浮法玻璃生产企业新建烟气处理系统的研究和选择

2020-11-09 23:22王晶许士杰
关键词:烟气治理措施

王晶 许士杰

摘要:浮法玻璃生產过程中,会产生有害的气体,如含硝和硫的废气。如果不治理就排入大气,必然会造成大气污染。本文将围绕玻璃烟气污染治理相关内容进行介绍,希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词:浮法玻璃生产;烟气;治理措施

1.前言

我国玻璃的产量位居世界首位。但是在生产中,大量的有害气体产生,成分复杂,给治理工作提出了很大的难题。

2.浮法玻璃窑炉的生产特点

浮法玻璃制造工艺通常使用连续的连续生产线。通常,它具有高能耗和低溶解效率。在浮法玻璃熔炉的操作过程中,必须保持相应的微正压,以提供稳定的燃烧气氛。浮法玻璃窑炉燃烧不充分会影响玻璃器皿的质量,并造成严重的污染事故。在浮法玻璃窑炉中处理废气的方法利用了废气的高温特性,通常,废热锅炉回收废气并产生蒸汽,这被用于玻璃工业的生产过程供油系统。

3浮法玻璃窑炉烟气污染治理措施

3.1SOx的治理

在早期的玻璃生产制造过程中,我国对烟气的排放做了相关的规定,不能超过相关标准,而浮法玻璃生产对烟气的排放是通过烟囱形式,不能进行脱硫的处理。随着环境保护重视程度越来越高,国家也对玻璃生产的控制更加严格。通过不断的技术研发工作,当前我国的玻璃生产烟气处理技术已经深成熟,能够做到对排放烟气进行脱硫等相关处理,因此,SO2的排放已经得到了明显的控制。

在常见的脱硫技术中,湿法处理较为普遍。湿法处理离不开吸收剂,最为常见的是石灰石,这也是当前最为广泛的脱硫技术之一。它的作用原理是烟气中SO2与石灰石发生反应,形成硫酸钙并通过沉淀和洗涤等形成沉淀物或者石膏被分离出来。与传统的石膏法比较,这种方法工艺简单而且能够清洗,降低了烟气热交换,成本低,效果明显[1]。

3.2NOX的治理

浮法玻璃窑炉废气中的NOx最常见的来源就是含氮的物质,通过燃烧分解形成NO2,这种物质对空气危害较大。因此,在对玻璃的生产作业中,可以通过脱硝的控制方法对NOX进行治理,并保证脱硝率在70%以下。

4.玻璃熔窑烟气脱硫技术

4.1增湿灰循环法(NID)属半干法,由ABB公司在九十年代在美国开发,Fida引进了国内技术,该技术被消化,吸收,推广并适用于中小型锅炉。一台小型锅炉安装了20多套设备。加湿后,脱硫剂的含水量基本上仅为4%左右,处于干燥状态。不会发生湿法过程中的常见问题,例如腐蚀,材料堆积以及反应堆和烟道气通道的堵塞。,脱硫产品易处理,可用作建材原料;达到70℃以上,高于酸露点以上15℃以上,不腐蚀风机,烟道,烟囱系统,可以直接做排放不产生白烟;装置系统电阻低(系统总压降约为3300Pa),可减少脱硫引风机的能耗。

4.2循环流化床法(CFB)属半干法(也有称干法),是德国卢奇在八十年代开发的一种脱硫技术。该系统简单可靠,项目投资少,占地面积小。出口处的烟气温度超过70°C,可以直接排放而不会产生白烟。脱硫效率高,一般在90%以上。该系统工作干燥,不需要废水处理。脱硫副产物干燥,易于处理,可用于回填和建筑材料。然而,脱硫系统具有高阻力,并且必须严格控制离开流化床的烟道气的温度。此一次性投资比NID方法略高,并且具有较低的运营成本。

4.3石灰石/石灰-石膏法,属于湿法的湿法脱硫技术。目前约占全球烟气脱硫设备的85%,其中湿法脱硫技术约占37%,主要用于大型火电厂的脱硫工程。今天,它是世界上最成熟的脱硫技术,具有最佳的性能,最稳定的操作条件和近30年的操作经验。该方法具有脱硫效率高(达95%),技术成熟可靠的优点。但是,系统复杂,设备易于腐蚀和堵塞,并且在运行过程中会产生大量废水。废气温度低且水含量高(容易产生白烟),因此有必要安装废气加热装置(GGH),并且如果未设置GGH[2]。这种方法一次性投资大,面积大,运行成本较高(比CFB高约30%)。

5.脱硝技术

如今,许多火电工程应用表明,最可靠,最成熟的烟气脱硝技术是“选择性催化还原”或SCR脱硝技术。具有脱硝效率高,无二次污染的优点的大型工业烟气脱硝技术。与SCR技术在火力发电厂中的广泛应用相比,SCR技术在玻璃行业中的应用还处于起步阶段,有关研究和应用的报道很少。所使用的技术基本上是火力发电厂的SCR技术的一部分。但是,实际上,玻璃熔化炉中的烟气的工作条件,组成和特性与火力发电厂中的烟气有很大不同,因此在玻璃工业中使用SCR技术时,必须完全系统地考虑烟气的特性,脱硫和除尘的要求以及相互关系等因素。在SCR技术在玻璃工业中的应用中,主要问题是解决玻璃熔炉烟气中有害组分对催化剂的中毒作用。重要的是选择一种对碱金属具有强抗性,硫化物毒性,烟雾沉积或减少或消除烟道气进入SCR反应器之前的有害基团的合适催化剂,是采取经济有效的技术手段。

6.新工艺技术研究及应用进展

随着新标准的实施,玻璃企业迫切需要先进的大气防治技术,尤其是稳定的反硝化技术,以满足新标准对空气污染指数的要求。SCR脱硝技术适用于平板玻璃。许多玻璃制造商已开始升级其玻璃窑炉窑炉处理设备。由于场地的限制,建立了一个集成的脱硫,脱硝和除尘工艺。结构紧凑,占地面积大,投资少,运行成本低,适应性强。当前状态。张晨等人研究了玻璃炉中的新型RECO全效应零深度控制技术,并取得了初步成果[3]。现场检查,600t/d浮法玻璃生产线废气处理示范项目,试运行结果,SO2排放浓度<20mg/Nm3,NOx排放浓度降至150?200mg/Nm3。低温超级氧化脱硫脱硝一体化技术、高温电除尘+SCR+湿法脱硫工艺+湿式电除尘一体化技术等国内先进治污技术正在玻璃企业建设烟气深度治理示范工程,治污设施实行社会化第三方运营模式,推进玻璃行业治污向“趋零”排放迈进。

7.结束语

总之,我们要积极做好玻璃生产中废气排放治理工作,通过有效手段防止废气对大气的污染,才能加速玻璃产业的快速发展。

参考文献

[1]茆令文,陆少锋.平板玻璃行业现状及污染治理[C].中国硅酸盐学会环境保护分会换届暨学术报告会,2018

[2]张辰,杨丽,朱金伟,等.玻璃窑路烟气可持续深度处理的可行性分析[J].环境工程技术学报,2019,5(3):205-208.

[3]胡帆,史庆玺,任冬,等.玻璃窑余热利用关键技术问题的探讨[J].动力工程学报,2019,31(5):381-386.

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