工業(yè)污染核算

1、工業(yè)污染核算計算類型匯總1. 玻璃生產計算方法平板玻璃熔爐產生SO2的原因是燃料中含有硫分，原料中含有芒硝（Na2SO4），這些含硫物燃燒氧化或分解，導致煙氣中有大量 SO2產生。燃料（重油、天然氣、煤氣、煤炭）燃燒產生 SO2，還有作為玻璃澄清劑的芒硝（ Na2SO4，約占平板玻璃配料總量的 2 5，）融化過程，硫分約 90參與分解產生 SO2。表5 67 不同芒硝含率融化后SO2產生量芒硝含率22.5 33.5 44.5 5SO產生量2kg/ 重量箱玻璃0.110.1380.1650.1930.220.2480.275kg/t 玻璃2.22.763.33.864.44.965.5目前我國平

2、板玻璃熔爐所用燃料，主要是重油和天然氣兩種。其中90左右的生產線采用重油作為燃料。重油含硫量（重油含硫量一般在2或以下）直接決定了SO2排放水平的高低。單位玻璃產品燃料燃燒產生的SO2主要與燃料類型（重油或天然氣）、單位玻璃產品燃料消耗量、燃料含硫率有關。玻璃融化產生的SO2量由芒硝融化和燃料燃燒產生SO2量之和。計算方法如下：（1）使用天然氣為燃料SO2產生量（天然氣含硫忽略）G硫 2.2 ×（ /2 ） / t 玻璃（2）使用重油為燃料SO2產生量G硫 2.2 ×（ /2 ） 1.95 B0S / t 玻璃其中： G硫 噸玻璃 SO2產生量 /t 玻璃 芒硝含率BS如果

3、沒有0噸玻璃重油消耗量重油含硫率B0值，可按 2009年我國玻璃行業(yè)熱耗指標中的B0值。（3） SO2去除量G硫去 G硫/ t玻璃 脫硫設施的脫硫率（4） SO2排放量G硫排 G硫（ 1 ） / t 玻璃例如： 500t 玻璃熔窯，使用含硫 2的重油為燃料，芒硝含率3， SO2產生量則為：G硫 2.2 ×（ 3/2 ） 1.95× 179×2 3.3 6.98 10.28 /t 玻璃表 5 68 不同燃料 SO排放水平（單位：3mg/Nm）2燃料天然氣含1 S重油含2 S重油SO2排放水平300100012001800220028002. 火電脫硫計算方法該電廠

4、10 000 t 含硫率 1%的燃煤燃燒后產生的二氧化硫量為17×10 000=170 000 kg （產生量）。審核該電廠在 Ca/S 1.05 、石灰石純度 80% 條件下去除1 kg 二氧化硫需消耗石灰石量為2.048 kg/kg 。消耗 289t 石灰石為可以去除的二氧化硫總量為289 000 ÷ 2.048= 141 113 kg（實際去除量）。實際去除率=141 113÷ 170 000=83.01%若正常去除率0=95% ，則運行率V=83.01%÷ 95%=87.38% 。3. 煉焦生產計算方法：煉焦二氧化硫排放量2× V 燃

5、/ （ 280+1000×（ H - 22 ） × (32/34)×（ 280+1000×（ H - 22 ）× 0.008/ B 0S 煤 ×（ 1-K 硫 ）（ 280+1000×（ H - 22 ）×320×10-6 / B 0S 煤 ×B0S 煤×90/t焦式中：V燃為煉焦燃燒用的焦爐煤氣量；H 為煉焦煤的揮發(fā)分；B0 為噸焦煤耗量；S煤為焦煤含硫率；K為脫硫設施的運行率；硫 為脫硫設施正常運行時的脫硫率；90 為硫化物轉化為 SO2 的轉化率。（一）煉焦過程中的硫平衡測算煉焦

6、過程除了產生H2S外，還會產生SO2、 COS、 CH3SH、 CS2 等氣態(tài)硫化物，SO2 絕大部分會被還原為H2S。煉焦過程中硫平衡測算時，涉及到的變量有三個，即噸焦煤耗B 0、焦煤含硫 S 煤、焦炭含硫S 焦。1煉焦過程中硫元素的流失量測算若噸焦煤耗 B =1350 /t焦；焦煤含硫S煤=0.8 ；焦炭含硫 S焦=0.68 ，則焦炭中0的硫占總硫量的63，即 (S焦×1000)/ BS煤=(0.68 × 1000)/ (1350× 0.8 )= 63 。0噸焦硫元素流失量為：B S煤 1000× S焦 10.8 6.8=4 /t焦，即噸焦硫元素流失

