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钢铁厂废气处理

产品时间:2020-10-12

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简要描述:

钢铁厂废气处理
生产工艺过程化学反应排放的废气,如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。钢铁企业废气的排放量非常大,污染面广;冶金窑炉排放的废气温度高,钢铁冶炼过程中排放的多为氧化铁烟尘,其粒度小、吸附力强,加大了废气的治理难度;在高炉出铁、出渣等以及炼钢过程中的一些工序,其烟气的产生排放具有阵发性,且又以无组织排放多。

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钢铁厂废气处理

钢铁企业的主要排放物包括:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、 焦油和粉尘。 由于矿石的不纯净, 矿石在冶炼过程中除了会产生氧化铁粉尘之外, 也会产生二恶英以及铅尘、砷尘、镉尘等重金属粉尘,这些粉尘或被吸入人体、 或飘落沾染到食物上给人造成危害。
1、一氧化碳。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而使 能与氧气结合的血红蛋白数量急剧减少,从而引起机体组织出现缺氧,导致人体 窒息死亡。
2、二氧化碳。二氧化碳对人体的危害主要的是刺激人的呼吸中枢,导致 呼吸急促,烟气吸入量增加,并且会引起头痛、神智不清等症状。
3、氮氧化物。 正常大气组成中,氮约占大气总量的 79%。氮作为单个游离原子具有很高 的反应活性。 但在大气中大量存在的是化学性质稳定的氮分子。对人体健康有危 害的主要是指氮和氧相结合的各种形式的化合物,包括:一氧化二氮(N2O)、 一氧化氮 (NO) 、 三氧化二氮 (N2O3) 、 二氧化氮 (NO2) 、 N2O4) 、 五氧化二氮(N2O5)等。 氮氧化物对眼睛和上呼吸道粘膜刺激较轻,主要侵入呼吸道深部的细支气 管及肺泡。当氮氧化物进入肺泡后,因肺泡的表面湿度增加,反应加快,在肺泡 内约可阻留 80%,一部分变用,从 而增加毛细血管及肺泡壁的通透性,引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后还可引起 血管扩张,血压下降,并可与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。 高浓度的一氧化氮亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白, 引起组织缺 氧。因此,在一般情况下当污染以二氧化氮为主时,对肺的损害比较明显,严重时可出现以肺水肿为主的病变。 而当混合气体中有大量一氧化氮时,高铁血红蛋 白的形成就占优势, 此时中毒发展迅速,出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症 状。
4、二氧化硫。二氧化硫进入呼吸道后,会在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性 的亚硫酸、硫酸和硫酸盐。如果吸收进入血液,会对全身产生毒副作用,它能破 坏酶的活力, 从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢, 对肝脏有一定的损害。 长期吸入二氧化硫会发生慢性中毒,使嗅觉和味觉减退,产生萎缩性鼻炎、慢性 支气管炎、结膜炎和胃炎等。 另外, 二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺 部使毒性增加 3-4 倍。若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫 氧化为硫酸雾, 其刺激作用比二氧化硫增强约 1 倍。长期生活在烟气污染的环境 中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可促使肺泡壁纤维增生,如果增生范围波 及广泛,形成肺纤维性变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以增 强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联 合作用下, 动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率,在短期内即可诱发肺部扁 平细胞癌。因此,二氧化硫具有促癌作用。
