炭黑装置尾气治理设施环保改造的研究

李 庭

（中冶赛迪重庆环境咨询有限公司 重庆 400013）

炭黑是现代国民经济生产中不可缺少的、重要的化工原料。炭黑作为橡胶的重要补强填充剂，在轮胎生产中是仅次于橡胶的第二大类原材料。炭黑也可以作为着色剂、导电剂、紫外线屏蔽剂或抗静电剂，广泛用于塑料、电缆、涂料、油墨、静电复印等多个领域。近年来随着我国国民经济和高速公路的迅速发展，汽车轮胎产量以及橡胶消耗量的增加，炭黑的消耗量也迅速增加。炭黑的生产原料主要为两种，一是石油化工产生的渣油，二是煤炭化工产生的煤焦油。

以煤焦油为例，在炭黑反应炉中，调配好的炭黑原料油在高温下不完全燃烧，生成炭黑，并副产大量的炭黑尾气，生产1t炭黑副产的尾气约8 000m3[1]，炭黑尾气中含有大量可燃成分，如炭黑尘、CO等。为节约能源，减少排污，炭黑企业一般配备尾气焚烧装置和发电装置用于处理炭黑尾气。由于炭黑尾气特性，燃烧后烟气中含大量的NOX、SO2、颗粒物等污染物，存在超标排放的风险。华南某企业对炭黑生产装置产生的尾气采用锅炉燃烧，富余蒸汽用于汽轮机发电，燃烧烟气按照温度递降设置了脱硝脱硫除尘装置，取得了较好的环保效益和经济效益。

一、炭黑尾气排放特征

典型的炭黑生产工艺流程见图1。

图1 炭黑生产的工艺流程图

炭黑原料油在炭黑反应炉中燃烧，温度可达到1 700℃～2 000℃。根据研究[2-3]，温度超过1 300℃，将产生大量的热力型NOX，即高温燃烧过程中助燃气体或空气中氮元素被氧化生产NO，之后NO转化为NO2。……