 млн. т кокса валового. В стране работали 14 коксохимических предприятий (КХП), на которых в эксплуатации находятся 57 коксовых батарей. Их средний возраст составляет 24 года. 63% от общего количества печей имеют срок эксплуатации более 20 лет (нормативно-амортизационный срок батарей), а 20% – свыше 35 лет.
    В минувшем году было переработано 26 млн. т угольной шихты, в которой доля украинских углей составила 68%. Сложившийся дефицит перекрывался завозом углей из России, Казахстана и в небольшом количестве – из США и Канады. Следует отметить, что их экспорт в 2008 г. увеличится для производства кокса по сравнению с 2007 г. более чем на 40%.

    Кроме основной продукции – металлургического кокса, КХП произвели 8,3 млрд. м³ очищенного коксового газа, 880 тыс. т каменноугольной смолы, 250 тыс. т сырого бензола, 310 тыс. т сульфата аммония, 106 тыс. т серной кислоты, 12,2 тыс. т серы.
    Ряд выпускаемых продуктов являются альтернативными топливами. Наиболее многотоннажный среди них – коксовый газ, теплотворная способность которого в среднем равна 4000 ккал/м³, что в два раза меньше по сравнению с природным газом. Коксохимическими производствами в качестве энергетического и технологического топлива было использовано его 6,1 млрд. м³, остальное количество передано другим топливоиспользующим предприятиям, в основном – металлургическим заводам. Производятся и альтернативные моторные, котельные топлива на основе химических продуктов коксования.[2]

Технологические способы сокращения токсичных газовых выбросов традиционной технологии коксования

    Основными источниками загрязнения окружающей среды газами и пылью на коксохимических заводах являются оборудование цеха углеподготовки и загрузки угля в коксовые батареи, выбросы коксовых печей, установки тушения кокса, выбросы цеха улавливания химических продуктов коксования и др.
    Загрязнение атмосферы пылью происходит в процессе операций по подготовке угля к коксованию.
    Для борьбы с пылением в цехе углеподготовки дробильные и помольные установки, узлы пересыпки, перегрузки, сортировки угля и другое оборудование снабжаются аспирационными системами с очисткой воздуха перед выбросом в атмосферу в сухих и мокрых центробежных циклонах.
    Для уменьшения вредных выделений из коксовых печей в процессе их загрузки шихтой в последнее время стали применять бездымную загрузку (рис. 1). Сущность ее состоит в создании большого разрежения в загрузочных отверстиях, которое в значительной мере уменьшает вынос газа с пылью и 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. Бездымная загрузка находит все более широкое применение на коксохимических заводах нашей страны. Ее применение снижает вредные выбросы в 10-15 раз.[3]

Рисунок 1 – Схема бездымной загрузки шихты в коксовую камеру
Анимированная иллюстрация к автореферату (9 кадров; 5 повторений; 94,4 Kb выполнена при помощи MS GIF Animator)

    При выдаче готового кокса из печей выделяется большое количество пыли и газа. При осуществлении данного процесса возможно применение установки беспылевой выдачи кокса с последующей очисткой уловленных газов от коксовой пыли в сухих пылеуловителях. Сама установка беспылевой выдачи кокса представляет собой систему с зонтом, расположенным над тушильным вагоном, соединенным с коллектором, откуда газы поступают на газоочистку. В качестве аппарата сухой газоочистки выступает групповой циклон. При этом, при начальной запыленности газа 18-22 г/м³ остаточная концентрация пыли после циклона составляет 0,11-0,22 г/м³, суммарная степень очистки 99,1-99,2%. Применение в данном случае циклонов, а не других более эффективных и дорогостоящих аппаратов, обусловлено тем, что отсутствует необходимость достижения высоких степеней очистки при обеспыливании залповых выбросов, к которым и относятся выбросы при выдачи кокса из камеры.

