В черной металлургии разработана технология получения железа непосредственным восстановлением рудных концентратов водородом или синтез-газом (смесь Н2 и СО). Благодаря новому методу устраняются стадии доменного передела, производства кокса и агломерата. В результате при производстве стали по этой технологии расход воды уменьшается в 2-3 раза, резко сокращаются объемы сточных вод, выбросы в атмосферу пыли, диоксида серы и других вредных веществ.[ ...]
Газообразный, даже сильно сжатый водород невыгоден, так как для его хранения нужны баллоны большой емкости. Более реальный вариант — использование жидкого водорода. Правда, в этом случае необходима установка дорогостоящих криогенных баков со специальной термоизоляцией. Возможно хранение водорода в твердой фазе в составе металлогидридов, что безопаснее хранения бензина в цистернах. Связывать водород при определенных условиях могут интерметаллические соединения на основе редкоземельных металлов, титана, железа и ряда других металлов. В Институте металлургии РАН разработан интерметаллический сплав на основе никеля и редкоземельного металла — лантана. Благодаря своей структуре сплав обладает некоторыми свойствами неметаллов и может поглощать (сорбировать) и удерживать газы, а при нагревании до 150°С выделять их. При этом объем сорбируемого водорода в 500 тысяч раз превышает объем самого интерметалла.[ ...]
Черная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь также сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на 1 т передельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа 2,7 кг и марганца 0,5—0,1 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах выбрасываются также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.[ ...]
Цветная металлургия является вторым после теплоэнергетики загрязнителем биосферы диоксидом серы. В процессе обжига и переработки сульфидных руд, цинка, меди, свинца и некоторых других металлов в атмосферу выбрасываются газы, содержащие 4-10% Кроме диоксида серы эти газы содержат трихлорид мышьяка, хлорид и фторид водорода и другие токсические соединения.[ ...]
Предприятия черной металлургии выбрасывают пыль, газы —оксиды серы и металлов. При работе агломерационных фабрик в атмосферу поступают пыль и оксиды серы, предприятия химической промышленности загрязняют атмосферу диоксидом серы, фтористым водородом, хлором, оксидом азота. Заводы стройиндустрии выбрасывают пыль, фториды, диоксиды серы и азота. От нефтеперерабатывающих предприятий поступают углеводороды, сероводород, стирол, толуол, ацетон и многие другие газы (Тетиор А.Н., 1992).[ ...]
Предприятия черной металлургии выбрасывают .в атмосферу окись углерода, пыль, сернистый газ, окислы азота, фенол, аммиак, углеводороды, сероводород, соляную кислоту, цианиды, серную кислоту, хлор, хлористый водород, органические и неорганические канцерогенные вещества и др.[ ...]
Использование угля в промышленных целях и для отопления идет на убыль (кроме металлургии и производства электричества), ему конкурентны атомная энергия, гидроэнергия, энергия природного газа, солнечная, геотермическая энергии, а также энергия ветра. Однако сегодняшние нормы выбросов для электростанций в развивающихся странах вынуждают переходить на новые технологии, более дорогостоящие, а это уменьшает экономические преимущества энергии на угле (особенно по сравнению с природным газом). При производстве электроэнергии с использованием угля выбросов оксида углерода С02 в 2 с лишним раза больше, чем от природного газа; это объясняется очень низкой тепловой способностью угля при соотношении углерода и водорода (С:Н).[ ...]
Газ перед сжиганием в топках энергетических установок подвергается термическому разложению (пиролизу). В результате из него извлекают ацетилен, этилен, водород, сажу, графит. Как известно, ацетилен, этилен — весьма ценное сырье для химической промышленности, сажа — для нефтехимической, графит — для электротехнической, водород широко используется в нефтехимии, металлургии, а также может служить чистым энергетическим топливом. Водород в качестве топлива в будущем может применяться на ГРЭС, а в качестве моторного топлива — для автомобилей, самолетов, судов, ракет, а также для теплофикации домов. Работа на водородном топливе не загрязняет атмосферы. Это одно из его важных преимуществ по сравнению с другими видами топлива. Поэтому на первой международной конференции по водородной энергетике, состоявшейся в 1976 г. в США, прозвучал настойчивый призыв к использованию водорода в энергетике и к ускоренному проведению научных исследований и разработок с целью получения водорода в промышленных масштабах.[ ...]
