[发明专利]一种电石炉尾气负压干法净化方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于电石炉尾气除尘领域，特别是对电石炉尾气粉尘采用负压干法净化的方法。

背景技术

电石工业诞生于19世纪末，是有机合成工业的重要基本原料。上世纪70年代以前，以电石为原料可制取乙烯、氯丁橡胶、氰氨化钙、乙酸、三氯乙烯、钢铁的脱硫剂等，由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。由于能耗高、污染大，逐渐被石油、天然气化工取代，国外大多数国家已不再生产，少数几个用电石法生产PVC等乙炔化工产品的国家，针对电石生产装置的技术要求、能耗要求、环保要求都很高的要求，开发了密闭节能式的电石炉。

目前电石生产仍用传统的电热法工艺，是生石灰(CaO)和焦炭(C)在埋弧式电炉(电石炉)内，通过电阻电弧产生的高温反应制得。密闭电石炉吨产乙炔耗电3300KW·h/t，并副产尾气400～500Nm³/t，尾气含CO(60～90％)和大量粉尘100～150g/Nm³，杂质毒性大(含有煤焦油、CN^-、F^-、As³⁺、S^-、S^2-等)特性，粉尘颗粒细(2-6μm)，遇氧燃烧或爆炸，其中焦油150mg/Nm³，CaO 50～70％，C 10～20％，SiO₂ 1～10％，Al₂O₃ 1～3％等，烟尘堆比重0.4～0.6t/m³，尾气温度600～800℃，最高瞬时温度可达1000℃。由于尾气含焦油，温度大于230℃时呈气态，小于230℃凝析，导致管路、冷却系统以及滤袋的堵塞，炉气中含尘量大，炉尘具有粘、轻、细不易扑集的特点，致使以往除尘系统运行不到1个月就堵塞，不到5个月系统就无法继续使用，很多生产电石企业将尾气燃烧空放，造成严重的环境污染。

目前国内外少数利用电石炉尾气的企业，采用(1)湿法净化技术；(2)陶瓷过滤器干法净化技术。(1)湿法净化技术炉气经过粗洗和精洗后，粉尘含量降至20mg/Nm³以内，其技术的核心是精洗气机，采用为多层齿棒的转子和锭子，整个系统管路容易结垢堵塞，需定时轮流清洗，总能量10％的物理显热无法回收，净化过程产生的含氰污水形成二次污染，难于达标排放，设备腐蚀严重，整个运行系统价格昂贵，能耗、水耗大，运行阻力高，维护费用高。(2)陶瓷过滤器干法净化技术，气体含尘由150g/Nm³降至5～10mg/Nm³，净化后气体经过除焦油器和耐热钢制热交换器，温度由250℃降以25℃以下，经鼓风机加压后送生产使用，此技术的关键是耐热多孔陶瓷过滤器元件，因尾气粉尘浓度高且含有焦油，导致热交换装置受热面被粉尘黏附失效，使袋除尘器布袋烧毁无法使用，设备和运行成本相当高，最终不能向气烧窑供应干净的气源。因此这两种技术目前都未采用。

发明内容

本发明目的是提供一种电石炉尾气负压干法净化方法及其装置，其工艺简单，操作方便，设备结构简单，安全可靠，处理效果显著，运行费用低，可连续使用。

本发明是由以下系统组成：进气管(1)、泄压和防爆装置(2)、含氧报警器(3)、水冷套管冷却系统(4)、旋风除尘器(5)、一级冷却器(6)、沉降槽(7)、二级冷却器(8)、沉降槽(9)、温度计(10)、低压氮气保护系统(11)、污氮处理器(12)、袋式粉尘过滤器(13)、密闭埋刮板输送机(14)、加湿机(15)、灰仓(16)、引风机和增压风机(17)以及废热锅炉(18)；所述沉降槽(7)设置在级一级冷却器(6)中，沉降槽(9)设置在级二级冷却器(8)中，所述低压氮气保护系统(11)配有污氮处理器(12)，加湿机(15)放置于灰仓(16)底部，整个系统装置采用计算机自动控制，系统在过滤器入口、一级和二级冷却器出口等处管道设有切换点，滤料的过滤风速为0.6m/min以内，低压氮气保护系统(11)设置在刮板输送机头部，污氮处理器(12)设置在在储灰仓顶部。

将电石炉尾气经两级冷却，进入布袋过滤器过滤，过滤后含尘少于50mg/Nm³，经过主引风机和增压风机将洁净的CO气体送至废热锅炉，除尘系统采用自控泄压、防爆。