    Кокс тушат мокрым и сухим способами. Для мокрого тушения применяют техническую или сточную воду. Этот процесс сопровождается выделением в атмосферу вредных веществ в большом количестве. Для уменьшения вредных выделений при тушении кокса его осуществляют сухим способом, используя инертный газ. Установка сухого тушения кокса оборудуется аспирационной системой с очисткой воздуха от пыли перед выбросом в атмосферу.
    Коксовый газ из коксовых батарей отводят в коллекторы-газосборники, расположенные вдоль них. В результате орошения надсмольной аммиачной водой в газоходе и газосборнике газ охлаждается и из него выводится часть механических примесей (смола и так называемые фусы). В сепараторе газ освобождается от надсмольной воды, а затем поступает в первичный трубчатый или скрубберный холодильник, где в процессе охлаждения до 25-35^оС из него конденсируются почти вся смола и водяные пары. При этом пары воды частично растворяют содержащийся в газе аммиак. Тонкую очистку газа от смолы и капель воды осуществляют в трубчатых электрофильтрах типа С. Далее газ поступает в скрубберы-абсорберы, в которых вследствие орошения серной кислотой из него улавливается аммиак с образованием сульфата аммония. Для более полного улавливания аммиака газ перед подачей в скруббер подогревают.
    Для улавливания из газа капелек серной кислоты его направляют из скруббера в кислотные ловушки. Содержащийся в коксовом газе цианистый водород (0,4-1,5 г/м³) частично растворяется водой, а для его полного улавливания применяют абсорбер, в котором газ обрабатывают многосернистым аммонием с образованием роданистого аммония. Сероводород, содержащийся в газе (10-20 г/м³), улавливают мышьяково-содовым методом в скруббере с хордовой насадкой. Эффективное улавливание из коксового газа бензола происходит при температуре 25-30^оС. Поэтому коксовый газ перед подачей в бензольные скрубберы охлаждают водой в скрубберных холодильниках. При этом из него улавливается (водой) и нафталин до содержания 0,8 г/м³. Бензол улавливается в трех последовательно установленных скрубберах с насадками за счет абсорбционного эффекта при обработке газа соляровым или каменноугольным маслом, в котором одновременно газ очищается от остатков нафталина. Прошедший очистку коксовый газ газодувками направляется потребителям. Уловленные из него продукты являются ценным химическим сырьем.[4]

Таблица 1 – Удельные газопылевые выбросы при обычной технологии подготовки, коксования угля и обработки кокса

Стадии производства кокса	Выбросы, г/т кокса									Объем отходящих газов, м3/т
	пыль1)	CO	SO2	NOx	H2S	NH3	C6H5OH	HCN	CnHm
1. Усреднение, дробление, обогащение, дозирование, смешивание и транспортировка углей	480	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2. Загрузка угольной шихты в коксовые батареи	350	46	32	55	22	47	1,1	0,6	190	-
3. Нагрев коксовых печей путем сжигания коксодоменной смеси газов	-	0,42-5,252)	0,35-2,942)	0,18-0,882)	-	-	-	-	-	1400-1750
4. Выгрузка раскаленного кокса из коксовых печей и доставка его к тушильной башне	860	31	38	6,5	7,8	51	0,5	0,1	106	1033)
5. Мокрое тушение кокса	200	-	-	-	20	42	85	18	6,5	600-650
6. Выдержка потушенного кокса на рампе	-	-	-	-	0,3	0,5	0,2	0,2	-	735
7. Сортировка кокса	700	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Примечания:    1)данные о выбросах пыли – ориентировочные;    2)выбросы газов системы отопления коксовых батарей в кг/т кокса;    3)выбросы газа из тушильного вагона с раскаленным коксом.[5]

Новые тенденции в использования коксового газа

    Фирма "UHDE GmbH", г. Дортмунд, Германия, после вхождения в нее фирмы "ThyssenKrupp EnCoke" является ведущей инжиниринговой компанией в области технологии коксохимического производства. Ниже приведены новые технические решения фирмы по переработке коксового газа и новые возможности альтернативного использования этого газа на основе сочетания широко известных проверенных процессов и новых технологий.