7、量占焦煤總硫量的037。2焦爐荒煤氣產生量測算焦爐荒煤氣產生量為：03煤V =280+1000 ×（ H - 22 ） m/t式中 : H 煉焦煤的揮發(fā)分。若煉焦煤的揮發(fā)分H 為 38，則03V =440 m /t 焦。3焦爐荒煤氣含硫量測算出焦散逸煤氣中含硫量占焦煤總硫量的1.4 ，折合 0.152/t 焦（ H S、焦油、有機硫等）。33焦爐荒煤氣中228 g/m ，則焦爐荒煤氣中的H S 平均濃度約為610g/m ，若 HS 濃度為0× 0.008=(32/34) × 440× 0.008=3.31 /t 焦；則焦爐荒煤氣中的含硫量硫為 (32/3

8、4) × V占焦煤總硫量的比例為00煤=(32/34)×（ 440×0.008 ） / (1350(32/34) ×（ V × 0.008）/B S×0.8 )=31.1 。焦油（液態(tài)）中含硫量換算后約為0.34 /t 焦，占焦煤總硫量的 3.2 。氣態(tài)有機硫在焦爐煤氣中的濃度約320 mg/m3，氣態(tài)有機硫含硫量換算后約為0.14/t 焦，占焦煤總硫量的1.3 。（二）回用于煉焦的焦爐煤氣燃燒二氧化硫排放量測算生產 1 噸焦炭，加熱約需焦爐煤氣190m3。1. 回用的焦爐煤氣有脫硫措施脫除煤氣體中硫化物的方法很多，通?？煞譃闈穹ê透?/p>

9、法兩大類，而濕法脫硫則按溶液的吸收和再生性質又區(qū)分為濕式氧化法、化學吸收法、物理吸收法以及物理- 化學吸收法。濕式氧化法是借助于吸收溶液中載氧體的催化作用，將吸收的H2S 氧化成為硫磺，從而使吸收溶液獲得再生。該法主要有改良ADA 法、栲膠法、氨水催化法、PDS 法及絡合鐵法等?；瘜W吸收法系以弱堿性溶液為吸收劑，與H2S 進行化學反應而形成有機化合物，當吸收富液溫度升高，壓力降低時，該化合物即分解放出H2S。烷基醇胺法、堿性鹽溶液法等都屬于這類方法。物理吸收法常用有機溶劑作吸收劑，其吸收硫化物完全是一種物理過程，當吸收富液壓力降低時，則放出H2S。屬于這類方法的有冷甲醛法、聚乙醇二甲醚法、碳酸

10、丙烯酯法以及早期的加壓水洗法等。物理 =化學吸收法，該法的吸收液由物理溶劑和化學溶劑組成，因而其兼有物理吸收和化學反應兩種性質，主要有環(huán)丁砜法、常溫甲醛法等。目前焦爐煤氣凈化主要采用濕法脫硫工藝，HPF 法、 TV 法和 FRC法是目前采用較多的荒煤氣粗脫硫技術，但是還有許多問題需要解決；PDS 法是非常具有競爭力的方法，其脫硫成本只有ADA法的30左右，脫硫脫氰能力優(yōu)于ADA法。干法脫硫技術是煤氣深加工和高效利用時必不可少的脫硫方法，如果能夠克服其缺點，干法脫硫將以其操作簡單可靠的優(yōu)點得到更好的應用前景。脫硫設施的脫硫率 K 硫式中：K脫硫設施的運行率； 硫脫硫設施正常運行時的脫硫率，取值見

11、表9。則：煉焦二氧化硫排放量2×（ 190/ V 0 ）× 0.31 ×（ 1-K 硫 ） 0.013 × B0S 煤 ×90 /t焦式中：0.31為焦爐荒煤氣中的含硫量占焦煤總硫量的比例；0.013為氣態(tài)有機硫占焦煤總硫量的比例；90 為硫化物轉化為 SO2 的轉化率。若焦爐氣量 V0 取 440 m3/t 焦。脫硫率 硫 =90，脫硫設施運行率 K=100時，煉焦二氧化硫排放量 2 ×（ 190/ V 0 ）× 0.31 ×（ 1-K 硫 ） 0.013 × 10.8 ×90 0.369 /

