摘要：与环境意识的不断改进,开发节能环保的电石行业已是当务之急,它还电石行业带来了巨大的机遇和挑战,我公司积极响应国家号召电石生产,充分利用电石炉尾气,干洗后使用电石炉尾气气烧石灰窑,电石渣水泥的干燥乙炔工艺，实现废气、废渣的综合利用，实现电石炉的零排放。如何进一步利用电石炉废气，充分利用电石渣，充分利用粉体，减少废气排放和环境污染，降低生产成本，已成为当前社会企业不能等的课题。
关键词：密闭电石炉；气烧石灰窑；尾气；电石渣；
电石是一个高能源消耗、高排放行业,为了呼吁国家节能减排的重要任务,从使用电石炉尾气,尾气余热利用,电石渣替代石灰石生产水泥的讨论,不仅节约成本,实现废气的综合利用,渣。实现循环经济，降低电石和水泥行业的生产成本，减少环境污染，是电石生产的必然发展趋势。
一、大型密闭电石炉尾气综合利用基本途径
1.电石炉尾气。大型密闭电石生产中产生出高温炉气400~600℃，主要成分CO。其主要化学反应方程式为：CaO+3C—>CaC2+CO↑，其中CO约占气体总量的75~85%，炉气的成分取决于石灰的品质，石灰的煅烧程度至关重要。而采用大型密闭式电石炉生产每吨电石一般副产炉气450Nm3左右，折合标煤约0.17吨，可满足生产1吨石灰所需的能源。
2.气烧石灰窑。电石炉尾气稳定后，其热值为2600Kcal/Nm 3，热值比较高，利用价值极高。所以，在电石生产中，配有套筒石灰窑装置，将所产生的炉气CO经过除尘、净化、冷却后送往石灰窑作为燃料使用，变废为宝，不仅实现了资源的有效利用,而且保护环境，实现了尾气的有效利用。气烧石灰窑是以CO作为燃料煅烧石灰石，气体在窑内分布均匀，煅烧石灰活性高、反应性能好，产量高、能耗低。同时，保证了电石生产稳定的高质量石灰原料，炉况稳定，电极易操作，电耗低。
二、全密闭电石炉尾气的治理和综合利用现状
当前，我国国内现存三种密闭电石炉尾气除尘和利用技术，其分别是湿法回收炉气后再利用、直接利用后除尘和干法除尘后再利用。
1.湿法回收炉气后再利用。湿法回收炉气技术可以在短时间内就可以将高温炉气降到饱和温度，温度降低可以使焦油硬化、析出，特点是快速洗涤，易于熄火。湿法净化系统其工艺流程如图1所示。
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图1湿法回收炉气后再利用
该系统的特点是按照炉气的走向依次串联设置有带有刮板的炉气洗气机、粗洗一塔、粗洗二塔以及精洗三塔。炉气和水流形成逆向流程，在洗气机的出水口放置旋液分离器，分离器中的上清液回送至一塔的逆流段。回收的炉气被送入锅炉进行燃烧，产生的蒸汽供厂内生活取暖使用。在除尘工艺中使用机械刮板式洗气机，是因为降温后由于烟气中含有的少量焦油会析出,沉积下来的污垢通过机械刮板被挂掉，有效解决了除尘初期的积垢、堵塞问题，确保系统正常运行。洗涤产生的污水，很大一部分被循环利用。湿法回收利用工艺在技术上比较成熟，但是其系统复杂，隐患多，维护费用高，动力消耗大，而且会产生二次污染，与现在倡导的循环经济理念不相符，不适合大范围推广。
2.直接利用后除尘。该工艺使用炉气在余热锅炉内进行燃烧，分解气体和灰尘中的氯化物，灰尘发生物理性质变化，粘性降低，结构变得密实、厚重。该工艺的除尘方式和锅炉除尘工艺大致相同，不仅可以使除尘难度大大降低，而且也有效解决了氯化物的污染问题，一部分炉气通过调节阀进入烟囱放空燃烧，一部分进入余热锅炉烧嘴，和鼓风机的空气混合后燃烧放热产生高温烟气，之后经过除尘器除尘后放空。锅炉蒸发面和水进行热交换，产生中压蒸汽，通过送热器供应给用户。使用锅炉燃烧炉气，占地面积小，经济合理，不容易发生堵塞，安全可靠，产生的热值能够得到充分利用。
3.干法除尘后再利用。为推动我国电石炉行业的技术进步，上世纪八十年代末，我国从挪威、德国等国家引进了全密闭电石炉和干法除尘、中空电极、组合式把持器、计算机控制项等新技术。全密闭电石炉的尾气经净化后作为气烧窑的燃料烧制石灰，气烧窑所制得的生石灰反应性好，柔软适中，有利于电石生产，小块石灰石可以得到综合利用，开、停窑也非常方便。