5、总悬浮颗粒物,即烟气中的粉尘。 ①钢铁企业会产生大量氧化铁粉尘,在此环境下人员会吸入大量粉尘,当达 到一定数量时,会引起呼吸道疾病,肺组织发生纤维性病变,发生尘肺。 ②铅尘可以通过呼吸系统进入人体。而后,除部分通过粪便、汗液排泄外, 其余在数小时后溶入血液中, 阻碍血液的合成, 导致人体贫血, 出现头痛、 眩晕、 乏力、困倦、便秘和肢体酸痛等;有的口中有金属味,动脉硬化、消化道溃疡和 眼底出血等症状也与铅污染有关。小孩铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、行走 不便和便秘、失眠;若是小学生,还伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低 下等现象。 这是因为铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织,使营养物质和氧 气供应不足,造成脑组织损伤所致,严重者可能导致终身残废。特别是儿童处于 生长发育阶段, 对铅比成年人更敏感, 进入体内的铅对神经系统有很强的亲和力,故对铅的吸收量比成年人高好几倍,受害尤为严重。铅进孕妇体内则会通过胎盘 屏障,影响胎儿发育,造成畸形等。 ③镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成 危害,尤以对肾脏损显。烟尘中的镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会 造成嗅觉减退或丧失、牙齿颈部黄斑、鼻粘膜溃疡和萎缩,其他尚有食欲减退、 恶心、体重减轻和高血压。长期接触镉者见有肺癌发病率增高。还可导致骨质疏 松和软化。 ④砷污染主要是以粉尘飘落后对食物的污染, 因人中, 及其附近居民因大气或饮水长期受到砷的污染;皆有可能发生慢性 砷中毒。 慢性砷中毒突出的临床表现是多样性的皮肤损害,常同时存在色素沉着、角 化过度或疣状增生三种改变。 色素沉着可发生在身体任何部位,呈雨点状或广泛 的花斑状,尤以身体非暴露部位如躯干、臀部、大腿上部多见。皮肤角化过度以 手掌及足底为著, 除足部胼胝对称性角化增厚外,典型的表现是在手掌的尺侧外 缘、 手指的根部分布许多小的、 角样或谷粒状角化隆起, 俗称 “砒疔” 或 “砷疔” , 通常直径为 0.4~1cm,也可联合成较大的疣状物或坏死,继发感染,形成经久 不愈的溃疡,其中有些可转变为表皮内癌。非暴露部位的皮肤,其角化过度常表 现为轻微的丘疹样隆起或鳞状的角化斑, 这些皮损在组织学上常属于浅表型基底 细胞癌。 慢性砷中毒可有脑衰弱综合征的全身症状; 半数患者有胃肠功能障碍及肝脏 肿大的体征和 B 型超声改变, 脱离接触后大都可以恢复;极少数患者可发展为门 脉性肝硬化,经切除脾脏后,症状可缓解多年。慢性砷中毒也可出现肢端麻木等 症状,神经肌电图显示神经源性异常。 患者尿砷、发砷往往增高,与接触砷的程度有平行关系。脱离砷的接触后, 尿砷增高可维持 1―2 月。但脱离砷接触数年者,尿砷早已正常,皮肤损害却持 续存在,煤焦油是多环芳烃和含氮、氧、硫的杂环芳烃混合物,黑色粘稠液体,具 有特殊臭味。作用于皮肤,引起皮炎,痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮 病、疣赘及癌肿,也可引起鼻中隔损伤。 ⑥二恶英被称为“地物”, 它是一种含氯的强毒性有机化 学物质,在自然界中几乎不存在,只有通过化学合成才能产生,是目前人类创造 的可怕的化学物质。 二恶英是环境内分泌干扰物的代表。它们能干扰机体的内 分泌,产生广泛的健康影响。二恶英能引起雌性动物卵巢功能障碍,抑制雌激素 的作用,使雌性动物不孕、胎仔减少、流产等。低剂量的二恶英能使胎鼠产生腭 裂和肾盂积水。给予二恶英的雄性动物会出现精细胞减少、成熟精子退化、雄性 动物雌性化等。流行病学研究发现,在生产中接触 2,3,7,8-TCDD 的男性工人 血清睾酮水平降低、促**激素和黄体激素增加,提示它可能有抗雄激素 (antiandrogen)和使男性雌性化的作用。 二恶英有明显的免疫毒性, 可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能 降低等。 二恶英还能引起皮肤损害,在暴露的实验动物和人群可观察到皮肤过渡 角化、色素沉着以及氯痤疮等的发生。二恶英染毒动物可出现肝脏肿大、实质细 胞增生与肥大、严重时发生变性和坏死。 2,3,7,8-TCDD 对动物有极强的致癌性。用 2,3,7,8-TCDD 染毒,能在 实验动物诱发出多个部位的肿瘤。流行病学研究表明,二恶英暴露可增加人群患 癌症的危险度。根据动物实验与流行病学研究的结果,1997 年癌症研究机 构(IARC)将 2,3,7,8-TCDD 确定为Ⅰ类人类致癌物。

钢铁厂废气处理

在炼钢过程中产生的废气含二氧化硫烟气、含氟烟气、含尘煤气、含氮氧化物烟气等。冶金的废气的排放特点是特量大,污染面广;温度高,成分复杂,粉尘颗粒细,吸附力强;废气中具有高的回收价值等。这些特点使得我们在选择处理废气治理工艺时要特别注意废气的处理方法。

