工業(yè)污染核算

1、工業(yè)污染核算計(jì)算類(lèi)型匯總1. 玻璃生產(chǎn)計(jì)算方法平板玻璃熔爐產(chǎn)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(dǎo)致煙氣中有大量 SO2產(chǎn)生。燃料（重油、天然氣、煤氣、煤炭）燃燒產(chǎn)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(guò)程，硫分約 90參與分解產(chǎn)生 SO2。表5 67 不同芒硝含率融化后SO2產(chǎn)生量芒硝含率22.5 33.5 44.5 5SO產(chǎn)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(guó)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(chǎn)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(chǎn)品燃料燃燒產(chǎn)生的SO2主要與燃料類(lèi)型（重油或天然氣）、單位玻璃產(chǎn)品燃料消耗量、燃料含硫率有關(guān)。玻璃融化產(chǎn)生的SO2量由芒硝融化和燃料燃燒產(chǎn)生SO2量之和。計(jì)算方法如下：（1）使用天然氣為燃料SO2產(chǎn)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(chǎn)生量G硫 2.2 ×（ /2 ） 1.95 B0S / t 玻璃其中： G硫 噸玻璃 SO2產(chǎn)生量 /t 玻璃 芒硝含率BS如果

3、沒(méi)有0噸玻璃重油消耗量重油含硫率B0值，可按 2009年我國(guó)玻璃行業(yè)熱耗指標(biāo)中的B0值。（3） SO2去除量G硫去 G硫/ t玻璃 脫硫設(shè)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(chǎn)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(jì)算方法該電廠

4、10 000 t 含硫率 1%的燃煤燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫量為17×10 000=170 000 kg （產(chǎn)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(shí)際去除量）。實(shí)際去除率=141 113÷ 170 000=83.01%若正常去除率0=95% ，則運(yùn)行率V=83.01%÷ 95%=87.38% 。3. 煉焦生產(chǎn)計(jì)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?fàn)t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(shè)施的運(yùn)行率；硫 為脫硫設(shè)施正常運(yùn)行時(shí)的脫硫率；90 為硫化物轉(zhuǎn)化為 SO2 的轉(zhuǎn)化率。（一）煉焦過(guò)程中的硫平衡測(cè)算煉焦

6、過(guò)程除了產(chǎn)生H2S外，還會(huì)產(chǎn)生SO2、 COS、 CH3SH、 CS2 等氣態(tài)硫化物，SO2 絕大部分會(huì)被還原為H2S。煉焦過(guò)程中硫平衡測(cè)算時(shí)，涉及到的變量有三個(gè)，即噸焦煤耗B 0、焦煤含硫 S 煤、焦炭含硫S 焦。1煉焦過(guò)程中硫元素的流失量測(cè)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?fàn)t荒煤氣產(chǎn)生量測(cè)算焦?fàn)t荒煤氣產(chǎn)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?fàn)t荒煤氣含硫量測(cè)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(jī)硫等）。33焦?fàn)t荒煤氣中228 g/m ，則焦?fàn)t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?fàn)t荒煤氣中的含硫量硫?yàn)?(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(jī)硫在焦?fàn)t煤氣中的濃度約320 mg/m3，氣態(tài)有機(jī)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?fàn)t煤氣燃燒二氧化硫排放量測(cè)算生產(chǎn) 1 噸焦炭，加熱約需焦?fàn)t煤氣190m3。1. 回用的焦?fàn)t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(lèi)，而濕法脫硫則按溶液的吸收和再生性質(zhì)又區(qū)分為濕式氧化法、化學(xué)吸收法、物理吸收法以及物理- 化學(xué)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(luò)合鐵法等?；瘜W(xué)吸收法系以弱堿性溶液為吸收劑，與H2S 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成有機(jī)化合物，當(dāng)吸收富液溫度升高，壓力降低時(shí)，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(lèi)方法。物理吸收法常用有機(jī)溶劑作吸收劑，其吸收硫化物完全是一種物理過(guò)程，當(dāng)吸收富液壓力降低時(shí)，則放出H2S。屬于這類(lèi)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(xué)吸收法，該法的吸收液由物理溶劑和化學(xué)溶劑組成，因而其兼有物理吸收和化學(xué)反應(yīng)兩種性質(zhì)，主要有環(huán)丁砜法、常溫甲醛法等。目前焦?fàn)t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(shù)，但是還有許多問(wèn)題需要解決；PDS 法是非常具有競(jìng)爭(zhēng)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(shù)是煤氣深加工和高效利用時(shí)必不可少的脫硫方法，如果能夠克服其缺點(diǎn)，干法脫硫?qū)⒁云洳僮骱?jiǎn)單可靠的優(yōu)點(diǎn)得到更好的應(yīng)用前景。脫硫設(shè)施的脫硫率 K 硫式中：K脫硫設(shè)施的運(yùn)行率； 硫脫硫設(shè)施正常運(yùn)行時(shí)的脫硫率，取值見(jiàn)