Газообразные загрязнители формируются в результате химических реакций, например, окисления, обжига руд и нерудного минерального сырья (цветная металлургия, производство цемента). При сжигании топлива образуются огромные количества газообразных соединений — оксиды серы, азота, углерода, тяжелых и радиоактивных металлов. Реакции восстановления также являются источником газообразных загрязняющих соединений, например, производство кокса, соляной кислоты из хлора и водорода, аммиака из атмосферного азота и кислорода.[ ...]
Загрязнение атмосферного воздуха фтористыми соединениями происходит главным образом .в результате деятельности предприятий следующих видов промышленности: а) алюминиевая, б) черная и цветная металлургия, в) керамическая, г) производство фосфатов и фосфатных удобрений. Такое загрязнение обусловливается в основном улетучиванием фтористых соединений из ванн с расплавленным криолитом в алюминиевом производстве, а также из примесей к сырью в ряде других отраслей промышленности. Фтористый водород и четырехфтористый кремний образуются в результате высокотемпературных реакций между водой, кремнием и фтористыми соединениями, а также в результате действия кислоты на фтористые соединения, постоянно присутствующие в фосфоритном сырье. При восстановлении фосфоритов происхо-лит выделение фтористых соединений, как и при других высокотемпературных процессах.[ ...]
Наиболее токсичными компонентами отходящих газов являются соединения фтора — фтористый водород и четырехфтористый кремний. Их улавливание из газов необходимо не только для защиты воздушного бассейна от загрязнения, но и для последующей утилизации, поскольку фтор и его соединения широко применяются в ряде отраслей народного хозяйства — ядерной энергетике, цветной металлургии, стекольной промышленности, промышленности органического синтеза.[ ...]
Исходным сырьем для промышленного получения титана служит двуокись титана. Титан применяют в металлургии для получения различных сплавов и легированных сталей. Двуокись титана применяют главным образом для получения титановых белил. Входит в состав тугоплавких стекол, глазурей, эмалей и др. Четыреххлористый титан применяют как катализатор в производстве полимеров. Из соединений титана наиболее токсичен четыреххлористый титан. Токсичность его определяется хлористым водородом, образующимся при его гидролизе.[ ...]
Существенное снижение выбросов может быть обеспечен о созданием новых процессов, при которых уменьшается образование выбросов в атмосферу. Например, в черной металлургии создан бескоксовый метод получения продукции непосредственно восстановлением железорудных концентратов водородом. При таком способе из ранее известной технологической цепочки устраняется доменный передел, а также производство кокса и агломерата.[ ...]
Очевидно, что вторичное сырье сберегает природные ресурсы. Классическим примером этого является полная замена природной селитры на получаемую из аммиака, производимого из природного газа и воздуха. Когда в 30-х годах возникла проблема обеспечения удобрениями посевов хлопчатника в Узбекистане, было создано производство селитры из воды и воздуха. Вода - сырье для получения водорода электролизом. Воздух - сырье для получения азота глубоким холодом. Вода - источник энергии (электростанции) для этих энергоемких процессов. Этого было достаточно, чтобы синтезировать аммиак, из него -азотную кислоту и далее из аммиака и азотной кислоты - селитру, ценное удобрение. До 30% серной кислоты производится из отходящих газов цветной металлургии и процессов обессерива-ния нефти.[ ...]
Основной отход хлорной промышленности — абгаз-ная соляная кислота, образующаяся при производстве различных хлорорганических продуктов: хлористого метила, хлорбензола, хлорпарафинов, эпихлоргидрина и др. Уловленная кислота содержит ряд органичееких и неорганических примесей — элементарный хлор, соединения железа, мышьяка и ртути, карбоновые кислоты, хлорорганические продукты и др. В некоторых производствах, например метиленхлорида, хлорбензола и хлорпарафинов, применяют очистку соляной кислоты и возвращают ее в технологический цикл. Очищенную кислоту используют также для получения элементарного хлора, хлористого водорода, хлорсульфоно-вой кислоты, четыреххлористого углерода, применяемых в химической и пищевой промышленности, черной металлургии, медицине и других отраслях.[ ...]