1、1.1.6 煤氣化過程的安全與環(huán)保,河南化工技師學院,2020/8/25,1,1.1.6 煤氣化過程的安全與環(huán)保,任務(wù)1 熟知煤氣化過程的安全 任務(wù)2 煤氣化過程的廢水處理 任務(wù)3 煤氣化過程的廢渣處理,2020/8/25,2,1.能查找相關(guān)資料，了解煤氣化的安全生產(chǎn)，了解生產(chǎn)安 全對企業(yè)的影響。 2.會描述煤氣化過程對廢水、廢氣以及廢渣處理。 3.能與他人合作，進行有效溝通交流。 4.能主動獲取有效信息，展示工作成果，對學習與工作進 行總結(jié)和反思。 5.能運用網(wǎng)絡(luò)、教材、參考書等渠道，查找安全生產(chǎn)知識。,2020/8/25,3,學習目標,任務(wù)1 熟知煤氣化過程的安全,2020/8/25,4,

2、煤氣化生產(chǎn)系統(tǒng)有什么特點？煤氣化生產(chǎn)的危險因素有哪些？煤氣化生產(chǎn)中需要注意哪些安全事項？,2020/8/25,5,情境引入,一、煤氣化生產(chǎn)系統(tǒng)的特點,1.易燃易爆、有毒有害和強腐蝕性物質(zhì)多 2.生產(chǎn)工藝復雜 3.物料封閉，難以直接觀察 4.規(guī)模大、密度高 煤化工生產(chǎn)呈現(xiàn)物耗、能耗的集中化和擴大化趨勢。近年來，生產(chǎn)一次加工能力不斷提高，年加工能力在數(shù)百萬噸的裝置依次投產(chǎn)，生產(chǎn)中的能耗、物耗在不斷集中化和擴大化。一旦發(fā)生事故，其后果的嚴重程度大大增加。,二、煤氣化生產(chǎn)中的易燃易爆物質(zhì)和有毒有害物質(zhì),1.易燃易爆物質(zhì) 煤氣化工業(yè)企業(yè)中存在CO、H2、甲醇、二甲醚、乙醇等易燃易爆物質(zhì)，這些物質(zhì)在生產(chǎn)、

3、使用和儲存過程中存在火災、爆炸事故的風險。 2.有毒有害物質(zhì) 煤氣化工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品及附屬產(chǎn)品如CO、H2S屬于有毒氣體，其最廣泛的產(chǎn)品氨、甲醇為有毒物質(zhì)。這些有毒物質(zhì)在生產(chǎn)、使用和儲存過程中存在泄漏后擴散產(chǎn)生毒害事故的風險。,三、煤氣化生產(chǎn)中的風險源,1.氣化爐 氣化爐是煤氣化工業(yè)的主體設(shè)備，氣化爐通常是高溫高壓狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，其中存在大量CO、H2等易燃易爆物質(zhì)及H2S等有毒氣體。若因運行不正常，則極易發(fā)生火災爆炸和泄漏事故。 2.儲罐 煤氣化工業(yè)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品如甲醇、液氨等物質(zhì)，常常因安全需要在儲罐內(nèi)儲存或運輸。由于壓力、腐蝕等作用，極易發(fā)生泄漏進而引起火災爆炸等事故。 3.輔助設(shè)施 煤氣化工

4、業(yè)的輔助設(shè)施如硫回收裝置、水處理系統(tǒng)通常存在有毒物質(zhì)H2S和氯氣，這些物質(zhì)若發(fā)生事故性泄漏，將會對周圍人員產(chǎn)生毒害作用。,三、煤氣化生產(chǎn)中的風險源,四、危險因素及影響分析 煤氣化生產(chǎn)工藝復雜、控制點多，根據(jù)煤氣化生產(chǎn)工藝特點，可能發(fā)生的危險及其分析如下表6-1。,五、煤氣化生產(chǎn)主要安全措施,1.采用先進的工藝技術(shù)和安全聯(lián)鎖報警裝置 2.設(shè)置檢測裝置、安全裝置 3.加強勞動保護 4.加強定期檢查 5.加強操作工培訓,能力訓練,請運用網(wǎng)絡(luò)、教材、參考書等渠道，回答下列問題： 1.煤氣化生產(chǎn)中主要有哪幾類不安全因素？舉例說明 2.煤氣化生產(chǎn)企業(yè)如何加強安全管理。 3.查閱安全管理中的十大定律的內(nèi)容，

5、對你有哪些啟示？,任務(wù)2 煤氣化過程的廢水處理,2020/8/25,12,從煤氣化生產(chǎn)工藝入手，想想看煤氣化廢水的主要來源有哪些？廢水中含有哪些污染物？能直接排放嗎？ 煤氣化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水，屬于焦化廢水的一種。水質(zhì)成分復雜，污染物濃度高。廢水中含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水。 對煤氣化廢水的處理，單純靠物理、物理化學、化學的方法進行處理，難以達到排放標準，需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達到處理要求的程度。,2020/8/25,

