AN ANALYSIS OF AIR POLLUTANT EMISSIONS FROM MIXING AND PRESSING AND CALCINATING SHOPS OF "EPM-NEZ" JSC

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.127.145
Issue: № 1 (127), 2023
Suggested:
29.11.2022
Accepted:
20.12.2022
Published:
24.01.2023
77
0
XML PDF

Abstract

According to the results of examination of the mixing and pressing and calcinating shops of "EPM-NEZ", JSC, the maximum amount of pollutants is emitted by the Calcinating Shop No. 2 (1,333.43 t/year) and the minimum amount is emitted by Mixing and Pressing Shop No. 1 (23.86 t/year). Mixing and Pressing Shop areas 1 and 2 have 23 and 22 emission sources equipped with dust and gas catchers respectively, Calcinating Shops 1 and 2 have 7 and 19 sources respectively.

The largest number of pollutants is emitted by the Calcinating Shop No.2. The total amount of pollutant emissions from the Mixing and Pressing and Calcinating Shops No. 1 and No. 2 is 2,656.47 tons/year.

1. Введение

Поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников выбросов оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду. При этом учитываются все загрязнители, поступающие в атмосферный воздух как после прохождения пылегазоочистных установок на организованных источниках загрязнения, так и без очистки от организованных и неорганизованных источников загрязнения

.

Экологические проблемы особенно усугубляются вследствие недостатка механизмов экономики природопользования и возмещения ущерба от загрязнения окружающей среды

.

Важнейший критерий устойчивого развития в мире – достижение стратегического баланса между деятельностью человека и воспроизводящими возможностями биосферы

.

К основным элементам промышленного воздействия на окружающую среду городов относятся индустриальная специализация производства и исходящий из неё класс вредности предприятия, объёмы валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов загрязнённых сточных вод, а также объём произведённых отходов

.

Высокий уровень загрязнения воздуха характерен для крупнейшего промышленного центра Ростовской области – Новочеркасска

.

Цель работы – дать оценку выбросам загрязняющих веществ в атмосферу смесительно-прессовым и обжиговыми цехами АО «ЭПМ-НЭЗ».

2. Методы и принципы исследования

Все расчеты проводились используя методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (2012)

.

0301 Азота диоксид (Азот (IV) оксид) – Метод с альфа-нафтиламином

0301 Азота диоксид (Азот (IV) оксид) – Электрохимический метод

0337 Углерод оксид – С использованием газоанализатора ТГ-5

2909 Пыль неорганическая: до 20% SiO2 – Гравиметрический метод

0703 Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен) – Расчетный метод

2754 Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19) – Хроматографический метод

0143 Марганец и его соединения – Метод спектрального анализа

0337 Углерод оксид – Электрохимический метод

0330 Сера диоксид-ангидрид сернистый – Электрохимический метод

0123 Железа оксид – Гравиметрический метод

2908 Пыль неорганическая: 70-20% SiO2 – Гравиметрический метод

0333 Сероводород – Электрохимический метод

0304 Азот (II) оксид (Азота оксид) – Электрохимический метод

0146 Меди (II) оксид – Расчетный метод 

,
,
,
.

3. Основные результаты

Основной продукцией АО «ЭПМ-НЭЗ» являются электроды, блоки анодные, химаноды, анодная масса, химаппаратура, угольные вставки, различные композиционные материалы.

Предприятие расположено на одной площадке в промышленной зоне в северной части г. Новочеркасска Ростовской области.

В структуру предприятия входят следующие цеха и подразделения:

Основное производство:

1. Цех смесительно-прессовый (участок 1 и участок 2);

2. Обжиговый цех № 1 (Обжиг-1);

3. Обжиговый цех № 2 (Обжиг-2);

4. Цех графитации электродов (ЦГЭ);

5. Цех механической обработки электродной продукции (ЦМОЭП);

Вспомогательные цеха и подразделения:

6. Ремонтно-механический цех (РМЦ);

7. Железнодорожный цех (ЖДЦ);

8. Автотранспортный цех (АТЦ);

9. Управление автоматизации (УА);

10. Ремонтно-строительный цех РСУ (РСУ РСЦ);

11. Управление экологии (УЭ)

12. Цех по ремонту и обслуживанию энергетического оборудования (ЦРОЭО);

13. Цех складского хозяйства (ЦСХ);

14. Отдел технического контроля (ОТК);

15. Хозяйственный цех (ХЦ).

Основным назначением смесительно-прессовых цехов является подготовка исходных материалов (прокаливание кокса, размол, рассев), приготовление прессмассы, состоящей из кокса нефтяного и расплавленного каменноугольного пека с температурой плавления 1500 С с различными добавками, прессование заготовок, выпуск готовой продукции (анодная масса).

