Влияние предприятия на экологию (на примере КХП ОАО "НТМК")

     Углеподготовительный  цех полностью механизирован, все  технологические прогрессы устойчиво  и надёжно осуществляются машинами непрерывного действия. Это позволило  эффективно внедрить комплексную автоматизацию  производственного процесса с дистанционным  управлением всеми механизмами.

     Многолетнее сотрудничество с поставщиками - обогатительными  фабриками даёт возможность прогнозировать и обеспечивать стабильное качество сырья.

     Основная  задача углеподготовительного цеха заключается в приготовлении  угольной шихты заданного качества из углей, предназначенных для коксования. Пищей для жизни АКХЗ является уголь Кузбасса. Производительность цеха составляет 5 млн. тонн шихты в  год.

     В зимний период при перевозках углей  с повышенным содержанием влаги  происходит их смерзание, в результате чего выгрузка угля затрудняется. Разгрузка  смёрзшегося угля облегчается, если его размораживать в специальных теплогаражах. Размораживание осуществляется с помощью продуктов горения от сжигания коксового газа, которые подаются в распределительные газопроводы, уложенные в гараже вдоль железнодорожных путей. Температура в гараже 100-110°С, продолжительность размораживания составляет в зависимости от толщины промёрзшего слоя 1,5 - 3,0 часа. На заводе имеется 2 гаража размораживания ёмкостью 60 вагонов.

     Уголь из вагонов попадает в два железобетонных бункера. Под бункерами установлены  высокопроизводительные ленточные  конвейеры. Цель предварительного дробления  – измельчить крупные куски угля, сделать его транспортабельным  и более равномерным по крупности. Предварительное дробление производиться  барабанными дробилками. Затем уголь  проходит отделение железоотделителей. После дробления угли поступают в закрытый склад емкостью 140 тысяч тонн.

     Коксовый  цех

     Коксование — процесс переработки жидкого и твёрдого топлива нагреванием без доступа воздуха. При разложении топлива образуются твёрдый продукт — кокс и летучие продукты.

     Назначение  цеха – производство из угольной шахты  кокса, соответствующего техническим  условиям, и химических продуктов  коксования (смола, коксовый газ, бензольные углеводороды, фенолы и др.). В состав цехов входят коксовые батареи (№1,2 в коксовом цехе №1; №3,4 – в цехе№2) со вспомогательными и обслуживающими устройствами и сооружениями; угольные башни; коксовые машины; тушильные башни для мокрого тушения кокса с насосами и отстойниками (коксовый цех №1); установки сухого тушения кокса (УСТК) (коксовый цех №2); коксовые рампы; коксосортировки.

     Современная коксовая батарея - сложный теплотехнический агрегат. Основной технологический  процесс протекает в камерах  коксования, где угольная шихта нагревается  без доступа воздуха до 900-1500 С^о, при этом происходит высокотемпературное разложение углей с выделением газообразных продуктов и формированием твердого остатка - кокса.

     Являясь частью коксовой печи, камера коксования образуется двумя боковыми стенами  из огнеупорного кирпича.

     Запас угольной шихты, обеспечивающий двухсменную  работу печей, накапливается в угольной башне, железобетонном бункере, разделенном  внутренними перегородками на секции. В нижней части угольной башни  на выходах из секций располагается  ряд затворов, через которые угольная шихта поступает в бункера  углезагрузочного вагона.

     Углезагрузочный вагон после набора шихты передвигается к косовой печи, готовой к загрузке. Загрузка печи составляет 3-6 мин. В коксовых печах путем термического разложения угольной шихты получают кокс и летучие продукты коксования.

     Коксование  шихты происходит в коксовых печах  систем ПВР. Обогрев коксовых печей  производится непрерывно обратным коксовым газом. Продукты сгорания коксового  газа, содержащие сажу, оксид углерода, диоксид серы, окислы азота, бензопирен через дымовые трубы выбрасываются в атмосферу.

     Коксовый  цех работает в непрерывном режиме с периодическими остановками выдачи кокса по цикличному графику. Время  цикличных остановок составляет 1-2 часа.