Улавливание сероводорода и аммиака

    Для улавливания сероводорода и аммиака фирма усовершенствовала известный процесс CYCLA-Sulf. Использование в скрубберах и десорберах регулярной насадки вместо цельнометаллической позволило значительно уменьшить размеры колонных аппаратов. Сероводородный и аммиачный скруббер, а также нейтрализатор и колонна для улавливания связанного и свободного аммиака объединены в одной колонне. Это позволило резко сократить число единиц механического оборудования. Установка для десорбции аммиака является частью оборудования для обработки циркулирующей надсмольной воды, в котором обогащенная вода из скрубберов и избыточная аммиачная вода перерабатываются в многоступенчатой десорбционной колонне.
    Концентрированный сероводородный газ, образующийся в десорбере аммиака и сероводорода, поступает на установку для получения серы. На многих коксохимических заводах применяют Клаус-процесс для получения жидкой серы с одновременным разложением аммиака. В интересах сокращения капитальных и эксплуатационных затрат на фирме UHDE разработали модифицированный MONOCLAUS-процесс. В отличие от традиционного Клаус-процесса печь расположена горизонтально, охладитель технологического газа и конденсатор серы объединены в общий аппарат и предусмотрен только один реактор Клаус-процесса для каталитической конверсии. Отходящий газ после реактора возвращается в систему сырого коксового газа, т.е. процесс является безотходным.
    В зависимости от требований заказчика могут быть предоставлены и другие технологии переработки сероводорода, такие как получение серной кислоты в комбинации с производством сульфата аммония.

Альтернативное использование коксового газа

    Побочные продукты коксования все меньше находят квалификационное промышленное применение. В связи с этим идет поиск альтернативных вариантов использования коксового газа.
    Коксовый газ имеет высокое содержание водорода, что указывает на возможность использования его в качестве синтез-газа. Прежде чем использовать его в хорошо известных и проверенных процессах (синтез метанола, аммиака и др.), необходимо получить синтез-газ определенных состава и чистоты. Эти стадии процесса в принципе известны, но при использовании в качестве сырья коксового газа их необходимо соответствующим образом откорректировать (табл. 2).

Таблица 2 – Состав синтез-газов, объемн. %

Компонент	Коксовый газ	Газ для прямого восстановления	Газ для синтеза метанола	Газ для синтеза аммиака	Водород
H2	63	66	69	75	>99.5
CO	8	27	22	-	<0.1
CO2	3	3	8	-	-
CH4	21	-	0.5	<0.1	-
N2+воздух	5	3,6	0.5	25	<0.4
H2S+COS	<0.02	<0.02	-	-	-

Производство метанола

    Метанол – одно из самых важных химических веществ, производимых в настоящее время. В настоящее время большая часть метанола производится по отработанной технологии на основе природного газа.
    При использовании коксового газа для производства метанола синтез-газ может быть получен частичным окислением. При температуре около 1300^оС и нормальном давлении углеводороды в присутствии кислорода превращаются в монооксид углерода и водород. Для удаления из синтез-газа сероводорода можно применить уже отработанный процесс VACASULF. Полученный высокосернистый газ можно использовать, например, в процессе получения серы на следующей стадии, после обработки газа. Сероводород, органическая сера, цианистый водород и другие компоненты, нарушающие синтез метанола, должны быть удалены на стадии конечной очистки, и их концентрация должна соответствовать требуемому минимуму.
    Фирмой UHDE разработан оригинальный процесс синтеза метанола при давлении 50 бар в каталитическом реакторе. В зависимости от предъявленных требований процессом многоколонной дистилляции может быть получен топливный метанол или метанол класса АА.

Производство аммиака

    Аммиак – один из важнейших видов сырьевых материалов в мире. В принципе коксовый газ пригоден для получения синтез-газа в производстве аммиака, но процесс содержит большое число стадий, и следует тщательно оценивать его рентабельность. По аналогии с производством метанола синтез-газ следует получать частичным окислением. При температурах, близких 1300^оС, и нормальном давлении углеводороды в присутствии воздуха превращаются в СО и Н₂. Затем после охлаждения с генерированием пара СО превращается в CO₂ и Н₂ в процессе высокотемпературной конверсии приблизительно при 450^оС, который особенно применим к серо содержащим газам. Предлагаемый фирмой UHDE отработанный процесс синтеза аммиака реализуется при давлении приблизительно 100 бар.

Получение водорода

    Получение высокочистого водорода непосредственно из частично очищенного коксового газа реализовано на целом ряде промышленных установок. Наиболее простой и легко реализуемый способ получения чистого водорода – адсорбционное разделение газа при переменном давлении на установке со встроенными предварительными фильтрами – предложен фирмой "Carbo Tech", Германия. Следует предусматривать использование низкокалорийного остаточного газа, и для этой цели требуется классическая система обработки газа. Для более эффективного использования коксового газа рекомендуется комбинированная технология, сходная с применяемой в производстве синтез-газа для метанола и предусматривающая частичное окисление и последующую десульфурацию, которые проводят до получения водорода адсорбционным разделением при переменном давлении.