Основное технологическое оборудование оснащено системами аспирации и очистки воздуха. Очистка аспирационных газов от пыли осуществляется в пылевых электрофильтрах и рукавных фильтрах; в качестве 1-й ступени очистки, для снижения начальной запыленности на входе в электрофильтры на некоторых аспирационных установках применяются групповые циклоны. Для очистки газов от смолистых веществ – возгонов каменноугольного пека на складах пека и смесительно-прессовых отделениях цехов применяются зернистые коксовые фильтры, сетчатые фильтры и адсорберы.

Обжиг отпрессованных заготовок производится в многокамерных кольцевых обжиговых печах при температуре до 11000 С. Для засыпки заготовок используется углеродистый материал – коксик определенной фракции. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания природного газа. 

В процессе обжига заготовок в атмосферу выделяются продукты сгорания природного газа – оксиды азота, оксид углерода, диоксид серы, смолистые возгоны каменноугольного пека (в т.ч., бенз/а/пирен). Для улавливания смолистых веществ после печей обжига установлены смоляные электрофильтры; для более глубокой очистки после электрофильтров печи № 5 обжигового цеха № 2 установлены блоки зернистых коксовых фильтров.

Ряд печей (печь № 1, № 2 в обжиговом цехе № 1; печи №№ 2, 4 в обжиговом цехе № 2) оснащен устройствами пневмовыгрузки подсыпки, очистка запыленного воздуха производится в рукавных фильтрах.

Из 9 печей в работе могут находиться 8, одна из печей находится в плановом ремонте.

Для очистки поверхности обожженных заготовок и анодных блоков применяются станки механической обработки (зачистки), очистка запыленного воздуха производится в рукавных фильтрах и электрофильтрах.

В состав обжигового цеха № 2 входит участок пекопропитки и печь повторного обжига. Смолистые вещества, выделяющиеся от пекоприемников и вертикальных автоклавов, направляются для очистки на коксовый зернистый фильтр. Горизонтальные автоклавы оснащены циклонной топкой. Печь повторного обжига оснащена камерой дожига смолистых веществ.

Для утилизации смолы, накапливающейся в смоляных электрофильтрах, используется установка по сжиганию СОП-1.

Смесительно-прессовый цех участок 1 и участок 2 включает 23 и 22 соответственно источника выбросов, оборудованных пылегазоулавливающим оборудованием, Обжиговый цех №1 и №2 – 7 и 19 источника выбросов соответственно.

Параметры выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха участков 1 и 2

Цех № и наименование

Загрязняющее вещество

Выбросы загрязняющих веществ

Код

Наименование

Класс опасности

Суммарный выброс, г/с

ПДВ мг/м3

Суммарный выброс, мг/м3

Суммарный выброс, т/год

Уч. 1

Уч.2

Уч. 1

Уч.2

Уч. 1

Уч.2

Уч. 1

Уч.2

Смесительно- прессовый цех участок 1

и 2

2909

Пыль неорганическая: до 20% SiO2

3

1,8027

1,3805

243,18

 

271,1

 

243,1

 

271,1

15,18

21,94

0301

 

Азота диоксид (Азот (IV) оксид)

3

0,0324

0,1475

 7,99

 

129,4

 

7,99

129,4

0,165

0,502

0304

 

Азот (II) оксид (Азота оксид)

3

0,0053

0,0240

1,30

21,04

1,30

21,04

0,027

0,407

 

0330

 

Сера диоксид-Ангидрид сернистый

3

0,3898

 

0,0169

96,00

 

14,80

96,00

 

14,80

1,684

0,286

0337

Углерод оксид

4

0,4056

0,5421

99,89

475,5

99,89

475,5

4,619

9,194

0703

Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен)

1

0,00003

2,2000

26,19

33,79

26,19

35,72

0,0003

3,731

2754

Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19)

4

2,4788

 

0,2641

 

96,19

149,9

 

159,91

 

200,3

2,119

 

7,258

0123

Железа оксид

3

0,0029

0,0471

13,36

28,00

13,36

34,44

0,021

1,238

0143

Марганец и его соединения

2

0,0005

0,0006

2,37

2,56

2,37

2,56

0,004

0,004

0342

Фториды газообразные

2

0,0001

0,0001

0,55

0,59

0,55

0,59

0,001

0,0009

2908

Пыль неорганическая: 70-20% SiO2

3

0,0160

-

57,14

 

-

57,14

-

0,014

-

Всего

23,86

44,56

 Количество выбросов загрязняющих веществ Обжиговых цехов №1 и №2 представлены в таблице 2. 

