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摘 要：通过对镁砂行业中轻烧镁工艺的研究，采用实际监测数据分别对一段式和两段式煤气发生炉进行对比分析，得出使用两种热源生产所产生的各类污染物对环境的影响，并结合监测数据，阐明使用两段式煤气发生炉在轻烧镁生产工艺的必要性，为污染源的管理工作提供一定的理论依据。
关键词：两段式煤气发生炉 污染物 监测
我国镁砂主要集中在辽宁，其中以海城和大石桥地区为主，当地菱镁矿产资源丰富，辽宁海城、大石桥、岫岩—带探明储量为25亿吨，占全国总储量的85%以上，占世界探明总储量的1/5，矿产储藏量居世界之首。由于技术设备落后，镁砂企业污染十分严重，主要是有害烟气和碱性粉尘污染。轻烧镁是镁砂工艺[1]中的一个重要工艺，长期以来，各镁砂企业一直沿用一段式煤气发生炉作为热源，其设备和工艺存在较大的局限和不足，能源利用效率很低，煤气未经净化、污染仍较严重。按照国家产业政策规定，这些工艺设备均属落后、即将淘汰的工艺和设备。本文通过对一段式和两段式煤气发生炉进行对比分析，得出使用两种热源生产所产生的主要污染物[2]对环境的影响，并结合监测数据，阐明使用两段式煤气发生炉在轻烧镁生产工艺的必要性，为污染源的管理工作提供一定的理论依据。
一、轻烧镁的工艺流程
送入轻烧镁砂生产线的矿石先经过破碎，而后经筛分后送入窑内进行煅烧，煅烧后的轻烧镁砂经过检选、包装工序后送入成品库储存、外售，检选工序分选出来的镁砂送入高纯镁砂生产线粉碎工作作为原料。工艺流程见图1-1。
二、两种煤气发生炉的对比
1.一段式煤气发生炉的局限性
所谓一段式煤气发生炉，就是水煤气的制作过程，将煤炭和水在高温作用下产生一氧化碳和氢气，这种煤气产生方式有以下缺点：
a) 能源利用效率低、能源浪费严重
一段式煤气发生炉、无煤气干馏段、能源利用效率低，一般不足55%。
b) 煤气热值较低
一段式煤气发生炉所产生的煤气中的主要成分为一氧化碳，而热值较高的氢气、烃类较少，人工煤气热值较低，一般为5000 kJ/Nm3左右。
c) 煤气未经净化、质量较差、污染严重
一段式煤气发生炉产生的煤气直接供给竖窑燃烧，煤气中含有大量的烟尘、焦油等杂质未经净化，煤气质量较差、污染严重。
d) 单体设备能力小、劳动效率低
只能一炉一窑，煤气发生炉数量多（10座），操作麻烦、劳动效率低。
2.两段式煤气发生炉的生产原理与优势
两段式煤气发生炉的生产原理为第一段先对原料煤进行干馏，将煤中的可燃性挥发物质——烃类干馏，产生热值较高的干馏煤气，干馏后同时产生剩余的碳化物质——半焦，第二段向半焦供应空气，使剩余的碳化物氧化，产生以一氧化碳为主的低热值煤气，一、二段煤气分别经净化后合并为混合煤气。
由于两段式煤气发生炉增加了干馏段，其煤的利用率大大提高，灰渣中的残碳大大降低，同时煤气的产气率也相应提高。
由于干馏段（上段）煤气中含有较多的烃类物质(CnHm)，煤气热值较高，其与下段煤气混合后的最终产品——混合煤气的热值也相应提高。
上段煤气和下段煤气分别经过电捕焦油器和除尘器净化，去除煤气中的焦油、煤尘等，净化后煤气较为干净、便于应用。
3.实际监测结果对比
表2-1是鞍山环境监测中心站对海城市光大高纯镁砂有限责任公司轻烧镁在改造前后的监测[3]数据。
由表2-1可以看出，该企业的轻烧镁工艺，污染物排放量在改造后比改造前大大降低，远低于国家标准[4]。其中，烟尘排放量平均降低91.7%；二氧化硫排放量平均降低98.6%，环保效益显著提高。
三、结束语
轻烧镁行业是影响鞍山东部山区空气质量的最重要行业。近几年，省市各级环保部门加大了对该行业的整治力度，但要想从源头上进行治理，必须对企业的生产工艺进行升级换代，而两段式煤气发生炉的使用，大大的降低了轻烧镁行业的污染源排放量，提高了能源的利用效率，降低企业成本，有利于企业进行清洁生产[5]，一举多得，值得推广。
参考文献：
[1]宋希文、赛音巴特尔 等.特种耐火材料.化学工业出版社，2011:19-50.
[2]奚旦立等.环境监测（修订版）.高等教育出版社，1996:104-106.
[3]国家环保总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.中国环境科学出版社，2003:338-472.