目前钢铁工业在废气处理设备使用过久、老化,废气治理工艺使用不当,那么选择哪种废气处理工艺更合理,更适合企业,真正为企业达到美观、省、排污达标排放,比较有效的有以下几种:

首先要对有价金属收集,可以采用旋风除尘器、水膜旋风收尘器、布袋收尘器和电除尘器等。处理完废气中的粉尘后主要治理废气中的有毒物质,可采用冷凝、吸附、催化转化等方法进行进化处理,后一步是催化转化,利用催化剂的催化作用把剩余在废气中的污染物转化成无害的化合物。

湿法处理采的转炉烟气处理方法。OG法先对转炉煤气进行显热回收,用冷却塔将烟气冷却到380℃,再用湿法除尘洗涤净化并冷却至42℃,然后用PA文 丘里洗涤器进行二级除尘。该法的总除尘效率达99.5%。

干法处理 该法是利用高压静电除尘器来净化转炉煤气中的尘。从烟气中回收的铁可作为烧结厂的原料使用。

1、原料准备系统除尘:

烧结原料准备工艺过程中,在原料的解收、混合、破碎、筛分、运输和配料的各个工艺设备点都产生大量的粉尘。

原料准备系统除尘,可采用湿法和干法除尘工艺。对原料场,由于堆取料机露天作业,扬尘点无法密闭,不能采用机械除尘装置,可采用湿法水力除尘,即在产尘点喷水雾以捕集部分粉尘和使物料增湿而抑制粉尘的飞扬;对物料的破碎、筛分和胶带及转运点,设置密闭和抽风除尘系统。除尘系统可采用分散式或集中式。分散式除尘系统的除尘设备可采用冲激式除尘器、泡沫除尘器和脉冲袋式除尘器等。旋风除尘器和旋风水膜除尘器的效率低,不宜使用;集中式系统可集中控制几十个乃至近百个吸尘点,并装置大型高效除尘设备,如电除尘器等,除尘效率高。

2、混合料系统除尘:

在混合料的转运、加水及混合过程中,产生含粉尘和水气的废气。热返矿工艺产生大量的粉尘-水政气共生废气,该废气温度高、湿度大、含尘浓度高,是治理的重点。冷返矿工艺由于温度低,不产生大量的水蒸气,只在物料转运点产生含尘废气。

解决混合料系统废气治理的关键是尽可能采用冷返矿工艺。混合料系统的除尘应采用湿式除尘,除尘设备可采用冲激式除尘器等高效除尘设备。

3、烧结机废气治理

(1)烧结机废气除尘:含铁原料烧结主要使用抽风带式烧结机。烧结机产生的废气主要含粉尘和SO2、NOX等有害物质。烧结机废气的除尘,可在大烟道外设置水封拉链机,将大烟道的各个排灰管、除尘器排灰管和小格排灰管等均插入水封拉链机槽中,灰分在水封中沉淀后,由拉连带出。除尘设备一般采用大型旋风除尘器和电除尘器。

(2)烧结机烟气中二氧化硫的治理

①高烟囱排放:烧结机烟气中二氧化硫的浓度一般在500~1000ml/m3,高的达到4000~7000ml/m3。该废气的排放量大,若回收在经济性上还有一些问题,故大部分国家仍以高烟囱排放为主。按照烧结生产的需要,烟囱高度100~120m即可。但为保护环境,许多发达国家采用更高的烟囱。

②烟气脱硫:在烧结机烧结时产生的烟气中,二氧化硫的浓度是在变化的.其头部和尾部烟气含SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高。为减少脱硫装置的规模,可只将含SO2浓度高的烧结尾气引人脱硫装置。世界各国烧结机脱硫研究已进入实用阶段。如日本的氨硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法;前苏联的是灰石膏法和循环菱镁矿法以及我国的苟性苏打亚硫酸盐法等。该法是以亚硫酸铵溶液作为吸收剂,生成亚硫酸氢铵,它再与焦炉中排出的氨气反应,生成亚硫酸铵。亚硫酸铵又作为吸收剂,再与SO2反应。这样往复循环的反应,亚硫酸铵的浓度愈来愈高。到一定浓度后,将部分溶液提取出来,进行氧化,浓缩成为硫酸铵回收。

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