Таблица 2 - Параметры выбросов загрязняющих веществ Обжиговых цехов №1 и №2

Цех № и наименование

Загрязняющее вещество

Выбросы загрязняющих веществ

Код

Наименование

Класс опасности

Суммарный выброс, г/с

ПДВ, мг/м3

Суммарный выброс, мг/м3

Суммарный выброс, т/год

№1

№2

№1

№2

№1

№2

№1

№2

Обжиговый цех №1

2909

Пыль неорганическая: до 20% SiO2

3

1,4909

0,6064

306,00

242,00

306,00

242,00

12,76

7,14

 Обжиговый цех №2

0301

 

 

Азота диоксид (Азот (IV) оксид)

3

0,3429

0,6880

15,35

389,19

 

15,35

 

452,76

 

9,57

17,43

0304

 

Азот (II) оксид (Азота оксид)

3

0,0557

0,1124

27,21

73,6

27,21

73,61

1,56

2,84

0330

 

Сера диоксид-Ангидрид сернистый

3

1,3567

1,2892

67,58

66,47

67,58

66,47

29,31

39,08

0337

Углерод оксид

4

40,8699

42,5887

1784,4

2354,24

1784,44

2447,61

1160,1

1238,9

0123

Железа оксид

3

0,0022

0,0413

10,05

177,02

 

10,05

176,06

0,010

0,10

2754

Смолистые возгоны к/у пека (по СН С12-С19)

4

1,3209

0,8905

64,86

88,778

64,86

88,778

36,28

27,85

0143

Марганец и его соединения

2

 

0,0004

0,0014

1,78

6,52

1,78

 

6,52

0,002

0,006

0342

Фториды газообразные

2

0,0001

0,0006

0,41

2,60

0,41

2,60

0,0004

0,001

2908

Пыль неорганическая: 70-20% SiO2

3

-

0,0066

-

57,35

 

-

57,35

 

-

0,012

0203

Хром (Хром шестивалентный)

1

 

-

0,0001

-

0,50

-

0,50

-

0,0001

0344

Фториды плохо растворимые

2

-

0,0003

-

1,50

-

1,50

-

0,0002

0101

Алюминия оксид

2

-

0,0012

-

5,36

-

5,36

-

0,001

0703

Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен)

1

0,0008

0,0004

16,93

14,28

 

16,93

 

14,36

0,013

0,012

Всего

 

 

1249,62

1333,43

4. Обсуждение

Общее количество загрязняющих веществ Смесительно-прессового цеха участка 1 составляет 23,86 т/год. Большую долю выбросов составляет пыль неорганическая: до 20% SiO2 – 15,18 т/год.

Основную долю выбросов Смесительно-прессового цеха участка 2 составляет пыль неорганическая: до 20% SiO2 – 21,94 т/год. Общее количество загрязняющих веществ составляет 44,56 т/год.

Загрязняющие вещества относятся к 1, 2, 3, 4 классам опасности.

При анализе таблицы 1 можно сделать вывод, что значения суммарных выбросов (мг/м3) бенз/а/пирена (3,4-Бензпирен) и железа оксида превышают ПДВ.

Общая масса выбросов Обжигового цеха №1 составляет 1249,62 т/год. Большую долю выбросов составляет углерод оксид – 1160,1 т/год. Значительную долю составляют смолистые возгоны к/у пека – 36,28 т/год; сера диоксид – 29,31т/год.

Общее количество выбросов Обжигового цеха №2 составляет 1333,43 т/год. Большую долю выбросов составляют углерода оксид – 1238,96 т/год. Значительную долю составляют сера диоксид – 39,08 т/год и смолистые возгоны к/у пека – 27,85 т/год.

При анализе таблицы 2 следует, что значения суммарных выбросов (мг/м3) азота диоксида (Азот (IV) оксид), углерода оксида и бенз/а/пирена (3,4-Бензпирен) превышают ПДВ.

5. Заключение

Наибольшее количество загрязняющих веществ выделяется Обжиговым цехом №2 (1333,43 т/год), наименьшее – Смесительно-прессовым цехом участка 1 (23,86 т/год).

Наибольшее количество наименований загрязняющих веществ выбрасывается Обжиговым цехом №2.

Суммарное количество выбросов загрязняющих веществ Смесительно-прессовым цехом и Обжиговыми цехами №1 и №2 составляет 2656,47 т/год.

Значения суммарных выбросов (мг/м3) некоторых веществ превышают ПДВ.

Article metrics

Views:77
Downloads:0
Views
Total:
Views:77