华林环境

1. 炉气的特性
生产过程中的密闭电石炉内,通电后生成产品的主要反应式如(1)所示：
CaO+3C=CaC2+CO           （1）
1.1 炉气量：400Nm3/t电石；
1.2 温度：正常400--800℃，（瞬时）1000℃。
1.3 炉气的组分（一般）
成分 CO CO2 CH4 N2 H2 O2 CN-焦油
含量(%) 70-90 1-10 0.5 1-8 0-10 0.2-0.6微量 微量

1.4 粉尘含量及组分
粉尘含量：50-150 g/ Nm3
粉尘种类 CaO C SiO2 Fe2O3 Al2O3其它
所占比例(%) 37.2 34.1 15.8 0.96 7.1 4.84

2. 炉气的特点
密闭电石炉尾气有以下特点：
(1)电石炉尾气出炉温度高且不稳定；
(2) 炉气量波动而不平稳，尾气中一氧化碳浓度高，约含74—85％，且温度高，属于易燃易爆的气体；
(3)尾气粉尘含量大且粒径小，5～10μm的约占粉尘40％，大于40μm的不足11％，高达150g／Nm3的烟尘使得尾气的回收很不利;
(4)尾气有一定的热值约2300—2600 Kcal／Nm3；
(5)尾气中含有微量的焦油，析出后和粉尘粘连，给低温除尘带来不便。

3. 密闭电石炉尾气分析系统
一般分析系统从结构上可分为三大部分，即取样系统，预处理系统，分析系统。根据炉气的以上特点，西安聚能仪器有限公司经过多年经验积累，将该分析系统从功能上划分为如图1所示的几部分，据此设计制造的成套系统，在新建大型密闭电石炉（5万t）以及老的电石炉改造的应用中都取得了很好的运用效果。
以下简要介绍该分析系统的设计。
3.1 取样点的选取
取样点的选取应该满足以下要求：能真实、及时地反映用户所关注的炉况参数；取样的点温度、压力、流量比较稳定；粉尘、焦油量尽可能小。如果取样点选取不当将给后续系统带来额外负担，甚至不能真实地反映出需要的炉况参数。
3.2 取样系统的设计
取样系统是整个分析系统的第一道关口，它是否成功，将直接导致整个分析系统的成败。电石炉尾气取样点的温度大约在200-300℃，相对压力为微正压到微负压之间，由于炉气的特殊性，取样系统必须具有对样品组分进行初步的物理分离，将采样探头周围的固体颗粒从气态流体中分离出去，因此取样系统不仅要有探针（取样管），还要有过滤系统、探头清扫系统等，此外，还应具有便于维护的结构。西安聚能仪器有限公司自主研发的取样探头能将大于0.3 μ 粉尘m的99%滤出。采用专利取样探头，再配以程控自动吹扫装置，即可担此重任。
3.3 预处理系统的设计
预处理系统主要完成从取样系统输送过来的气样进行安全、及时、有效地处理，以满足仪器分析系统的使用条件。首先传输管路的设计必须满足空气动力学的要求，使样气流路畅通无阻；接下来是将样气进行除尘、除焦油、调压、除水、稳流等一系列连惯处理。使处理后的样品气干燥、清洁，以便进入仪器分析系统中的关键组分得以准确分析。从而为电石的生产安全以及炉气的有效利用提供科学的依据。
除尘系统包括过滤、清扫、再过滤等，防止管路阻塞；脱焦除油系统包括控温、洗出、吸附等，有利于管路畅通，保护分析设备；除水系统包括汽水分离、冷凝、雾捕集、气水分离、干燥过滤等，保护分析仪，保证测试准确；压力调整系统包括泵、调节阀、快速回路等，以保证仪器正常工作条件。可编程控制（PLC）系统，主要包括PLC、程序软件、执行机构、人机界面等，主要用于对取样预处理系统实现自动控制，出现异常情况时报警。
3.4 仪器分析系统
本系统包括流量调节装置、防异常进水装置、校准装置、分析仪器等。其中防异常进水装置采用聚能公司具有专利权的阻液器，在工艺出现异常情况下，确保分析仪器不会因为进水而损坏仪器。分析仪器是根据电石生产工艺以及尾气用途进行配置的。一般密闭电石炉尾气中的O2、H2、CO等气体属于必测项目。其中O2和H2的含量是安全指标，CO是尾气利用核心。对于O2的测定，可选择O6F、JNYQ-O-11等；对于H2的测定，可选择JNYQ-H-34 ；对于CO的测定，可选择JNYQ-I-41等。对需要测定CH4、CO2的场所，可选择JNYQ-I-41型分析仪。

4. 电石炉尾气成套分析系统的应用
西安聚能仪器有限公司制造的电石炉尾气分析系统，功能框图的基础上，根据不同用户的工况及要求还会进行有针对性地设计。

总之，密闭式电石炉适用于大容量炉型，炉气从炉内引出后可实现综合利用，既降低了冶炼能耗，又减少了能源的巨大浪费，同时大幅度减少了烟气直接排放，有利于环境保护。符合国家有关产业政策，必将得到较快发展。同时，对其尾气在线分析系统也会有越来越高的要求。因此，电石炉尾气分析系统在先进性、适用性、可靠性、稳定性、安全性等方面应提出更高的要求。