bai thao luan XLNT_than coc docx

Bài thảo luận xử lý nước thải
TRƯỜNG ĐH KĨ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN
KHOA QUẢN LÝ CÔNG NGHIỆP VÀ MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
BÀI THẢO LUẬN
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ ĐẶC TRƯNG
NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH SẢN XUẤT THAN CỐC
Giáo viên hướng dẫn : Th.S VI THỊ MAI HƯƠNG
Lớp : K43_KTM_01
Nhóm Thực hiện :Trần Văn Thức
Nguyễn Thị Thi
Hà Thái Thùy
Đinh Trọng Tiến
Thái Nguyên, 2011
1. Giới thiệu chung
Nhóm: 16 - 1 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
- Than cốc là sản phẩm tạo thành từ than đá, là loại than chứa ít lưu
huỳnh và ít tro nhờ quy trình luyện than đá thành than cốc ở điều kiện yếm
khí trên 1000°С. Các thành phần dễ bay hơi như nước, khí than và tro than đã
bị loại bỏ gần như hoàn toàn. Cacbon và các phần tro còn lại bị hòa tan lẫn
vào nhau. Một phần cacbon bị chuyển sang dạng giống như than chì (hay
graphít).
- Than cốc là sản phẩm cứng và xốp có màu xám. Tính theo hàm lượng
thì than cốc chứa khoảng 96-98% С, phần còn lại là Н, S, N, O. Độ xốp đạt
49-53%, tỷ trọng riêng khoảng 1,80-1,95 g/cm³, tỷ trọng biểu kiến khoảng 1
g/cm³, còn tỷ trọng khi ở dạng rời là khoảng 400-500 kg/m³, độ tro 9-12%, tỷ
lệ các chất dễ bay hơi khoảng 1%. Độ ẩm tương đối khoảng 2-4% và không
lớn hơn 0,5% khối lượng. Giới hạn sức bền khi bị nén là 15-25 MPa, khi bị
cắt 6-12 MPa.
- Quá trình luyện cốc là quá trình nung kết than trong lò ở nhiệt độ

900-1100
0
C cách ly với không khí trong khoảng thời gian 20 đến 30 giờ nhằm
làm tăng hàm lượng cacbon trong than, tăng nhiệt trị của than đồng thời giảm
lượng tro, lưu huỳnh.
- Than sau khi cốc hóa thường có thành phần:
+ Chất bốc từ 0,9-1,25%
+ Lưu huỳnh 0,5-2%
+ Cacbon từ 82-90%
+ Tro từ 8-14%
+ Photpho <0,1%
+ Nhiệt trị từ 7800-8000kcal/kg
- Các chất tạo thành sau luyện cốc là cốc và các chất hữu cơ bay hơi
cùng với khí thải.Qua làm lạnh nhiều lần bằng nước, thành phần hữu cơ sẽ
ngưng tụ dưới dạng dầu, nhựa hắcín và nước thải chứa các chất ô nhiễm như
amon, phenol, xyanua.
Nhóm: 16 - 2 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
- Nếu luyện 1 tấn than đá sẽ thu được 780kg cốc, 30kg bao gồm
naphatalein, hắc ín, dầu nặng, dầu nhẹ và 325m
3
khí (tương ứng với 190kg).
- Sản xuất cốc luyện kim từ than mỡ cung cấp cho quá trình luyện gang
trong lò cao.
2. Công nghệ sản xuất than cốc.
2.1. Sơ đồ công nghệ
Nhóm: 16 - 3 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất kèm theo dòng thải của phân xưởng cốc.
2.2. Lưu trình công nghệ