Получение газа-восстановителя

    Новой областью применения коксового газа может стать производство губчатого железа с использованием в качестве восстановителя коксового газа. В этом случае предпочтительной технологией является получение обогащенного водородом газа из исходного коксового газа путем частичного окисления с последующей очисткой.
    Разработанные технологические усовершенствования существующей классической схемы переработки коксового газа представлены экономичными и экологичными решениями. Предложенные альтернативные варианты использования коксового газа могут открыть новые возможности использования коксового газа.[6]

Анализ технологии без улавливания химических продуктов коксования

    Основную массу кокса, производимого в мире, получают в обычных горизонтально-камерных печах, где реализована многокамерная система с улавливанием коксового газа и химических продуктов. Менее 15% общего объема производства кокса получают по технологии без улавливания химических продуктов коксования (ХПК), при этом лишь менее 1% приходится на новейшие печи без улавливания ХПК с утилизацией тепла отходящих газов коксования. Такие печи в настоящее время действуют в США, Австралии, Китае и Индии.
    Способ получения кокса без улавливания химических продуктов коксования (БУХПК) является известной технологией, которая предшествовала традиционной технологии коксования с улавливанием химических продуктов коксования. Технология коксования БУХПК основывается на способе производства кокса в ульевых печах, который еще применяется в некоторых странах и требует минимальной технической квалификации. В начале XX века были созданы более эффективные и производительные конструкции печей БУХПК.

    В печи с улавливанием химических продуктов процесс коксования развивается в горизонтальном направлении, а в печи БУХПК – в вертикальном направлении, от верхней и нижней поверхностей слоя шихты. Коксовые печи обычно расположены в ряд, образуя единую коксовую батарею. Печи в батарее разделены на группы, обычно по 12 печей в группе. В целях лучшей эксплуатации каждые две соседние группы, объединяющие 24 печи, образуют независимый технологический модуль.

    Приготовленную угольную шихту для коксования транспортируют в приемный бункер трамбовочной машины. Используя в качестве вяжущего влагу угля, на трамбовочной машине получают компактный цельный шихтовый блок приблизительно такой же длины и ширины, что и камера коксовой печи. Блок имеет одинаковую по всей площади высоту, отрегулированную соответственно заданной производительности по коксу. Шихтовый блок транспортируют и загружают в печь углезагрузочным вагоном через дверной проем, который по размерам соответствует шихтовому блоку. Планирование угольной загрузки не требуется, а равномерность толщины слоя способствует более равномерному нагреву и оптимизации производительности печи.

    При загрузке трамбованной шихты нет необходимости вводить загрузочное оборудование в пространство печи, как это имеет место в других системах коксования БУХПК. Следовательно, отпадает необходимость в водяном охлаждении загрузочного оборудования и в орошении водой шихты, чтобы уменьшить выбросы при загрузке печей.[7]

    Выдача кокса из печи производится коксовыталкивателем в коксоприемный вагон. Коксоприемный вагон имеет горизонтальное днище, оборудован подвижной крышкой и принимает кокс с одной установки, что исключает разрушение коксового пирога и значительно уменьшает загрязнение среды при выдаче кокса. Дверь печи на коксовой стороне сконструирована так, что открывает проем, минимально необходимый для выхода коксового пирога. Такое ограничение открытых проемов на печи при загрузке шихтового блока и выдаче готового коксового пирога позволяет минимизировать загрязняющие выбросы при производстве кокса БУХПК, поскольку при малой площади проемов разрежение в печи более эффективно удерживает газы загрузки в пространстве печи и системе газоотвода.
    По окончании загрузки в печь начинают подавать воздух через четыре отверстия в печных дверях и два отверстия в своде печи с целью частичного сжигания сырого коксового газа и генерирования тепла для коксования по высоте слоя шихты.