     Оборот  печей (по данным 1999г.) по коксовым батареям (КБ) составил:

     КБ  №1-18,43 часов;

     КБ  №2-19,00 часов;

     КБ  №3-18,41 часов;

     КБ  №4-18,41 часов.

     Готовый кокс выгружается в коксовозный вагон строго по определенному графику. После окончания выдачи кокса в тушильный вагон он направляется к тушильному устройству, назначение которого обеспечить охлаждение кокса до температуры 180~250°С и равномерную постоянную влажность.

     В коксовом цехе № 1 применяется мокрое тушение, в коксовом цехе № 2 - сухое  тушение.

     При мокром тушении кокс в течение 60 секунд орошается водой (0,5 м³/т кокса) в тушильной башне, которая оборудована системой трубопроводов и форсунок - распылителей. После орошения вагон отстаивается 30-50 секунд под тушильной башней для стока излишней воды.

     Вода  стекает в отстойники, откуда насосами снова подается на тушение. Коксовый шлам из отстойников забирается краном в вагоны и отгружается потребителю.

     По  окончании стока воды из вагона охлажденный  кокс разгружается на наклонную площадку - коксовую рампу, на которой выдерживается  в течение 12-15 мин для испарения  воды и затем подается на сортировку.

     В сравнении с традиционным мокрым тушением, сухое тушение кокса  имеет следующее технико-экономические  преимущества:

     - отсутствие выброс паров воды  в атмосферу и сточных вод  тушильной башни;

     - возможность покрытия потребности  завода в паре за счет утилизируемого  тепла кокса;

     - производство кокса минимальной  влажности;

     - получение более однородного  кокса по крупности;

     - улучшение качества кокса, так  как в этом случае он не  испытывает разрушения из-за резкого  охлаждения;

     - устранение коррозии металлоконструкций  от паров мокрого тушения;

     - уменьшение времени коксования  за счет дококсовывания в форкамере УСТК.

     При сухом тушении кокс охлаждают  путем продувки через слой раскаленного кокса инертного газа, циркулирующего в замкнутой системе.

     Вагон с раскаленным коксом подъемником  поднимают на установку сухого тушения (УСТК). УСТК состоит из камеры тушения, циклона-отделителя пыли, котла-утилизатора  и утьевого устройства. Раскаленный кокс в камере тушения, соприкасаясь с подаваемым инертным газом, охлаждается до температуры 250-280 °С. Инертный газ при температуре 760-800 °С поступает в пылеотделитель-циклон, где освобождается от пыли, затем проходит в котел-утилизатор и уже при температуре 180-200 °С подается в распределительное устройство камеры тушения - дистрибутор. Сброс избыточного теплоносителя происходит постоянно через газосбросные свечи УСТК в атмосферу. Разгрузка кокса производится через специальное разгрузочное устройство порциями по 20-30 кг на транспортер кокса.

     После охлаждения кокс поступает в отделение  коксосортировки. Назначение ее - разделение валового кокса по классам крупности на металлургический кокс и мелочь. Схема коксосортировки предусматривает рассев кокса на классы крупностью на валковых и виброгрохотах. После коксосортировки кокс грузят в вагоны для отправки потребителям. Мелкие классы кокса собирают в бункера-накопители для последующей отгрузки в железнодорожных вагонах. Места перегрузок и пересыпок кокса, разгрузки камер УСТК оснащены аспирационными системами.

     Для предотвращения газовыделений загрязняющих веществ (продукты пиролиза угля) через неплотности крышек загрузочных люков и стояков на батареях применяется заливка люков спецраствором и пневмоуплотнение крышек стояков. Для предотвращения процессов коксового газа через неплотности кладки печей в отопительную систему проводится регулярный ремонт огнеупорной кладки (методом напыления, мокрого торкретирования, керамической наплавки).

