工业废气综合治理

陶瓷|耐火材料废气脱硫脱硝超低排放解决方案

陶瓷、耐火材料窑炉烟气分析

据统计,我国大气中90%的Sox、80%的粉尘和50%的NOx均来自陶瓷窑炉和蒸汽锅炉及其他工业窑炉。陶瓷工业是高能耗、高资源消耗、高污染的行业,陶瓷窑炉使用的燃料多种多样,而以煤作为燃料的窑炉就占到了总消耗量的2/3。通常,燃气窑炉排放的烟尘较少,燃油窑炉排放的烟尘也不多,黑烟、粉尘污染远低于燃煤窑炉。另外,陶瓷企业中服务生产的锅炉也多是燃煤的,会产生很多烟尘、含NOx、Sox等有害气体成分的烟气。

陶瓷燃煤窑炉主要有倒焰窑、推板窑、隧道窑3种类型,燃烧室的结构基本相同,燃煤方式都采用的加煤层状燃烧,这样的燃烧方式主要缺点在于燃烧过程中不稳定、燃烧条件不充分、不完全燃烧损失大。对环境而言,这样的燃烧方式产生的污染很大,严重影响人们的身体健康和居住环境条件,因此必须对此进行环保治理,保护人们的生存环境。

陶瓷、耐火材料窑炉烟气的特点

陶瓷工业窑炉烟气中的有害物质可分为两类:一类是固相的烟尘、炭黑、重金属等颗粒物;另一类是是气相化学物质,如硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等。这些都是造成大气污染和损害的主要来源和成分。

1.煤燃烧产生的颗粒状漂浮物,通常称为"可吸入微粒",因其粒小体轻,可以在大气中长期漂浮,漂浮范围可达几十公里,并可在大气中造成不断蓄积,形成雾霾,对人体的呼吸系统和眼睛都会造成影响,同时,烟尘还会妨碍植物的光合作用,影响气候;

2.燃烧过程中形成的SOx和NOx,这些气态成分是酸雨的主要来源,危害建筑物等;

3.燃料在燃烧过程中由于燃烧不充分、不完全,会产生一氧化碳(CO),而CO无色无味,能在空气中保持2-3年,长期生活在少量一氧化碳的环境中,会引起贫血、消化不良、呼吸困难、视力或听觉发生障碍和智力减退等症状;

4.由于燃煤中含有汞等重金属,而汞具有很强的生物毒性、流动性、挥发性和高积累性,对人的神经系统和发育系统产生严重影响,因此,必须采取有效措施做好消烟除尘。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件。

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准

陶瓷工业炉窑排放标准

陶瓷工业窑炉排放标准-博莱达环境

解决方案及工艺流程

陶瓷窑炉烟气脱硫

陶瓷窑炉烟气中SO2的浓度比较低,通常在0.5%~1.0%之间,采用接触制酸法,经济和技术上难度很大。湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫中最为成熟的,脱硫吸收速度快,可同时起到脱硫、除尘和脱氟三种作用。湿法脱硫根据脱硫剂的使用可以分为:石灰石-石膏法、钠碱法、双碱法、海水脱硫法,氨法等。

1、钠碱法烟气脱硫就是利用烧碱作为脱硫剂,在清水里加烧碱,使得脱硫液的PH值达到8—10以上。雾化的碱液与烟气中的二氧化硫在塔内中和,达到脱硫的目的。钠碱法效率高,运行简单;

2、石灰石-石膏法烟气脱硫:采用钙基作为脱硫剂进行脱硫。用廉价的石灰作为脱硫剂,用石灰乳液来吸收烟气中的二氧化硫,二者结合后生成副产物石膏。具有技术成熟、运行成本低、脱硫剂利用率高以及稳定性高的优势;

3、双碱法烟气脱硫:采用钠基脱硫剂进行脱硫,塔体内用碱液对烟气中的二氧化硫进行中和,然后用石灰石-石膏法对已经变酸(PH值降低)的吸收液进行还原反应。还原后的吸收液,经过沉淀、过滤后,再加入少量的烧碱,再次送入塔体内吸收二氧化硫。反应速度快,脱硫效率高可达90%以上,而且液气比小,方便实现脱硫除尘一体化,投资成本和运行费用低。 企业在选用烟气脱硫工艺和设备时,要结合企业自身烟气性质、生产工艺等因素,选择合理适用的脱硫工艺路线。

陶瓷窑炉烟气脱硝

陶瓷行业烟气脱硝并不理想,虽然可以达到国家规定的排放标准,但存在烟气脱硝设备利用率不高的情况,原因是烟气温度未达到工艺的反应温度导致的烟气脱硝效率不高。我国主要的烟气脱硝工艺有SNCR脱硝工艺以及SCR脱硝工艺,均对烟气的反应温度有着严格的要求。

SCR

SCR是目前世界上工业应用最广的脱氮技术。脱硝工艺是采用液氨或尿素作为还原剂,有选择的与烟气中的氮氧化物反应,生成无害的氮气和水,实现烟气治理。反应温度较低,在300-450℃之间,脱硝效率在80%以上,氨逃逸率低,是应用最多、技术最成熟的烟气脱硝技术之一。

反应原理如下:

SCR反应原理-博莱达环境

SCR的脱硝效率能可以到90%以上,但是该工艺设备投资大同时存在氨逃泄露、设备易腐蚀、易生成硫酸铵等问题。

SNCR

SNCR脱硝工艺是在不使用催化剂的情况下,在适合脱硝反应的"温度窗口"内喷入还原剂,将烟气中的氮氧化物分解为无害的氮气和水。最佳反应温度区间是850-1250℃。

反应原理如下:

SNCR反应原理-博莱达环境

相较SCR,SNCR技术具有实施简单、系统费用低的特点;但其脱硝效率相对较低、氨消耗量大。 企业要结合自身烟气的性质、生产工艺等因素,选择合理适用的脱硝工艺路线。

项目案例及运行情况

项目案例及运行情况-博莱达环境

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