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?fàn)t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(jī)硫占焦煤總硫量的比例；90 為硫化物轉(zhuǎn)化為 SO2 的轉(zhuǎn)化率。若焦?fàn)t氣量 V0 取 440 m3/t 焦。脫硫率 硫 =90，脫硫設(shè)施運(yùn)行率 K=100時(shí)，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(shè)施運(yùn)行率 K=100時(shí)，煉焦二氧化硫排放量0.239 /t焦脫硫率 硫 =99，脫硫設(shè)施運(yùn)行率K=100時(shí)，煉焦二氧化硫排放量0.135 /t焦4. 水泥生產(chǎn)計(jì)算方法：水泥生料和燃料煤中都含有硫，按熟料實(shí)物煤耗高值164 kg原煤 /t、煤的硫含量為2%計(jì)算，生產(chǎn)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(chǎn)的SO3折算量不超過(guò)生料量的0.3%，大型新型水泥生產(chǎn)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(huì)在燒成系統(tǒng)結(jié)皮，影

13、響燒成系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行，為此，在水泥生料配料時(shí)一方面限制堿含量小于 1%，同時(shí)要求硫堿比（ SO3 摩爾數(shù) /Na2O 摩爾數(shù)）控制為 0.6 0.8 。當(dāng)生料中堿含量為 1%，要滿(mǎn)足硫堿比在 0.6 0.8 的范圍內(nèi)，生料中 SO3 含量應(yīng)為0.77%1.03%（包括燃料帶入部分），由此可見(jiàn)，燃料煤帶入的硫不能單獨(dú)滿(mǎn)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(shè)計(jì)規(guī)范（GB50295-2008）特意把石灰質(zhì)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(jī)硫。元素硫、硫化物硫、有機(jī)硫?yàn)榭扇夹粤颉Ａ蛩猁}是不參與燃燒反應(yīng)的，多殘存于灰燼中，稱(chēng)為非可燃性硫。可燃性硫在燃燒時(shí)主要生成SO2，只有1%5%氧化成SO3，其主要化學(xué)反應(yīng)是：?jiǎn)误w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(jī)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(zhì)，部分在溫度 300600時(shí)分解生成；還有部分是在燃燒時(shí)產(chǎn)生的。但是，因?yàn)樗嗟闹饕鲜鞘沂?，在窯系統(tǒng)

15、的各個(gè)部位都有S02 被吸收，如 Fe2S在頂部?jī)杉?jí)旋風(fēng)筒中燃燒產(chǎn)生的 S02 ,約有 70%立刻被生料中的 CaO所吸收。尤其在最低一級(jí)旋風(fēng)筒中 , 氣溫為 800850 ,S0 2與活性很大的 CaO反應(yīng)速度最快，來(lái)自窯氣流中的大部分 S02被最低一級(jí)的旋風(fēng)筒截留下來(lái)。如果是窯磨一體機(jī)，S02在磨中被進(jìn)一步吸收。水泥熟料鍛燒工藝本身就是效率很高的脫硫過(guò)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(chǎn)燒成用的煤粉，無(wú)論是窯頭還是分解爐噴入，煤燃燒產(chǎn)生的SO2均通過(guò)分解爐，在分解爐內(nèi)大量剛生成的CaO基本上可將這些 SO2全部化合成CaSO4，進(jìn)一步結(jié)合成熟料，只有原料中