    Особенно важным в конструкции печей является обеспечение равномерного распределения тепла во всей массе шихты в печи, так чтобы во всех частях угольной загрузки коксование заканчивалось одновременно. Это достигается за счет конструкции отопительных каналов в стенах печи, индивидуального регулирования расхода горючего газа через каждый канал, надлежащего распределения и регулирования подачи воздуха в отопительные каналы. Эта задача решается достаточным количеством и равномерным распределением отопительных каналов (нисходящих газоходов) в стенах печи, через которые равномерно отсасываются газообразные продукты сгорания из печной камеры по всей ее длине. На каждую печь предусмотрены десять нисходящих газоходов. Каждый из них оборудован задвижкой для регулирования и компенсирования отклонений в объеме газа, поступающего через каждый газоход. Через отверстия для вторичного воздуха поступает дополнительный воздух в подовые каналы и происходит дожигание горючих компонентов в газе. Многоступенчатый подвод вторичного воздуха в отопительные каналы обеспечивает многоступенчатое сжигание и способствует равномерному распределению тепла во всем объеме слоя загрузки в печи. Эта схема вполне сопоставима с системой многоступенчатого сжигания.[8]

    Также предполагается ограничение длины газосборников и позволяет придать им такие размеры, что перепад давления между концами коллектора оказывается несущественным. Таким образом, разрежение в каждой из печей технологического модуля (24 печи) можно надежно и эффективно регулировать с применением общей системы управления разрежением и при выдерживании определенного графика выдач. Важным преимуществом такой системы является возможность общего регулирования разрежения в каждой паре групп печей посредством одного дроссельного клапана, помещенного в линии охлажденного газа на выходной стороне котла-утилизатора отходящего тепла. Такое расположение выбрано потому, что позволяет использовать обычный управляющий клапан. Кроме того эта схема позволяет избежать установки каких-либо органов автоматического управления в трубопроводах горячего отходящего газа, что обеспечивает существенное преимущество – простоту эксплуатации и высокую эксплуатационную надежность и продолжительность.
    Система регулирования объема и распределения воздуха в системе обогрева коксовых печей БУХПК с утилизацией тепла гарантирует равномерный нагрев, исключает образование зон перегрева, обеспечивает полное дожигание химических продуктов коксования, минимальный избыток воздуха в отходящем газе и, следовательно, максимальную степень утилизации отходящего тепла.

    Наиболее важные особенности, отличающие технологию коксования без улавливания ХПК, следующие:

• коксование в плоском слое;
• работа печи при пониженном давлении;
• подача воздуха непосредственно в печные камеры;
• полное сжигание сырого коксового газа в каждой отдельной печи;
• отсутствие побочных продуктов и сточных вод.

    Главное различие между коксовой батареей БУХПК и батареей с улавливанием химических продуктов коксования состоит в том, что в печи с улавливанием химических продуктов тепло поступает в камеру коксования из обогревательных простенков по обе стороны печи, где сжигается газообразное топливо, а коксование идет без доступа атмосферного воздуха (рис. 2). В коксовых печах БУХПК для коксования угольной шихты используется тепло, генерируемое при сгорании образующихся газообразных продуктов коксования и частичном сжигании угля. Газообразные продукты частичного сжигания через нисходящие газоходы в стенах печи поступают в подовые каналы и подвергаются дожиганию в смеси с вторичным воздухом под подом печи, так что теплота дожигания используется для подвода тепла к угольной загрузке снизу. В печи с улавливанием химических продуктов процесс коксования развивается в горизонтальном направлении, а в печи БУХПК – в вертикальном направлении, от верхней и нижней поверхностей слоя шихты.

    С точки зрения охраны среды важно то, что благодаря пониженному давлению в печи можно избежать неорганизованных выбросов, в том числе канцерогенных и токсичных, в местах утечки. Путем дополнительного подвода атмосферного воздуха достигается полное сжигание газа при температурах 1200-1400^оС. Тепло отходящего газа используют для выработки электроэнергии, после чего газ поступает на десульфурацию перед выбросом в атмосферу.

    Экологически благоприятная работа коксовых печей без улавливания ХПК предопределена выполнением следующих условий:

• предотвращение загрязняющего выброса при загрузке, что наилучшим образом достигается при способе «верхней загрузки»;
• применение методов ограничения выброса при выдаче кокса;
• применение новейших систем охлаждения при тушении кокса;
• многоступенчатое сжигание сырого коксового газа в отопительных каналах с целью уменьшения выброса NO_x;
• утилизация тепла отходящего газа;
• десульфурация отходящего газа.