     Основными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в коксовых цехах являются: дымовые трубы  коксовых батарей, свечи УСТК, башня  тушения, коксовая рампа, загрузка угля, выдача кокса, неплотности арматуры герметизации, трубы аспирационных систем, дефлекторы производственных зданий, воздушники конденсатоотводчиков. 

     3.2.4 Цех конденсации  и улавливания  химических продуктов 

     В процессе коксования образуются ценные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств  и особенно предприятий органического  синтеза. Очистка выделяющегося  при коксовании газа с улавливанием ценных химических составляющих осуществляется в одном из основных цехов завода - цехе улавливания химических продуктов  коксования.

     Комплекс  цеха улавливания предназначен для  отвода коксового газа от печей коксовых батарей 1-4, охлаждения его с выделением конденсирующихся смолы, воды, извлечения из газа аммиака, бензола, пиридина.

     В состав цеха входят:

• отделение конденсации и охлаждения коксового газа;
• аммиачно-сульфатное отделение с пиридиновой установкой и складом сульфата;
• склад реактивов;
• бензольное отделение;
• очистка обратного коксового газа для отопления батарей;
• биохимическая установка для очистки сточных фенольных вод;
• установка утилизации химических отходов;
• склад смолы, масел и сырого бензола;
• установка по приготовлению тяжелой смолы (дорожного связующего).

     Обработка коксового газа осуществляется по следующей  схеме:

     Парогазовые продукты, выходящие из камеры коксования с температурой 750-800^сС, сначала подвергаются охлаждению до 85-90°С аммиачной водой, которая подается из отделения конденсации в газоотводящую арматуру. В газосборниках коксовой батареи при этом конденсируется до 60% смолы.

     Затем газ, содержащий еще значительное количество смоляного тумана, так называемый "прямой коксовый газ", поступает  в первичные газовые холодильники, назначение которых снизить его  температуру до 30-35°С. По мере охлаждения прямого коксового газа из него конденсируются смола и вода.

       Все сконденсировавшиеся продукты  поступают в аппараты (осветлители), где смола отделяется от воды. Вода насосами снова направляется на охлаждение парогазовых продуктов в газоотводящей арматуре и газосборниках коксовых батарей.

     Смола подается в хранилища для последующей  переработки.

     После нагнетателей коксовый газ поступает  в аппараты для улавливания аммиака. Одновременно с аммиаком улавливаются пиридиновые основания. Коксовый газ  барботирует через раствор серной кислоты в специальном аппарате-сатураторе. Реагируя с серной кислотой, аммиак коксового газа образует соль - сульфат аммония. Сульфат аммония выделяется из циркулирующего в системе раствора на центрифугах и после сушки отправляется потребителям.

     Поступающий из сульфатного отделения газ  с температурой 55-60°С подвергается конечному охлаждению (до температуры - 25°С). Для конечного охлаждения газа применяют холодильники непосредственного действия. Одновременно с охлаждением газа и конденсацией содержащихся в нем водяных паров в конечном газовом холодильнике (КГХ) происходит вымывание нафталина. Нафталин из воды КГХ коксовых батарей 1 -4 экстрагируется поглотительным маслом.

     Вода  после КГХ поступает в отстойники, далее в промежуточную емкость, из которой насосами подается на охлаждение в кожухотрубчатые холодильники и далее снова на КГХ. Отстоявшееся поглотительное масло, насыщенное нафталином, передается на переработку в бензольное отделение.

     После конечного охлаждения коксовый газ  с коксовых батарей 1-4 поступает  в отделение улавливания сырого бензола. Улавливание сырого бензола  осуществляется путем контактирования газа с поглотительным маслом, приготовляемым из фракции каменноугольной смолы, в скрубберах, в которых уложена деревянная реечная насадка. Насадка скруббера сверху орошается поглотительным маслом, навстречу маслу из нижней его части поступает коксовый газ. Выходящий из бензольных скрубберов коксовый газ, т.е. газ, прошедший все стадии очистки, называется "обратным". Это конечный продукт, который может передаваться потребителю (обогрев коксовых батарей, трубчатых печей, гаражей размораживания, ТЭЦ и др.).