16、含有FeS2時(shí)預(yù)熱器的廢氣中才能有SO2，可以認(rèn)為新型干法生產(chǎn)工藝SO2的排放量主要取決于生料的SO3含量，新型干法生產(chǎn)工藝 SO2的排放量可用下面公式計(jì)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(jīng)述及，為保證水泥質(zhì)量和生產(chǎn)正常運(yùn)行，生料中SO3含量 1%；一般地說(shuō)，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(dá)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(jiàn)， SO2的排放量最大不超過(guò) 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(biāo)準(zhǔn)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(shí)，實(shí)測(cè) SO3排放濃度有可能超過(guò) 200mg/ Nm，即超標(biāo)。因?yàn)槟壳八嗌a(chǎn)除了生產(chǎn)過(guò)程的自吸硫外，一般尚不采取額外脫硫措施，因此生產(chǎn)過(guò)程的 SO2產(chǎn)生量即為 SO2排放量。5. 燒結(jié)生產(chǎn)計(jì)算方法：燒結(jié)及球團(tuán)生產(chǎn)工藝二氧

18、化硫產(chǎn)排放量動(dòng)態(tài)測(cè)算數(shù)學(xué)模型燒結(jié)及球團(tuán)生產(chǎn)煙氣中的SO2，主要來(lái)源于在燒結(jié)及球團(tuán)礦原燃料中硫的化合物燃燒。由于燒結(jié)及球團(tuán)生產(chǎn)使用的焦炭量很少，這些硫的化合物主要來(lái)自鐵精礦。這些硫的化合物也有通過(guò)焦炭引入的。而鐵礦石中的含量要比其少十倍。每生產(chǎn)一噸燒結(jié)及球團(tuán)礦約產(chǎn)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(jié)及球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)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(jié)機(jī)煙氣中33SO 的濃度一般在 100 1000 mg Nm，高的可以達(dá)到數(shù)千mg/Nm。采用2國(guó)產(chǎn)鐵精礦粉的混合料含硫一般在0.1 0.3 ，產(chǎn)生 SO 量在 1.8 5.4 /t球

19、團(tuán)；采用2進(jìn)口鐵精礦粉的混合料含硫一般在0.01 0.03，產(chǎn)生 SO量在 0.18 0.54/t 球團(tuán)。2生產(chǎn) 1 噸燒結(jié)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(jié)及球團(tuán)生產(chǎn)工藝 SO 產(chǎn)生量可以采用以下物料衡算方式進(jìn)行精確計(jì)算：2GSO2產(chǎn)生 2×M×（ K 鐵礦 ×S 礦 S 產(chǎn)品 ）t其中 K 鐵礦 噸產(chǎn)品（燒結(jié)礦）原料消耗量，t/t ；M產(chǎn)品（燒結(jié)礦）產(chǎn)量， t ；S礦 混合料的含硫率，；S產(chǎn)品 產(chǎn)品（燒結(jié)礦）含硫率

20、，。燒結(jié)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(shù)企業(yè)只對(duì)煙粉塵進(jìn)行凈化。（ 1）燒結(jié)生產(chǎn)工藝二氧化硫產(chǎn)排放量測(cè)算燒結(jié)工藝有組織排放廢氣中混合料中約90的硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2，SO2 取決于混合料中的硫分，一般燒結(jié)產(chǎn)生的SO 約 0.7 8 /t產(chǎn)品，如燒結(jié)生產(chǎn)資料不詳，其SO 排放量也可用22以下計(jì)算粗略估計(jì)：GGG燃料2 ×90× 1050S精礦2×K×M×S燃料 ×（ 1燒結(jié) SO2精礦 SO2SO2SO2）式中：K燃料燃燒過(guò)程中硫的轉(zhuǎn)化率；M燃料消耗量，默認(rèn)值；SO2脫硫措施的脫硫率，目前多數(shù)鋼企燒結(jié)尚未采取

21、脫硫措施。表 13燒結(jié)、球團(tuán)工藝過(guò)程燃料消耗量和硫的轉(zhuǎn)化率燃料類(lèi)型低位熱值燒結(jié)燃耗量（ M）球團(tuán)燃耗（ M）含硫含硫默認(rèn)值燃燒過(guò)程硫的轉(zhuǎn)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(jié)礦生產(chǎn) SO產(chǎn)生量計(jì)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(jié)礦的焦粉消耗50 千克，如焦分含硫0.7 ，

22、則燃燒后產(chǎn)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(chǎn)1 噸燒結(jié)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(jié) SO2 1.8(1.05 0.35) 1.8 × 1.4 2.52/t燒結(jié)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(jié) SO2 1.8(1.05× 0.2 0.35) 1.8 × 0.561.008 /t燒結(jié)礦（ 2）球團(tuán)生產(chǎn)工藝二氧化硫產(chǎn)排放量測(cè)算球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 與燒結(jié)工藝相近。球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中，混合料中80的硫轉(zhuǎn)變?yōu)?SO2