    На содержание оксидов азота в отходящих газах системы обогрева коксовой батареи в значительной мене влияет конструкция отопительной системы и регулирование режима обогрева. Наиболее важными отличительными особенностями современных коксовых батарей являются:

• многоступенчатое сжигание отопительного газа;
• циркуляция части объема отходящего газа;
• принудительная подача воздуха для горения;
• оптимизированное управление обогревом.

    Эти технологические меры позволяют уменьшить выброс NO_x на новых коксовых батареях до 600-800 г/т кокса в зависимости от вида отопительного газа. Для старого оборудования типичный выброс NO_x составляет 2000 г/т кокса.
    Величина выбросов оксидов серы, в частности SO₂, из дымовой трубы коксовой батареи зависит от содержания серы в отопительном газе. Современные процессы абсорбционной очистки позволяют снизить содержание серы в коксовом газе до величин ниже 0,4 г/м³, т.е. более чем на 95%. Мокрые окислительные процессы сероочистки газа позволяют достичь снижения на 99,9% и более. Содержание NH₃ в сыром коксовом газе можно снизить до 0,03 г/м³ и менее.[9]

Выводы

    В ближайшей перспективе до 2015 г. производство стали в Украине может достигнуть 48-50 млн. тонн. Тройка лидеров мировой черной металлургии (Китай, Япония, США) производит 7,6 млн. тонн стали – 52,7% от общего ее производства (1346,3 млн. тонн в 2007 г.). В этой связи прогнозируется дефицит кокса. Поэтому особо важным считаем отметить следующее:
    1. Появляющиеся в ближайшие 8-10 лет возможности по существенному сокращению потребления производства кокса и заменой его пылеугольным топливом (частично антрацитом, коксовым, природным газом), целесообразно использовать для сноса старых, строительства новых коксовых батарей, модернизации технологии производства кокса с целью улучшения его качества и практически полной ликвидации газопылевых выбросов на всех стадиях коксохимического производства.
    2. Примерно пятую-шестую часть объема производства кокса нужно перевести на новую, активно развиваемую в мире (Япония, США, Германия, Китай) технологию коксования без отвода и обычной переработки коксового газа, осуществляемую с целью извлечения из него ценных продуктов, но при большом экологическом ущербе окружающей среде.[10]

Перечень используемой литературы

1. Ковалев Е.А. Коксохимические предприятия Украины и проблемы экологии // Деловой вестник. - 2008. - № 3 [Электронный ресурс] / http://www.ucci.org.ua/synopsis/dv/2008/dv0803161.ru.html


2. Платонов О.И. В мировой химической промышленности // Кокс и химия. - 2007. - № 7. – С. 45-46.


3. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. - 917 с. [Электронный ресурс] / http://www.iqlib.ru/book/preview/ba963eec4c0c48aeb86014cc7262585f


4. Ухмылова Г.С. Сравнение различных систем коксования с точки зрения современных требований по охране окружающей среды // Новости черной металлургии за рубежом. – 2003 – № 2 – С. 20-25.


5. Дорман Е.И., Дудинский А.И. Новые энергосберегающие технологии в коксохимическом производстве // Промышленная энергетика. - 2005 - № 6 – С. 2-7.


6. Антонов А.В. Новые тенденции в использовании коксового газа // Новости черной металлургии за рубежом. – 2005 – № 2 – С. 17-18.


7. Старовойт А.Г. Перспективы получения кокса высокого качества в условиях современной сырьевой базы // Черная металлургия. – 2008 – № 3 – С. 17-21.


8. Ухмылова Г.С. Сопоставление процесса коксования без улавливания химических продуктов и конкурентных технологий по экологическим параметрам // Новости черной металлургии за рубежом. – 2003 – № 2 – С. 25-28.


9. Антонов А.В. Производство кокса без улавливания химических продуктов коксования // Новости черной металлургии за рубежом. – 2006 – № 1 – С. 11-15.


10. Беркутов Н.А. Об улучшении экологической обстановки и условий труда персонала при обработке коксовых печей // Кокс и химия. - 2005. - № 7. – С. 25-29.

Важное замечание

    При написании данного автореферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2009 г. Полный текст работы и материалы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

© ДонНТУ 2009 Вислобод А. А.

---