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1、1.1.6 煤气化过程的安全与环保,河南化工技师学院,2019/7/16,1,1.1.6 煤气化过程的安全与环保,任务1 熟知煤气化过程的安全 任务2 煤气化过程的废水处理 任务3 煤气化过程的废渣处理,2019/7/16,2,1.能查找相关资料，了解煤气化的安全生产，了解生产安 全对企业的影响。 2.会描述煤气化过程对废水、废气以及废渣处理。 3.能与他人合作，进行有效沟通交流。 4.能主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进 行总结和反思。 5.能运用网络、教材、参考书等渠道，查找安全生产知识。,2019/7/16,3,学习目标,任务1 熟知煤气化过程的安全,2019/7/16,4,
2、煤气化生产系统有什么特点？煤气化生产的危险因素有哪些？煤气化生产中需要注意哪些安全事项？,2019/7/16,5,情境引入,一、煤气化生产系统的特点,1.易燃易爆、有毒有害和强腐蚀性物质多 2.生产工艺复杂 3.物料封闭，难以直接观察 4.规模大、密度高 煤化工生产呈现物耗、能耗的集中化和扩大化趋势。近年来，生产一次加工能力不断提高，年加工能力在数百万吨的装置依次投产，生产中的能耗、物耗在不断集中化和扩大化。一旦发生事故，其后果的严重程度大大增加。,二、煤气化生产中的易燃易爆物质和有毒有害物质,1.易燃易爆物质 煤气化工业企业中存在CO、H2、甲醇、二甲醚、乙醇等易燃易爆物质，这些物质在生产、
3、使用和储存过程中存在火灾、爆炸事故的风险。 2.有毒有害物质 煤气化工业企业产品及附属产品如CO、H2S属于有毒气体，其最广泛的产品氨、甲醇为有毒物质。这些有毒物质在生产、使用和储存过程中存在泄漏后扩散产生毒害事故的风险。,三、煤气化生产中的风险源,1.气化炉 气化炉是煤气化工业的主体设备，气化炉通常是高温高压状态下运转，其中存在大量CO、H2等易燃易爆物质及H2S等有毒气体。若因运行不正常，则极易发生火灾爆炸和泄漏事故。 2.储罐 煤气化工业的产品或中间产品如甲醇、液氨等物质，常常因安全需要在储罐内储存或运输。由于压力、腐蚀等作用，极易发生泄漏进而引起火灾爆炸等事故。 3.辅助设施 煤气化工
4、业的辅助设施如硫回收装置、水处理系统通常存在有毒物质H2S和氯气，这些物质若发生事故性泄漏，将会对周围人员产生毒害作用。,三、煤气化生产中的风险源,四、危险因素及影响分析 煤气化生产工艺复杂、控制点多，根据煤气化生产工艺特点，可能发生的危险及其分析如下表6-1。,五、煤气化生产主要安全措施,1.采用先进的工艺技术和安全联锁报警装置 2.设置检测装置、安全装置 3.加强劳动保护 4.加强定期检查 5.加强操作工培训,能力训练,请运用网络、教材、参考书等渠道，回答下列问题： 1.煤气化生产中主要有哪几类不安全因素？举例说明 2.煤气化生产企业如何加强安全管理。 3.查阅安全管理中的十大定律的内容，
5、对你有哪些启示？,任务2 煤气化过程的废水处理,2019/7/16,12,从煤气化生产工艺入手，想想看煤气化废水的主要来源有哪些？废水中含有哪些污染物？能直接排放吗？ 煤气化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。 对煤气化废水的处理，单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理，难以达到排放标准，需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。,2019/7/16,
6、13,情境引入,一、煤气化废水处理技术,煤气化废水处理通常可分为一、二级处理和深度处理。 一级处理包括沉淀、过滤、萃取、汽提等单元，以除去部分灰渣、油类等。一级处理中主要重视有价物质的回收，如用溶剂萃取、汽提、吸附和离子交换等脱酚并进行回收。不仅避免了资源的流失浪费，而且对废水处理有利。煤气化废水通常萃取脱酚和蒸汽提氨后，废水中挥发酚和挥发氨分别能去除99%和98%以上，COD也相应去除90%左右。 二级处理主要是生化法，一般经二级处理后，废水可接近排放标准，生化法主要有活性污泥法和生物过滤法等。 煤气化废水普遍应用的深度处理方法是臭氧氧化法和活性炭吸附。,二、煤气化废水处理方法,1.活性污泥
