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1、第九章第九章第九章第九章 煤化工生产的煤化工生产的煤化工生产的煤化工生产的污染与防治污染与防治污染与防治污染与防治Chapter1总论9.1环境保护概述9.2煤化工生产中的主要污染物9.3减少煤加工利用对环境污染的对策9.4煤化工污水的处理9.5煤化工厂的烟尘治理09化工（2）班韩前进9.1环境保护概述认识环境认识环境 中华人民共和国环境保护法对环境的内涵有如下规定：“本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。一、环境的概念自然环境自然环境人工
2、环境人工环境自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。人工环境：由于人类的活动而形成的环境要素，它包括人工形成的物质、能量和精神产品以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。世界的聚落世界的聚落 村庄村庄城镇城镇集镇集镇地理环境地理环境高原地质环境高原地质环境宇宙环境宇宙环境二、环境问题定义：环境问题主要是由于人类活动作用于周围环境所产生的环境质量变化以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康产生影响的问题 环境问题的发展：工业革命以前阶段环境的恶化阶段环境问题的第一次爆发环境问题的第二次高潮环境问题环境问题p温室效应和气候变化 p臭氧层破坏p酸雨严重
3、资源问题p土地资源不断减少和退化p森林资源及生物多样性危机p水资源严重短缺p能源危机大气环境污染垃圾成灾海洋污染人口问题1 12 23 34 45 5 当前的主要环境问题三、环境污染的重要性环境污染已成为世界范围的公害，早已超出一国一地的范围。从总体讲，中国对保护环境、防治污染工作一向是重视的，但随着工农业生产的发展也出现了不少薄弱环节，形势不容乐观。中国2003年的SO2排放量为2120 104t居世界第一位；CO2排放量9108t以上，仅次于美国居世界第二位；NOx排放量已超过2000 104t，而中国的SO2 和NOx的环境容量却只有1620 104t和1880 104t.在全国检测的3
4、40个城市中，城市空气质量达到二级标准以上的只占41.5，而三级和劣于三级的有91个，占26.7.大气污染排放物中，85 CO2来自煤，60 NOx来自煤，70烟尘来自煤。各种污染造成的损失合计占全年国民生产总值的5 以上。可见问题是很严重的，应该与只顾眼前和局部的利益，贪图方便而污染环境的行为作斗争。四、中国的环保政策中国是社会主义国家，中国共产党和中国政府历来十分重视环境保护工作。自1949年薪中国成立以来，中国的环境保护方针、政策、法律、法规和条例等日趋系统和完善。废水废气废渣煤化工生产中的主要污染物减少煤加工利用对环境污染的对策用先进和科学的技术政策指导煤炭加工利用大力发展煤炭洗选加工
5、淘汰小土焦大力发展城市煤气大力推广型煤改革工艺和设备焦炉大型化装煤出焦采用消烟除尘装置干法熄焦代替湿法熄焦粗苯精制用加氢法代替硫酸法增加废水的三级处理改革工艺和设备减少污染的方法改革气化的工艺和设备减少污染的方法在这一方面已有不少有效的方法，例如：采用高温气化工艺，如气流床；改进煤气净化技术，如高温除尘和除硫技术、甲醇洗技术等。改革燃烧工艺和设备减少污染的方法因为燃烧是最主要的污染源，所以这方面的潜力最大。（1）发展沸腾燃烧技术 （2）发展坑口发电 （3）发展型煤加工 （4）发展烟气除尘、除硫技术综合利用、化害为利、变废为宝通过综合利用变废为宝充分利用废热余热，提高能源利用率煤化工污水的处理工