Nhóm: 16 - 4 - Lớp K43_KTM_01
Các sản
phẩm hóa
Tháp than
Xe rót
LÒ CỐC
Xe tống
Ống tập khí
Phân xưởng
làm sạch khí
Nước NH
3
Khí cốc sạch
Nư
ớc
thả
i
phê
nol
Trạm xử lý nước thải
phênol
Bùn cặn
Nước sau xử lý
ống
khói
Khí thải
Xe dập cốc
Tháp dập cốc
Nước
Bể lắng cốc

bột
Bột cốc
Sàng cốc nguội
Bãi chứa cốc
Lò cao
Bụi, ồn
Khí thải,
bụi, nhiệt
Khí thải, bụi
Không khí
Khí
than
Khí thải
Cốc
ra lò
Nhiệt
Bài thảo luận xử lý nước thải
- Than trước khi vào tháp than đã được phối liệu và đạt yêu cầu kỹ
thuật.
- Than được luyện thành cốc trong điều kiện không có không khí tham
gia. Than từ tháp than được lấy vào xe rót. Trên xe rót than có phễu rót tương
ứng với lỗ nạp than của buồng than hóa. Xe rót chạy trên mặt lò cốc để nạp
than vào buồng than hóa. Trong buồng than hóa, than được gia nhiệt gián tiếp,
nhiệt từ buồng đốt truyền qua tường buồng than hóa tới khối than. Nhiên liệu
dùng cho buồng đốt là khí cốc. Không khí cấp cho quá trình cháy trong buồng
đốt được đốt nóng ở buồng tích nhiệt (buồng tích nhiệt nằm ở dưới buồng
đốt), lưu lượng không khí phụ thuộc độ mở của gió và sức hút đường khói.
Khi nhiệt độ của trung tâm bánh cốc đạt 950-1050
o
C thì cửa lò của than

hóa mở ra, sau đó cốc được tống ra khỏi buồng than hóa bằng một thiết bị
chuyên dụng gọi là cần tống. Cần tống đặt trên xe tống. Cốc tống ra được
hứng vào xe chuyên dụng gọi là xe dập cốc, sau đó xe dập cốc nóng đỏ chạy
vào tháp dập bằng nước, nước để dập cốc là nước thải có chứa phênol đã qua
xử lý bằng vi sinh vật. Nước phênol chứa trong bể được hệ thống bơm dập
bơm lên dàn phun để dập cốc được nhanh và đều. Nước khi phun vào cốc
nóng đỏ một phần chuyển thành hơi nước cùng với các hóa chất bị phân hủy
bay lên trời.
Phần còn lại chảy về bể chứa. Sau khi dập xong cốc đang nóng được đổ
xuống bến cốc tại đây cốc được bay hơi và làm nguội tự nhiên. Quá trình dập
cốc phải khống chế làm ẩm của cốc nhỏ hơn 4%. Khi cốc nguội người ta vận
chuyển cốc theo băng tải lên lầu sàng. Đầu tiên cốc qua hệ thống sàng 15x15
để tách cốc vụn có kích cỡ 0-15 mm dòng cốc tiếp tục qua lầu sàng 60x60 để
tách tiếp cốc cỡ hạt từ 15-60 mm. Lượng cốc còn lại vào kho riêng.
- Trong quá trình nhiệt phân than xảy ra các phản ứng hóa học, các
phản ứng này xảy ra khi bắt đầu đốt nóng than đến nhiệt độ quy định. Những
Nhóm: 16 - 5 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
phản ứng hóa học đó kèm theo các quá trình lý hóa khác nhau như biến đổi
trạng thái liên hợp tạo khối rắn chắc.
- Trong quá trình nhiệt phân than làm đứt các liên kết C- C tạo ra hơi
và khí đơn giản như: CO
2
, H
2
O, CH
4
, C
m
H