12、t 焦脫硫率 硫 =95，脫硫設施運行率 K=100時，煉焦二氧化硫排放量0.239 /t焦脫硫率 硫 =99，脫硫設施運行率K=100時，煉焦二氧化硫排放量0.135 /t焦4. 水泥生產計算方法：水泥生料和燃料煤中都含有硫，按熟料實物煤耗高值164 kg原煤 /t、煤的硫含量為2%計算，生產1 噸水泥熟料燃料帶入3.28 kg硫，折合成SO3 為8.2kg 。由煤帶入的 SO3 最多占生料量的0.54%，通常燃料帶入水泥生產的SO3折算量不超過生料量的0.3%，大型新型水泥生產線由于燃料消耗少，該比例更低。水泥原料中往往含有一定量的堿（Na2O、 K2O），該堿的存在，會在燒成系統(tǒng)結皮，影

13、響燒成系統(tǒng)的連續(xù)運行，為此，在水泥生料配料時一方面限制堿含量小于 1%，同時要求硫堿比（ SO3 摩爾數 /Na2O 摩爾數）控制為 0.6 0.8 。當生料中堿含量為 1%，要滿足硫堿比在 0.6 0.8 的范圍內，生料中 SO3 含量應為0.77%1.03%（包括燃料帶入部分），由此可見，燃料煤帶入的硫不能單獨滿足生料硫堿比的要求，通常情況下，原料帶入的硫含量高于燃料煤帶入的硫含量。為了利用含硫高的煤，水泥工廠設計規(guī)范（GB50295-2008）特意把石灰質原料中 SO3 含量降低到 0.5%以下（ 2008 年以前為 SO3 含量 1%）。硫在原燃料中存在的形式為硫化物硫、元素硫、硫酸鹽

14、硫和有機硫。元素硫、硫化物硫、有機硫為可燃性硫。硫酸鹽是不參與燃燒反應的，多殘存于灰燼中，稱為非可燃性硫?？扇夹粤蛟谌紵龝r主要生成SO2，只有1%5%氧化成SO3，其主要化學反應是：單體硫燃燒：S+ O2= SO2SO2+1/2O2=SO3硫鐵礦的燃燒： 4FeS2+11O2=2Fe2O3+ 8SO2SO2+1/2O2=SO3硫醚等有機硫的燃燒：CH3CH2SH2S+H2+C+C2H4CH3CH22HS+3O2=2SO+2HO水泥窯 S02 的生成，主要是由于燃料和水泥原料中的硫鐵礦等物質，部分在溫度 300600時分解生成；還有部分是在燃燒時產生的。但是，因為水泥的主要原料是石灰石，在窯系統(tǒng)

15、的各個部位都有S02 被吸收，如 Fe2S在頂部兩級旋風筒中燃燒產生的 S02 ,約有 70%立刻被生料中的 CaO所吸收。尤其在最低一級旋風筒中 , 氣溫為 800850 ,S0 2與活性很大的 CaO反應速度最快，來自窯氣流中的大部分 S02被最低一級的旋風筒截留下來。如果是窯磨一體機，S02在磨中被進一步吸收。水泥熟料鍛燒工藝本身就是效率很高的脫硫過程，大部分硫固化后留在殘留水泥熟料中，只有少量隨廢氣排放。新型干法生產燒成用的煤粉，無論是窯頭還是分解爐噴入，煤燃燒產生的SO2均通過分解爐，在分解爐內大量剛生成的CaO基本上可將這些 SO2全部化合成CaSO4，進一步結合成熟料，只有原料中

16、含有FeS2時預熱器的廢氣中才能有SO2，可以認為新型干法生產工藝SO2的排放量主要取決于生料的SO3含量，新型干法生產工藝 SO2的排放量可用下面公式計算。Gso2= 64/80 ×t 熟料耗生料量× SO3含量×（ 1- 吸收率）× 103kg/t 熟料前文已經述及，為保證水泥質量和生產正常運行，生料中SO3含量 1%；一般地說，原燃料帶入水泥窯中的硫化合物，在氧化氣氛煅燒工況下吸收率可達88100%。取生料中 SO3含量 =1%，吸收率 =88%，那么：Gso2= 64/80 ×1.52 ×1%×（ 1-88%）

17、15; 103=1.46 kg/t熟料可見， SO2的排放量最大不超過 1.46 kg/t熟料。通常，水泥生料的 SO3為 0.4% 0.8%，系統(tǒng)吸收率很高，取為95%，SO2的排放量為（ 0.2430.486 ）kg/t 熟料，小于排放標準規(guī)定的0.6 kg/t熟料限值。新3型干法水泥熟料燒成窯尾除塵后噸熟料廢氣排放量可控制在2000Nm左右，水泥3生料中 SO3含量高時，實測 SO3排放濃度有可能超過 200mg/ Nm，即超標。因為目前水泥生產除了生產過程的自吸硫外，一般尚不采取額外脫硫措施，因此生產過程的 SO2產生量即為 SO2排放量。5. 燒結生產計算方法：燒結及球團生產工藝二氧

