内蒙古君正化工有限责任公司:电石炉净化灰无害化处理及再利用技术的研究

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一、技术原理 内蒙古君正化工有限责任公司电石炉日产净化灰约130吨,原采用汽车倒运方式处理,倒运过程中存在潜在致癌物质氰根污染环境且漂浮的粉尘存在较大的粉尘爆炸风险。针对以上问题,…

一、技术原理

内蒙古君正化工有限责任公司电石炉日产净化灰约130吨,原采用汽车倒运方式处理,倒运过程中存在潜在致癌物质氰根污染环境且漂浮的粉尘存在较大的粉尘爆炸风险。针对以上问题,我公司采用助推型密相流态化气力输送技术、氮气闭路循环技术、罗茨风机正压输送入炉焚烧技术、真空罗茨风负压降温吸渣排放技术将净化灰集中收集、密闭气力输送、沸腾炉焚烧后送入电厂做脱硫剂使用,彻底实现了净化灰的无害化处理。

1、助推型密相流态气力输送技术

先利用压缩气体使电石炉净化灰粉料流态化,再用压缩气体将流化的物料以高浓度、高压的方式实现物料的输送。这种输送方式速度低、浓度高、磨损少、震动小,特别适用于长距离、大流量的粉料输送。其特点是:低速、密相,耗气省,输送尾气分离简单等。该输送方式的助推器对粘性物料的处理具有非常理想的效果。

2、氮气闭路循环技术

氮气输送可用于易燃、易爆、易氧化物料的输送,大幅提高输送安全性,故本项目利用氮气在密闭管道内进行保护输送。输送后的氮气尾气,通过净化灰仓仓顶除尘器实现料气分离后,再进入二级除尘器进行进一步除尘净化,干净的低压氮气由压缩机加压后进入输送系统循环使用。二级除尘器采用覆膜滤袋作滤料,除尘器设在线反吹电磁阀,自动在线清灰。

3、罗茨风机正压输送入炉焚烧技术

该技术首先通过高性能旋转供料器将净化灰送入加速室,由三叶罗茨风机鼓来的气流将净化灰吹入沸腾炉内焚烧,炉口入炉管道设置气动插板阀,在净化灰往炉内喷灰启动或停止时开启或关闭,防止回火。

4、真空罗茨风负压降温吸渣排放技术

该技术主要将焚烧后的底渣依靠自身重力进入冷渣机,冷渣机通入冷却循环水持续降温,温度降至80度后排入吸料斗,由罗茨真空泵将灰渣吸入灰渣顶部的集料除尘器,通过锁气旋转阀将分离的灰渣送入到灰渣库内,经集料除尘器分离后的尾气排空。

二、解决关键问题

1、净化灰中的致癌物质氰根通过焚烧得到了有效的无害化处理,具有良好的环保效益。

2、利用气体输送彻底解决了净化灰在卸灰、运输、储存时粉尘飞扬对大气污染的问题,改善了厂区环境;

3、解决了高温的净化灰卸灰时在空气中自燃的安全隐患;

4、经过焚烧后的净化灰灰分中含有较高的CaO和MgO,该灰分具有较强碱性,经过重力下沉、冷却等过程后得到球形颗粒,体积大幅缩减,氧化钙含量约为50%,可作为电厂脱硫剂使用,实现了净化灰的无害化处理和循环利用,达到环保要求,也创造出一定的经济效益;

5、燃烧后固废产量减少,且为固体颗粒,运输方便且无安全风险,减少了运输费及净化灰处置费,大幅节约成本;

6、净化灰作为沸腾炉的燃料入沸腾炉燃烧替代了部分炭材,节省了炭材的使用量,具有一定的经济效益,节约了生产成本。

三、完成主要过程

本项目分3级进行输送,其中一级输送负责将8台净化灰储存罐的净化灰输送至2台净化灰库内;二级输送负责将2台净化灰库内的净化灰喷吹至6台沸腾炉内;三级输送负责6台沸腾炉的炉渣进行冷却后,通过吸送系统分别输送至1台灰渣库内。

1、一级输送采用助推型密相流态化气力输送技术,将现场原有净化灰灰罐底部螺旋输送器拆除,安装助推式发送罐,发送罐与灰库间采用输送管道进行物料投送,输送管道采用分段逐级扩管设计,输送管线设3级管段,其规格为:φ89×6、φ108×8、φ133×8。

一级输送配套安装氮气闭路循环系统,整套输送技术采用高压氮气作为助推气,将净化灰送至灰库内,在通过仓顶除尘器、二级除尘器进行除尘后,洁净的氮气进入低压罐后由压缩机增压后重新进入系统,实现循环利用。

2、二级输送采用罗茨风机正压输送入炉焚烧技术,在两台灰库顶部分别配置安装有3套输送线,每套输送线配套安装2台高性能旋转供料器、加速室及罗茨风机1台,由罗茨风机鼓来的气流将加速室内的物料送入沸腾炉进行焚烧。项目共计配置高性能旋转供料器12台,加速室6台,罗茨风机6台。

3、三级输送采用真空罗茨风负压降温吸渣排放技术,将焚烧后的净化灰低渣吸入渣库内,倒运电厂做脱硫剂使用。根据现场实际情况,每台沸腾炉底部配套安装冷渣机1台,冷渣机安装有温度变送器,实时监控冷渣机内物料温度,物料温度降至规定温度后,将物料送入吸料斗,通过罗茨真空泵吸入渣仓顶部除尘器,通过锁气旋转阀将气、料分离后,物料进入渣库,尾气排空。

四、技术转让

本项目所涉及技术已在内蒙古君正化工有限责任公司成功应用,实现了电石炉净化灰无害化处理及再利用。项目实施完成后,设备故障率降低,电石生产稳定,厂区环境得到较大改善,减轻了工作劳动强度,降低了安全风险,杜绝事故隐患。

五、推广情况

项目实施完成后,系统运行平稳,设备故障率低,安全、环保、经济效益显著,在行业内得到大力推广。

六、效益

年创造经济效益472.48万元/年。

七、经费来源等

君正集团提倡、鼓励员工积极开展技术创新,所需经费全部来自于君正集团。

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