[4]国家环保总局.工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996.1996.
[5]侯华华.区域清洁生产理论与方法研究[D].济南：山东大学，2005.
关键词：两段式煤气发生炉 污染物 监测
我国镁砂主要集中在辽宁，其中以海城和大石桥地区为主，当地菱镁矿产资源丰富，辽宁海城、大石桥、岫岩—带探明储量为25亿吨，占全国总储量的85%以上，占世界探明总储量的1/5，矿产储藏量居世界之首。由于技术设备落后，镁砂企业污染十分严重，主要是有害烟气和碱性粉尘污染。轻烧镁是镁砂工艺[1]中的一个重要工艺，长期以来，各镁砂企业一直沿用一段式煤气发生炉作为热源，其设备和工艺存在较大的局限和不足，能源利用效率很低，煤气未经净化、污染仍较严重。按照国家产业政策规定，这些工艺设备均属落后、即将淘汰的工艺和设备。本文通过对一段式和两段式煤气发生炉进行对比分析，得出使用两种热源生产所产生的主要污染物[2]对环境的影响，并结合监测数据，阐明使用两段式煤气发生炉在轻烧镁生产工艺的必要性，为污染源的管理工作提供一定的理论依据。
一、轻烧镁的工艺流程
送入轻烧镁砂生产线的矿石先经过破碎，而后经筛分后送入窑内进行煅烧，煅烧后的轻烧镁砂经过检选、包装工序后送入成品库储存、外售，检选工序分选出来的镁砂送入高纯镁砂生产线粉碎工作作为原料。工艺流程见图1-1。
二、两种煤气发生炉的对比
1.一段式煤气发生炉的局限性
所谓一段式煤气发生炉，就是水煤气的制作过程，将煤炭和水在高温作用下产生一氧化碳和氢气，这种煤气产生方式有以下缺点：
a) 能源利用效率低、能源浪费严重
一段式煤气发生炉、无煤气干馏段、能源利用效率低，一般不足55%。
b) 煤气热值较低
一段式煤气发生炉所产生的煤气中的主要成分为一氧化碳，而热值较高的氢气、烃类较少，人工煤气热值较低，一般为5000 kJ/Nm3左右。
c) 煤气未经净化、质量较差、污染严重
一段式煤气发生炉产生的煤气直接供给竖窑燃烧，煤气中含有大量的烟尘、焦油等杂质未经净化，煤气质量较差、污染严重。
d) 单体设备能力小、劳动效率低
只能一炉一窑，煤气发生炉数量多（10座），操作麻烦、劳动效率低。
2.两段式煤气发生炉的生产原理与优势
两段式煤气发生炉的生产原理为第一段先对原料煤进行干馏，将煤中的可燃性挥发物质——烃类干馏，产生热值较高的干馏煤气，干馏后同时产生剩余的碳化物质——半焦，第二段向半焦供应空气，使剩余的碳化物氧化，产生以一氧化碳为主的低热值煤气，一、二段煤气分别经净化后合并为混合煤气。
由于两段式煤气发生炉增加了干馏段，其煤的利用率大大提高，灰渣中的残碳大大降低，同时煤气的产气率也相应提高。
由于干馏段（上段）煤气中含有较多的烃类物质(CnHm)，煤气热值较高，其与下段煤气混合后的最终产品——混合煤气的热值也相应提高。
上段煤气和下段煤气分别经过电捕焦油器和除尘器净化，去除煤气中的焦油、煤尘等，净化后煤气较为干净、便于应用。
3.实际监测结果对比
表2-1是鞍山环境监测中心站对海城市光大高纯镁砂有限责任公司轻烧镁在改造前后的监测[3]数据。
由表2-1可以看出，该企业的轻烧镁工艺，污染物排放量在改造后比改造前大大降低，远低于国家标准[4]。其中，烟尘排放量平均降低91.7%；二氧化硫排放量平均降低98.6%，环保效益显著提高。
三、结束语
轻烧镁行业是影响鞍山东部山区空气质量的最重要行业。近几年，省市各级环保部门加大了对该行业的整治力度，但要想从源头上进行治理，必须对企业的生产工艺进行升级换代，而两段式煤气发生炉的使用，大大的降低了轻烧镁行业的污染源排放量，提高了能源的利用效率，降低企业成本，有利于企业进行清洁生产[5]，一举多得，值得推广。
参考文献：
[1]宋希文、赛音巴特尔 等.特种耐火材料.化学工业出版社，2011:19-50.
[2]奚旦立等.环境监测（修订版）.高等教育出版社，1996:104-106.
[3]国家环保总局.空气和废气监测分析方法（第四版）.中国环境科学出版社，2003:338-472.
[4]国家环保总局.工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996.1996.
[5]侯华华.区域清洁生产理论与方法研究[D].济南：山东大学，2005.