工业气体在国民经济中的应用知识十

富氧在炉窑节能减少废气排放技术上的应用

    富氧燃烧节能技术：富氧燃烧，是一个节能很大的开发领域，是近代燃烧技术节能的热点之一，特别应用于炉窑烧成，其原理是加热助燃，每增加氧含量4~5%，火焰温度可升高200~300℃，使燃烧效率提高。如冲天炉熔化实行富氧送风，鼓风中富氧1%，铁水熔化速度可提高约8%；富氧2~4%，熔化速度可提高20%以上，吹氧以直接吹入效果较好。1983年美国有200家以上的铸造厂，采用富氧送风。再如锻造加热炉采用23~25%的富氧空气助燃，可节省燃料25%。石灰需若采用23%的富氧空气鼓风，新能增中能力大约25%。

    美国的宾夕半尼亚珍珠岩厂和美国Airco气体工业公司开发的富氧系统，使珍珠岩的产量提高18%，并节省天然气用量12%。在电力工业中，一个日发电量为720万千瓦小时的热电厂，如果采用富氧助燃，则每天可以节约标准煤约为558吨。

    其它如玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑、砖瓦窑以及其它各种工业炉窑，都能应用富氧助燃而获得明显的节能效果。据报道，以富氧空气取代传统的空气鼓风，如将进锅炉内气体含氧量提高4%~5%，一台10t/h以上锅炉，一年可节煤约1000t。

    减少铜平炉排放物：

    仍含铜的渣滓与铜碎片在焦炭平炉中，通常会减少黑铜熔化。当加碳块，可使热顶气体来点燃已冷却的部分燃烧的CO。由于可能超出德国空气质量限制，而且二氧（杂）芑（二恶英，Dioxin）和呋喃（Furan）水平及CO浓度将提高，而且在下一加料前的新加入材料仅能加温，从而使二次燃烧不想出现情况将常发生。因此，必须使用氧气燃烧。

    污染土壤的热处理：

    对污染土壤进行焚烧处理时，氧气已长期使用在转炉和二次燃烧以提高燃烧速度，许多这样工艺已使用在转炉，使燃烧气体与产品流反方向流动，氧枪使火焰稳定并使污染土壤处于氧气下。

    炭黑生产节能降耗：

    四川开江县化工厂1500吨/年天然气半补强炭黑生产装置生产炭黑，用富氧空气（正常为33.5%O₂），需消耗氧气897m³/h，1988年建一套300m³/h制氧机，1990年又建一套“300”。用富氧工艺传统工艺相比，年节约天然气245.4m³,且炭黑尾气可副产合成氨3357吨/年。

    硫磺装置富氧工艺：

    沧州煤油厂5000t/a硫磺回收装置富氧工艺已正式投运成功。以往硫磺尾气被迫送入火炬白白烧掉，现不烧，且处理酸性气的能力可提高20%左右，每年可多产硫磺1500t，仅此一项可增效80多万元。

    这次改造投资180万元。采用低浓度富氧工艺，主要通过在空分装置上增设一台氧压机，在硫磺装置上增设富氧缓冲罐及富氧空气压力控制、流量控制两个仪表回路来实现。控制方案采用上游空分装置放空的氧含量不33.5%的富氧空气与氧含量为21%的压强空气混合成28%的富氧空气，引入硫磺装置作氧化剂，以减少惰性气体氮气的引入，提高酸性气体的处理能力。

    投运后，设备运行一切正常。不仅把剩余的酸性气体全部“消化”掉，而且为彻底消灭火炬提供了有力的保证。