Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Безотходные технологические процессы и охрана окружающей среды в химической технологии твердых горючих ископаемых

На рисунке 5 представлена схема очистки и утилизации сточных вод при условии, что в схему введена стадия термической подготовки угля и внесены необходимые усовершенствования в технологию коксохимического производства, включая применение воздушных холодильников. При этом предполагается сухое тушение всего получаемого кокса.

В ряде случаев очищенные сточные воды могут быть использованы и в смежных производствах, например для гранулирования доменного шлака или для пополнения водно-шламовых циклов углеобогащения (потребность в дополнительной воде 0,15 м3/т рядового угля, или 0,22 м3/т сухой шихты, или 0,27 м3/т кокса). Последний вариант можно использовать на предприятиях, имеющих в своем составе углеобогатительные фабрики.

1.2 Пути сокращения и утилизации газовых выбросов

Одной из наиболее серьезных задач является организация бездымной загрузки шихты в печные камеры. На ряде предприятий используют инжекцию парогазовой смеси, образующейся в момент загрузки в стояки и газосборник. Этот прием создает благоприятную санитарную обстановку на коксовых печах, но приводит к увеличению уноса пыли в смолу и повышает содержание кислорода в газе.

В РФ и за рубежом отрабатываются системы индивидуального отсоса газов загрузки и дожигания их в специальной установке, смонтированной на углезагрузочном вагоне.

Крупный источник выбросов в атмосферу – градирня конечного охлаждения коксового газа. Как уже было сказано ранее, закрытие цикла конечного охлаждения, очистка коксового газа от HCN в начале схемы улавливания позволяют исключить эти выбросы.

На ряде производств опасность представляют выбросы из воздушников. Отдельные виды выбросов попадают в коксовый газ. Так, на всасывающую линию нагнетателей подаются выбросы из воздушников пиридиновых установок. В этих выбросах содержатся токсичные цианистый водород и пиридиновые основания. В коксовый газ возвращают и легкую фракцию сырого бензола, которая не утилизируется на ряде предприятий. В пекококсовый газ подается отработанный газ после обработки пека воздухом.

Серьезную проблему представляли выбросы бензольных углеводородов из воздушников технологического оборудования и цехов ректификации сырого бензола. Потери составляли около 2% от массы сырого бензола. В настоящее время разработана двухступенчатая схема охлаждения парогазовой смеси с конденсацией продуктов и последующей абсорбцией бензольных углеводородов захоложенными сольвентами или ксилолами.

Существует несколько видов выбросов, содержащих пары ряда токсичных веществ, включая и полициклические ароматические углеводороды, которые не удается утилизировать. Возможным решением в этом случае является дожигание органических веществ, лучше – каталитическое. Для этой цели используют катализаторы – оксиды ванадия и меди, нанесенные на оксид алюминия. Температура каталитического процесса 400–500°С, объемная скорость 10–25 тыс. ч–1. Степень очистки составляет 97–100% при содержании углеводородов в исходной смеси 6–18 г/м3 (отбросные газы отделения пекоподготовки).

Рис. 6. Схема дожигания теплоносителя в производстве формованного кокса:

1 – теплообменник; 2 – контактный аппарат с кипящим слоем катализатора; 3 – циклон

Метод каталитического дожигания успешно используется и для очистки избыточного газа-теплоносителя установок формованного кокса. Особенностью такого газа является низкое содержание кислорода – 0,3–0,7%. В газе кроме углеводородов содержится 3–8 г/м3 угольной пыли, загрязненной смолистыми веществами, пары воды и сероводород.

Для очистки (рис. 6) используется аппарат с кипящим слоем катализатора 2. Избыточный теплоноситель разбавляется воздухом до концентрации кислорода 4 об. % и поступает в реактор. Здесь окисляются все органические вещества, включая и смолу, адсорбированную на поверхности частиц пыли. Мелкодисперсные частицы пыли проходят через слой катализатора. Теплоноситель охлаждается в теплообменнике 1, очищается от пылинок в циклоне 3 .или на металлокерамических фильтрах и выбрасывается в атмосферу.

1.3 Утилизация твердых и смолистых отходов

Наиболее крупная проблема–комплексное использование отходов углеобогащения и охрана окружающей среды при работе углеобогатительных фабрик. Масштабность этой проблемы характеризуется тем, что уже в 1980 г. углеобогатительные фабрики страны ежегодно перерабатывали 300 млн. т угля, получая 50 млн. т твердых отходов. На ряде предприятий их широко используют при сооружении дамб, для дорожных покрытий, в производстве строительных материалов. В Подмосковном угольном бассейне на разрезе «Кимовский» действует безотходная фабрика по комплексному обогащению высокосернистого бурого угля с получением обогащенного энергетического угля, серного колчедана – сырья для получения серной кислоты, глины для изготовления кирпича.