6、13,情境引入,一、煤氣化廢水處理技術(shù),煤氣化廢水處理通常可分為一、二級處理和深度處理。 一級處理包括沉淀、過濾、萃取、汽提等單元，以除去部分灰渣、油類等。一級處理中主要重視有價物質(zhì)的回收，如用溶劑萃取、汽提、吸附和離子交換等脫酚并進行回收。不僅避免了資源的流失浪費，而且對廢水處理有利。煤氣化廢水通常萃取脫酚和蒸汽提氨后，廢水中揮發(fā)酚和揮發(fā)氨分別能去除99%和98%以上，COD也相應去除90%左右。 二級處理主要是生化法，一般經(jīng)二級處理后，廢水可接近排放標準，生化法主要有活性污泥法和生物過濾法等。 煤氣化廢水普遍應用的深度處理方法是臭氧氧化法和活性炭吸附。,二、煤氣化廢水處理方法,1.活性污泥

7、法 活性污泥法（圖6-1）是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應器中和廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對廢水中所含的有機底物進行著合成和分解的代謝活動。,二、煤氣化廢水處理方法,2.生物鐵法 生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽，以提高曝氣池活性污泥濃度為主，充分發(fā)揮生物氧化和生物絮凝作用的強氧化生物處理方法。 工藝包括廢水的預處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。 3.炭-生物鐵法 炭-生物鐵法是在原傳統(tǒng)的生物法的基礎(chǔ)上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理，老化的活性炭采用生物再生。 該工藝流程簡便，易于操作，設(shè)備少，投資低。由于炭不必頻繁再生，故可減少處理費用。,二、煤氣化廢水處

8、理方法,4.缺氧好氧（A-O）法 可去除COD中難降解部分的某些污染物以及氨氮與氟化物。（A-O）法內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝（圖6-2），即缺氧好氧工藝，其主要工藝路線是缺氧在前，好氧在后，泥水單獨回流，缺氧池進行反硝化反應，好氧池進行硝化反應，廢水先流經(jīng)缺氧池后進入好氧池。,能力訓練,1、分組討論，煤氣化廢水處理后，如何循環(huán)使用。 2、請運用網(wǎng)絡(luò)、教材、參考書等渠道，查閱煤氣化廢水循環(huán)工藝流程方框圖。,任務(wù)3 煤氣化過程的廢渣處理,2020/8/25,19,想想看煤氣化廢渣的主要有哪些？如何綜合利用？,2020/8/25,20,情境引入,一、廢渣的污染,1.對水體的污染 固體廢物進入水體，還影響水

9、生生物的生存和水資源的利用。投棄海洋的廢物會在一定海域造成生物的死亡。廢物堆或垃圾填地，經(jīng)雨水浸淋，滲出液和濾瀝會污染土地、河川、湖泊和地下水。 2.對大氣的污染 固體廢物堆中的尾礦、粉煤灰、干污泥和垃圾中的塵粒會隨風飛揚，遇到大風，會刮到很遠的地方。許多種固體廢物本身或者在焚化時，會散發(fā)毒氣和臭氣。 3.對土壤的污染 固體廢物及其滲出液和濾瀝所含的有害物質(zhì)會改變土質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤中微生物的活動，有礙植物根系生長，或在植物機體內(nèi)積蓄。,二、煤氣化的排渣,煤的氣化過程中的可燃成分轉(zhuǎn)化為氣體燃料，即產(chǎn)品煤氣，灰分則以灰渣的形式出。 1.煤氣化排渣方式 （1）固態(tài)排渣（2）加壓液態(tài)排渣時候采用

10、和料槽閥門相同的方法排灰。 （3）流化床反應器，矸石灰從爐子底部開口排灰，飛灰從粗煤氣中分離。 （4）氣流床反應器，灰渣以液態(tài)方式排渣，從氣化爐底部開口流出，（前提是氣化溫度應高于灰渣的熔化溫度）。 煤氣化過程產(chǎn)生的廢渣，全國產(chǎn)生量達幾千萬噸以上，大部分儲入堆灰場。,二、煤氣化的排渣,2.德士古（Texaco）氣化爐排渣 從環(huán)境保護上講，德士古煤氣化方法優(yōu)于其他氣化方法，不但無廢水生成，還可添加其他有機廢水制煤漿，氣化爐起焚燒作用。排出灰渣呈玻璃光澤狀，不會產(chǎn)生公害。 3.殼牌（shell）氣化爐排渣特點 殼牌技術(shù)使煤炭資源得以充分利用，排出的爐渣含碳1%、飛灰含碳 5%，可以再利用，同時排出的廢水少；其中硫化物被還原成純硫磺，可以作為原料出售給化工行業(yè)，灰分則被回收為清潔爐渣，用來制造建筑材料。,三、煤氣化廢渣的利用,1.筑路 在爐渣中加入適量的石灰拌和后，可作為筑路底料。 2.用于循環(huán)流化床燃燒 氣化爐渣含有大量未燒掉的炭，還可摻和煤粉，用作循環(huán)流化床鍋爐的燃料。 3.做建筑材料 爐渣可代替黏土作為生產(chǎn)水泥的原料，或者作為水泥混合材料。將灰渣破碎、煅燒，配以定量的石膏、螢石等混合材料，經(jīng)球磨粉化即成灰渣硅酸鹽水泥。還可配以量的生石膏、生石灰、水