电石炉尾气分离提纯CO技术简介与效益分析.pdfVIP

电石炉尾气分离提纯CO 技术简介与效益分析 赵丹 耿云峰 （北京北大先锋科技有限公司，北京 100080） 摘要：电石炉尾气作为燃料利用效率低且会加重温室气体排放，电石炉尾气的综合利用势在 必行。本文对现阶段电石炉尾气的利用情况进行了综述，并提出了一种采用变压吸附技术从 电石炉尾气中分离提纯CO 并进行高附加值利用的新工艺。 关键词：电石炉尾气；综合利用；变压吸附；分离提纯 近几年，我国电石行业迅速发展，电石产能逐年上升，随之而来的则是日益 严重的环境问题。《电石行业准入条件（2007 年修订）》要求推广大型密闭式电 石炉，并且明确指出“炉气必须综合利用，正常生产时不允许炉气直排或点火炬”。 电石炉尾气的综合利用成为电石行业亟待解决的难题，也是电石行业发展循环经 济、降低成本、解决环境污染问题的一条有效途径。 1. 电石炉尾气分析 电石炉按其结构形式可分为开放式、半密闭式（内燃式）、密闭式三种类型。 表1 所示为三种类型电石炉一般的尾气组成： 表1 三种类型电石炉烟气成分分析 电石炉类型 尾气参数 开放式 半密闭式 密闭式 CO ~1.2 ~5 70~90 CO2 微量 微量 2~5 H2 微量 微量 2~8 N2 ~80 ~76 2~4 O2 ~19 ~17 0.2~0.6 3 粉尘/g/Nm 1~3 8~20 50~150 3 风量/Nm 30000 8000~9000 400~500 烟气温度/ ℃ 160~200 350~550 400~800 注：表1 中风量为每吨电石产量条件下的值。 由表1 可知，开放式及半密闭式电石炉的烟气产量大、CO 含量低，其热值 1 和回收利用价值都较低。开放式电石炉污染严重、能耗高，已被国家明令淘汰； 内燃式电石炉也因高能耗和高污染问题逐渐被改进或淘汰。与以上两种电石炉相 比，密闭式电石炉在能耗及尾气综合利用方面都具有一定的优势，被逐渐推广。 据测算，采用密闭式电石炉每生产 1 吨电石副产炉气400Nm3 左右，炉气温 度一般在400~800 ℃，密闭式电石炉尾气的典型组成如表2 所示： 表2 密闭式电石炉尾气的典型组成 组分 CO H2 CO2 CH4 N2 O2 含量，V% 70~90 2~8 2~5 1~2 2~4 0.2~0.6 除上述组分外，炉气中还含有硫、磷、砷、氟、氯、氰、焦油以及大量的烟 3 尘等杂质，烟尘浓度约50~150g/Nm 。 由表2 可知，密闭式电石炉尾气的主要成分是CO，体积分数70~90% 。根 据国家统计局公布的数据，2012 年我国电石总产量约1869.25 万吨，按照每生产