三、石灰窑尾气烘干碳材
大型密闭电石炉，对原料的水分要求非常严格。因此，合格水分的炭材可以提高电石炉的稳定性，同时能防止发生电极事故。传统的兰碳干燥采用旋转式烘干机，用煤炭作燃料，工艺非常成熟。缺点就是在干燥过程中要消耗大量的煤炭，碳材停留时间短，烘干效果不佳，并且物料在回转过程中破损率非常高，会产生20%的粉末，原料利用率低，并且增加成本。采用箱式隧道窑烘干炭材，并利用石灰窑高温尾气（一般350~400℃）的余热干燥碳材，可将20%的炭材水分干燥到1%以内。由于在炭材干燥过程中采用箱式烘干机，碳材在箱体内为静态烘干，物料在箱内停留时间较长，烘干效果好，破损率小，大大提高了炭材的利用率。将石灰窑燃烧的余热尾气，通过气体输送管道引至炭材烘干，作为烘干碳材的预热能量，可节省煤炭燃料，从而降低生产成本。
四、电石渣制水泥
1.电石渣。电石渣是制取乙炔气、PVC等产品时产出的废渣，其主要成分是为Ca(OH)2,CaO含量高达65%~70%，还有少量的二氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化镁、硫化物、磷化物等。据资料统计，国内每年产生的电石渣高达2.4×108t，电石渣广泛用在水泥、建筑、化工、冶金等行业。电石渣呈强碱性，pH＞13，含有少量硫化物、磷化物有害物质。传统的电石渣处理方法主要是择地堆放或填埋，不仅占土地资源，污染环境，而且容易被风吹起四处飞溅，形成粉尘产生二次污染。所以，如何合理利用废弃电石渣，减少环境污染，节约资源是当务之急。电石渣的主要成分是氧化钙，公司用电石废渣代替石灰石作为原料生产水泥，有效抑制电石渣对环境造成的严重污染，实现了资源的综合利用，降低原料成本。
2.电石渣制水泥。乙炔工序是以电石为原料，在干法制取乙炔气体的过程中会产生很多的电石渣副产物。将原料磨完后直接入旋风预热器，经预热水分达到12~15%后与其它原料一同配料，再采用烘干能力强的立窑尾气对这种高湿生料进行烘干粉磨，预热器出来后入回转窑烧成水泥熟料。而我项目以电石渣为原料，采用新型干法生产水泥，能耗低，生产规模大，电石配比高。利用电石渣替代石灰石生产水泥不仅很好地利用电石废渣，而且将少了传统制水泥对石灰石原料的消耗，使石灰石资源的利用价值进一步提高，同时减少环境污染。利用1吨电石渣可节省1.28吨石灰石，减少CO2气体排放0.56吨，也可以增加吸收窑尾废气SO2气体减少其排放。
3.除尘器的选择。滤袋或除尘器必须能够耐得住240益以上的高温，只有这样才能避免焦油的析出，得到更为洁净的炉气。通常情况下，高温滤袋的清灰方式主要有两种，一种是利用脉冲阀喷吹进行清灰，可以使用玻纤针刺毡作为滤袋，但是最高承受温度为280度也可以使用不锈钢纤维或者是陶瓷纤维做滤袋，不仅可以承受800度的高温，而且过滤风速也会得到提高。一种是使用风机进行反吹弱清灰，此种设备利用玻纤作为滤袋，虽然过滤风速比较低，但是很容易实现。受脉冲阀不耐高温的影响，清灰气源只能使用氮气，这样会导致烟气温度降低，也会增加系统负荷。同时，为了避免高温辐射，选择把脉冲阀安装在远离除尘器的位置，这样就使脉冲阀和除尘器的接触部位的密封增加了难度，也影响了脉冲阀的使用寿命。使用前一种方式除尘，可以使除尘后的烟气温度得到提高，除尘器的烟气温度容易控制，但是造价比较高，实现的不确定因素较多。后一种除尘方式，虽然烟气波动范围小，但是造价低并且可行性高。
总之，电石行业坚持走“低投入、低消耗、低排放、高利润”的能源综合利用型的发展之路，把发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型的企业，是当今社会发展的需要。
参考文献：
[1]王瑞.密闭电石炉气净化及综合利用.2018.
[2]赵斌.关于全密闭电石炉尾气治理及综合利用.2019.