6、业污水处理概论水质分析中的两个重要指标（1）化学需氧量（2）生化需氧量工业污水处理的基本方法可分为三类：物理法，化学法，生物法。在实际的污水处理过程中，常常十几种方法混合使用，形成了多级处理的流程。不同的污水应尽可能分别处理。工业污水的多级处理根据处理深度的不同，一般分为三级：（1）一级处理 即初级处理，实质上是二级处理（生物处理）的预处理。主要是除去废水中的固体悬浮物和油类等污染物，并调节其酸碱度。（2）二级处理 这是目前化工污水处理中的主体部分，一般都用生物处理法。含高浓度的酚类、氰化物和氨等的污水不宜直接用生物处理法，需要进行预处理。（3）三级处理 属污水的深度处理，主要是用来处理那些微
7、生物难以降解的污染物，从而使水质达到回用或排放的要求。一般多用活性炭吸附法，污水量不大时可用臭氧氧化等。（1 1）酚的回收：）酚的回收：溶剂萃取脱酚溶剂萃取脱酚 溶剂：烃类（燃料油、粗柴油）溶剂：烃类（燃料油、粗柴油）芳香烃类（重苯溶剂油、二苯溶剂油、芳香烃类（重苯溶剂油、二苯溶剂油、粗苯溶剂油、异丙醚）粗苯溶剂油、异丙醚）焦化含酚污水的一级处理焦化含酚污水的一级处理 （1 1）酚的回收：）酚的回收：水蒸气脱酚水蒸气脱酚（2 2）氨的回收：水蒸气气提）氨的回收：水蒸气气提蒸氨蒸氨脱酚蒸氨后废水水质脱酚蒸氨后废水水质煤化工厂的烟尘治理焦炉装煤和出焦的消烟除尘：1、装煤烟尘的净化（1）无烟装煤法（
8、2）装煤车上附设消烟除尘装置2、出焦烟尘的净化3、防止熄焦过程污染的措施严格禁止采用含酚污水熄焦。熄焦塔顶安装铁丝网、挡板或捕尘器，减少焦粉排放到大气中。将普通熄焦车改为走行熄焦车。干法熄焦。烟尘处理技术 烟尘主要来自几种燃烧过程。一般地说，每燃烧1t煤，产生的烟尘约为611kg，包括未完全燃烧的碳粒和飞灰。烟尘处理属气固相分离，基本理论和设备在化工原理课程中已经学过。这里主要讨论其实用情况。评价除尘装置性能的主要指标选择除尘装置时一方面要了解烟尘的特性，乳颗粒的大小与分布、密度和浓度等，另一方面还要掌握不同除尘装置的性能，做到扬长避短，对除尘装置的性能一般可用处理量Q、效率和阻力降p这三个主
9、要指标表示。（1）处理量qv单位时间内所能处理的烟尘量，用s表示。它是由除尘装置的结构形式决定的。（2）除尘效率 =(qm1qm2)qm1100式中qm1装置进口处烟尘流入量，g/s;qm2装置进口处烟尘流出量，g/s。一般，进出口气体流量相等，故上式也可表示为=(C1 C2)/C1100%式中C1进口烟气的含尘浓度，g/；C2出口烟气的含尘浓度，g/。另外，还有分级效率，即对一定范围粒径的烟尘的脱除效率。（3）除尘装置的阻力阻力p用下式表示，p=2/2式中阻力系数，有实验和经验公式确定；烟气的密度，kg/m3；烟气进口速度，m/s；p阻力，Pa。主要除尘装置及其比较主要除尘装置有重力除尘装置
10、、离心力除尘装置、洗涤除尘装置、过滤除尘装置和电除尘装置等。重力除尘一般适用于烟气流量大，烟尘浓度高和颗粒大的场合多作为一级除尘装置；旋风分离器是广泛使用的除尘装置，效率高于前一种，但阻力也大；文丘里除尘和其他湿式除尘器可以把除尘、降温结合在一起，除尘效率高。缺点是阻力较大和需要处理污水；过滤除尘可除去很小颗粒的烟尘，效率很高，但阻力较大，适用于对除尘要求很高的场合或回收有用的固体粉末；电除尘器除尘效率高，可除去小颗粒，阻力小，适用于大流量延期的深度除尘，应用较广。烟气中SO2和NOX的净化烟气除硫 降低或除去烟气中的SO2，共有三种方法：炉前脱硫，即煤脱硫；炉内脱硫，即燃烧时同时向炉内喷入石灰石或白云石；炉后脱硫，即烟气脱硫。这里只讨论最后一种方法。（1）氨法（2）石灰乳法（3）氧化镁法（4）活性炭法（5）其他烟气中SO2和NOX的净化烟气脱NOX（1）选择性催化还原法（2）非选择性催化还原法（3）亚硫酸钠法废气的燃烧处理燃烧法可将废气中的可燃气体、有机蒸汽和可燃的尘粒等转变为无害或容易除去的物质，在工业上应用甚广。（1）直接燃烧法 （2）焚烧法 （3）催化燃烧法