王晶 許士杰
摘要:浮法玻璃生產過程中,會產生有害的氣體,如含硝和硫的廢氣。如果不治理就排入大氣,必然會造成大氣污染。本文將圍繞玻璃煙氣污染治理相關內容進行介紹,希望能夠對讀者提供一些借鑒和參考。
關鍵詞:浮法玻璃生產;煙氣;治理措施
1.前言
我國玻璃的產量位居世界首位。但是在生產中,大量的有害氣體產生,成分復雜,給治理工作提出了很大的難題。
2.浮法玻璃窯爐的生產特點
浮法玻璃制造工藝通常使用連續的連續生產線。通常,它具有高能耗和低溶解效率。在浮法玻璃熔爐的操作過程中,必須保持相應的微正壓,以提供穩定的燃燒氣氛。浮法玻璃窯爐燃燒不充分會影響玻璃器皿的質量,并造成嚴重的污染事故。在浮法玻璃窯爐中處理廢氣的方法利用了廢氣的高溫特性,通常,廢熱鍋爐回收廢氣并產生蒸汽,這被用于玻璃工業的生產過程供油系統。
3浮法玻璃窯爐煙氣污染治理措施
3.1SOx的治理
在早期的玻璃生產制造過程中,我國對煙氣的排放做了相關的規定,不能超過相關標準,而浮法玻璃生產對煙氣的排放是通過煙囪形式,不能進行脫硫的處理。隨著環境保護重視程度越來越高,國家也對玻璃生產的控制更加嚴格。通過不斷的技術研發工作,當前我國的玻璃生產煙氣處理技術已經深成熟,能夠做到對排放煙氣進行脫硫等相關處理,因此,SO2的排放已經得到了明顯的控制。
在常見的脫硫技術中,濕法處理較為普遍。濕法處理離不開吸收劑,最為常見的是石灰石,這也是當前最為廣泛的脫硫技術之一。它的作用原理是煙氣中SO2與石灰石發生反應,形成硫酸鈣并通過沉淀和洗滌等形成沉淀物或者石膏被分離出來。與傳統的石膏法比較,這種方法工藝簡單而且能夠清洗,降低了煙氣熱交換,成本低,效果明顯[1]。
3.2NOX的治理
浮法玻璃窯爐廢氣中的NOx最常見的來源就是含氮的物質,通過燃燒分解形成NO2,這種物質對空氣危害較大。因此,在對玻璃的生產作業中,可以通過脫硝的控制方法對NOX進行治理,并保證脫硝率在70%以下。
4.玻璃熔窯煙氣脫硫技術
4.1增濕灰循環法(NID)屬半干法,由ABB公司在九十年代在美國開發,Fida引進了國內技術,該技術被消化,吸收,推廣并適用于中小型鍋爐。一臺小型鍋爐安裝了20多套設備。加濕后,脫硫劑的含水量基本上僅為4%左右,處于干燥狀態。不會發生濕法過程中的常見問題,例如腐蝕,材料堆積以及反應堆和煙道氣通道的堵塞。,脫硫產品易處理,可用作建材原料;達到70℃以上,高于酸露點以上15℃以上,不腐蝕風機,煙道,煙囪系統,可以直接做排放不產生白煙;裝置系統電阻低(系統總壓降約為3300Pa),可減少脫硫引風機的能耗。
4.2循環流化床法(CFB)屬半干法(也有稱干法),是德國盧奇在八十年代開發的一種脫硫技術。該系統簡單可靠,項目投資少,占地面積小。出口處的煙氣溫度超過70°C,可以直接排放而不會產生白煙。脫硫效率高,一般在90%以上。該系統工作干燥,不需要廢水處理。脫硫副產物干燥,易于處理,可用于回填和建筑材料。然而,脫硫系統具有高阻力,并且必須嚴格控制離開流化床的煙道氣的溫度。此一次性投資比NID方法略高,并且具有較低的運營成本。
4.3石灰石/石灰-石膏法,屬于濕法的濕法脫硫技術。目前約占全球煙氣脫硫設備的85%,其中濕法脫硫技術約占37%,主要用于大型火電廠的脫硫工程。今天,它是世界上最成熟的脫硫技術,具有最佳的性能,最穩定的操作條件和近30年的操作經驗。該方法具有脫硫效率高(達95%),技術成熟可靠的優點。但是,系統復雜,設備易于腐蝕和堵塞,并且在運行過程中會產生大量廢水。廢氣溫度低且水含量高(容易產生白煙),因此有必要安裝廢氣加熱裝置(GGH),并且如果未設置GGH[2]。這種方法一次性投資大,面積大,運行成本較高(比CFB高約30%)。
5.脫硝技術
如今,許多火電工程應用表明,最可靠,最成熟的煙氣脫硝技術是“選擇性催化還原”或SCR脫硝技術。具有脫硝效率高,無二次污染的優點的大型工業煙氣脫硝技術。與SCR技術在火力發電廠中的廣泛應用相比,SCR技術在玻璃行業中的應用還處于起步階段,有關研究和應用的報道很少。所使用的技術基本上是火力發電廠的SCR技術的一部分。但是,實際上,玻璃熔化爐中的煙氣的工作條件,組成和特性與火力發電廠中的煙氣有很大不同,因此在玻璃工業中使用SCR技術時,必須完全系統地考慮煙氣的特性,脫硫和除塵的要求以及相互關系等因素。在SCR技術在玻璃工業中的應用中,主要問題是解決玻璃熔爐煙氣中有害組分對催化劑的中毒作用。重要的是選擇一種對堿金屬具有強抗性,硫化物毒性,煙霧沉積或減少或消除煙道氣進入SCR反應器之前的有害基團的合適催化劑,是采取經濟有效的技術手段。
6.新工藝技術研究及應用進展
隨著新標準的實施,玻璃企業迫切需要先進的大氣防治技術,尤其是穩定的反硝化技術,以滿足新標準對空氣污染指數的要求。SCR脫硝技術適用于平板玻璃。許多玻璃制造商已開始升級其玻璃窯爐窯爐處理設備。由于場地的限制,建立了一個集成的脫硫,脫硝和除塵工藝。結構緊湊,占地面積大,投資少,運行成本低,適應性強。當前狀態。張晨等人研究了玻璃爐中的新型RECO全效應零深度控制技術,并取得了初步成果[3]。現場檢查,600t/d浮法玻璃生產線廢氣處理示范項目,試運行結果,SO2排放濃度<20mg/Nm3,NOx排放濃度降至150?200mg/Nm3。低溫超級氧化脫硫脫硝一體化技術、高溫電除塵+SCR+濕法脫硫工藝+濕式電除塵一體化技術等國內先進治污技術正在玻璃企業建設煙氣深度治理示范工程,治污設施實行社會化第三方運營模式,推進玻璃行業治污向“趨零”排放邁進。
7.結束語
總之,我們要積極做好玻璃生產中廢氣排放治理工作,通過有效手段防止廢氣對大氣的污染,才能加速玻璃產業的快速發展。
參考文獻
[1]茆令文,陸少鋒.平板玻璃行業現狀及污染治理[C].中國硅酸鹽學會環境保護分會換屆暨學術報告會,2018
[2]張辰,楊麗,朱金偉,等.玻璃窯路煙氣可持續深度處理的可行性分析[J].環境工程技術學報,2019,5(3):205-208.
[3]胡帆,史慶璽,任冬,等.玻璃窯余熱利用關鍵技術問題的探討[J].動力工程學報,2019,31(5):381-386.