7、法 活性污泥法（图6-1）是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中和废水充分接触，并在有溶解氧的条件下，对废水中所含的有机底物进行着合成和分解的代谢活动。,二、煤气化废水处理方法,2.生物铁法 生物铁法是在曝气池中投加铁盐，以提高曝气池活性污泥浓度为主，充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。 工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。 3.炭-生物铁法 炭-生物铁法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理，老化的活性炭采用生物再生。 该工艺流程简便，易于操作，设备少，投资低。由于炭不必频繁再生，故可减少处理费用。,二、煤气化废水处
8、理方法,4.缺氧好氧（A-O）法 可去除COD中难降解部分的某些污染物以及氨氮与氟化物。（A-O）法内循环生物脱氮工艺（图6-2），即缺氧好氧工艺，其主要工艺路线是缺氧在前，好氧在后，泥水单独回流，缺氧池进行反硝化反应，好氧池进行硝化反应，废水先流经缺氧池后进入好氧池。,能力训练,1、分组讨论，煤气化废水处理后，如何循环使用。 2、请运用网络、教材、参考书等渠道，查阅煤气化废水循环工艺流程方框图。,任务3 煤气化过程的废渣处理,2019/7/16,19,想想看煤气化废渣的主要有哪些？如何综合利用？,2019/7/16,20,情境引入,一、废渣的污染,1.对水体的污染 固体废物进入水体，还影响水
9、生生物的生存和水资源的利用。投弃海洋的废物会在一定海域造成生物的死亡。废物堆或垃圾填地，经雨水浸淋，渗出液和滤沥会污染土地、河川、湖泊和地下水。 2.对大气的污染 固体废物堆中的尾矿、粉煤灰、干污泥和垃圾中的尘粒会随风飞扬，遇到大风，会刮到很远的地方。许多种固体废物本身或者在焚化时，会散发毒气和臭气。 3.对土壤的污染 固体废物及其渗出液和滤沥所含的有害物质会改变土质和土壤结构，影响土壤中微生物的活动，有碍植物根系生长，或在植物机体内积蓄。,二、煤气化的排渣,煤的气化过程中的可燃成分转化为气体燃料，即产品煤气，灰分则以灰渣的形式出。 1.煤气化排渣方式 （1）固态排渣（2）加压液态排渣时候采用
10、和料槽阀门相同的方法排灰。 （3）流化床反应器，矸石灰从炉子底部开口排灰，飞灰从粗煤气中分离。 （4）气流床反应器，灰渣以液态方式排渣，从气化炉底部开口流出，（前提是气化温度应高于灰渣的熔化温度）。 煤气化过程产生的废渣，全国产生量达几千万吨以上，大部分储入堆灰场。,二、煤气化的排渣,2.德士古（Texaco）气化炉排渣 从环境保护上讲，德士古煤气化方法优于其他气化方法，不但无废水生成，还可添加其他有机废水制煤浆，气化炉起焚烧作用。排出灰渣呈玻璃光泽状，不会产生公害。 3.壳牌（shell）气化炉排渣特点 壳牌技术使煤炭资源得以充分利用，排出的炉渣含碳1%、飞灰含碳 5%，可以再利用，同时排出
11、的废水少；其中硫化物被还原成纯硫磺，可以作为原料出售给化工行业，灰分则被回收为清洁炉渣，用来制造建筑材料。,三、煤气化废渣的利用,1.筑路 在炉渣中加入适量的石灰拌和后，可作为筑路底料。 2.用于循环流化床燃烧 气化炉渣含有大量未烧掉的炭，还可掺和煤粉，用作循环流化床锅炉的燃料。 3.做建筑材料 炉渣可代替黏土作为生产水泥的原料，或者作为水泥混合材料。将灰渣破碎、煅烧，配以定量的石膏、萤石等混合材料，经球磨粉化即成灰渣硅酸盐水泥。还可配以量的生石膏、生石灰、水泥等配料，通过高压制成免烧砖。 4.用作填料 灰渣中含有约60 %的Si02，所以可用作橡胶、塑料、深色涂料及胶黏剂的填料,能力训练,请运用网络、教材、参考书等渠道，回答下列问题： 1.分组讨论，如何充分利用煤气化中的废渣？ 2.列举你知道的煤气化废渣利用实例。 能力拓展 3.查阅危险废物污染防治技术政策的废渣处置方法，对你有哪些启发？,