n
, H
2
, NH
3
, HCN, …Hơi và khí này
được hút ra khỏi buồng than hóa bằng quạt hút khí than thông qua ống hút
thượng thăng, ống cong, ống cầu và ống tập khí, khí than được làm lạnh trực
tiếp bằng nước NH
3
từ 700
o
C đến 90-95
o
C. Sau đó khí than và dầu cốc, hơi
nước được đưa đi xử lý.
3. Đặc trưng nước thải nhà máy than cốc.
- Nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hóa được chia làm các loại như sau:
- Nước thải phenol là nước thải phát sinh từ các thiết bị như thùng chứa
dầu, tháp chưng, khu vực chưng cất dầu cốc, khu vực kho hóa chất. Nước thải
phenol có hàm lượng các chất độc tố cao. Nguồn nước này có lưu lượng tùy
thuộc vào quy mô, công nghệ sản xuất và sản lượng cốc của nhà máy. Hiện
nay nguồn nước này được dẫn qua hệ thống xử lý nước thải phenol bằng vi
sinh vật sau đó được sử dụng để dập cốc.
- Nước thải từ các quá trình sản xuất khác như nước làm mát thiết bị,
nước làm lạnh khí cốc trong thiết bị làm lạnh sơ bộ…Nguồn nước này có đặc
trưng ô nhiễm bởi nhiệt độ cao.
- Nước từ quá trình dập cốc, lượng nước này không nhiều, được lắng và
làm mát tự mhiên sau đó được sử dụng tuần hoàn để dập cốc, do vậy không
có nước thải phát sinh từ quá trình này.

- Nước mưa rửa trôi bụi than và các chất ô nhiễm tại khu vực nhà máy
làm cho nước thải có chứa hàm lượng các chất lơ lửng lớn và có độ màu cao.
- Các thành phần hữu cơ bay hơi trong khí thải của quá trình luyện cốc
được ngưng tụ qua quá trình làm lạnh nhiều lần bằng nước dưới dạng dầu,
nhựa hắc ín và nước thải chứa các chất ô nhiễm như xyanua, phenol, amon…
Nhóm: 16 - 6 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
- Dầu, nhựa hắc ín được thu hồi bằng phương pháp lắng hoặc tuyển nổi ở
giai đoạn xử lý đầu và được sử dụng như nguyên liệu đầu cho quá trình sản
xuất khác.
- Nước thải sau khi thu hồi dầu, hắc ín còn chứa các chất tan như phenol,
xyanua, amon… lượng, thành phần và hàm lượng các chất ô nhiễm nước
trong nước thải phụ thuộc đặc tính của loại than đưa vào luyện cốc, điều kiện
làm việc của lò cốc như nhiệt độ, thời gian luyện cốc cũng như phương pháp
xử lý khí thải lò luyện cốc.
- Chính vì vậy trong nước thải nhà máy than cốc thường chứa Phenol,
SS, dầu, nhựa hắc ín, xyanua, amon, H
2
S, độ màu …
KẾT LUẬN
- Than cốc được sử dụng để nung chảy gang (cốc lò cao) cũng như làm
nhiên liệu không khói chất lượng cao, làm chất khử trong các công nghệ
Nhóm: 16 - 7 - Lớp K43_KTM_01
Bài thảo luận xử lý nước thải
luyện kim từ quặng sắt, các chất làm tơi trong phối liệu. Than cốc cũng được
sử dụng như là nhiên liệu trong sản xuất gang đúc hay các mục đích sử dụng
thông thường, trong các công nghiệp hóa chất và luyện các hợp kim của sắt.
- Công nghệ sản xuất than cốc là một công nghệ sản xuất tạo ra lượng
nước thải không nhiều tuy nhiên hàm lượng các chất gây ô nhiễm tương đối
lớn. Trước khí thải vào môi trường cần được xử lý.

- Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu chúng em đã phần nào nắm được
quy trình sản xuất và đặc trưng nước thải của nhà máy than cốc. Tuy nhiên
do kiến thức còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi
thiếu sót. Kính mong được sự giúp đỡ của Cô để chúng em có thể hoàn thiện
bài và nâng cao kiến thức của mình.
Chúng Em xin chân thành cảm ơn Cô !
Nhóm thực hiện 16
MỤC LỤC
Nhóm: 16 - 8 - Lớp K43_KTM_01