18、化硫產排放量動態(tài)測算數學模型燒結及球團生產煙氣中的SO2，主要來源于在燒結及球團礦原燃料中硫的化合物燃燒。由于燒結及球團生產使用的焦炭量很少，這些硫的化合物主要來自鐵精礦。這些硫的化合物也有通過焦炭引入的。而鐵礦石中的含量要比其少十倍。每生產一噸燒結及球團礦約產生 SO20.8 2.0kg （視精礦粉和燃料中的含硫量多少有所不同）。燒結及球團生產過程中原料的自熔可去除原料中的部分硫分。由于混合原料含硫率不同，燒結機煙氣中33SO 的濃度一般在 100 1000 mg Nm，高的可以達到數千mg/Nm。采用2國產鐵精礦粉的混合料含硫一般在0.1 0.3 ，產生 SO 量在 1.8 5.4 /t球

19、團；采用2進口鐵精礦粉的混合料含硫一般在0.01 0.03，產生 SO量在 0.18 0.54/t 球團。2生產 1 噸燒結礦約需 1050混合礦和 50焦粉（或 180m3 煤氣，約含硫0.07 ），若鐵精粉混合料含硫S 精礦 ，焦粉含硫 S 焦粉 ，則原燃料共含硫1050S 精礦 50S 焦粉 。燒結及球團生產工藝 SO 產生量可以采用以下物料衡算方式進行精確計算：2GSO2產生 2×M×（ K 鐵礦 ×S 礦 S 產品 ）t其中 K 鐵礦 噸產品（燒結礦）原料消耗量，t/t ；M產品（燒結礦）產量， t ；S礦 混合料的含硫率，；S產品 產品（燒結礦）含硫率

20、，。燒結廠有組織收集的廢氣中含塵濃度高，SO2 的濃度也較高，目前絕大多數企業(yè)只對煙粉塵進行凈化。（ 1）燒結生產工藝二氧化硫產排放量測算燒結工藝有組織排放廢氣中混合料中約90的硫轉變?yōu)镾O2，SO2 取決于混合料中的硫分，一般燒結產生的SO 約 0.7 8 /t產品，如燒結生產資料不詳，其SO 排放量也可用22以下計算粗略估計：GGG燃料2 ×90× 1050S精礦2×K×M×S燃料 ×（ 1燒結 SO2精礦 SO2SO2SO2）式中：K燃料燃燒過程中硫的轉化率；M燃料消耗量，默認值；SO2脫硫措施的脫硫率，目前多數鋼企燒結尚未采取

21、脫硫措施。表 13燒結、球團工藝過程燃料消耗量和硫的轉化率燃料類型低位熱值燒結燃耗量（ M）球團燃耗（ M）含硫含硫默認值燃燒過程硫的轉化率（K）焦炭27MJ/焦50 40 S 焦7 /t焦90高爐煤氣4 MJ/m 3340 m3270 m3S 高爐0.0094 /1000m3100混合煤氣14 MJ/m3100 m380 m3S 混合0.031 /1000m395例 1：燒結礦生產 SO產生量計算2高爐爐渣的堿度為1.05, 生鐵含 Fe 為 94%,含 Si 為 0.7%. 混合礦含 Fe 為 53%,SiO2 為9.47%, 每1000千克燒結礦的焦粉消耗50 千克，如焦分含硫0.7 ，

22、則燃燒后產生二氧化硫1.8 × 50× 0.7 0.63。約 1050 鐵精粉混合料和 50 焦粉生產1 噸燒結礦。若鐵精粉混合料含硫S 精礦 ，焦粉含硫 S 焦粉 ，原燃料共含硫 1050S 精礦 50S 焦粉 ，若原料含硫0.1 、燃料含硫 0.7 ，原燃料共含硫1.40 。G燒結 SO2 1.8(1.05 0.35) 1.8 × 1.4 2.52/t燒結礦若原料含硫 0.02 、燃料含硫0.7 ，原燃料共含硫0.56。G燒結 SO2 1.8(1.05× 0.2 0.35) 1.8 × 0.561.008 /t燒結礦（ 2）球團生產工藝二氧化硫產排放量測算球團生產過程中產生的SO2 與燒結工藝相近。球團生產過程中，混合料中80的硫轉變?yōu)?SO2