在线Low-E玻璃项目废气污染源及控制措施分析

2022-12-18

一、概述

在线Low-E玻璃是新型节能绿色建材, 具有良好的节能效果, 该类产品的推广和应用, 将为节能减排工作和促进低碳经济做出贡献。本文将对在线Low-E玻璃项目主要废气污染源和控制措施进行要点分析。

二、主要废气污染物来源

在线Low-E玻璃生产中, 有配料、熔化和成型等工段。配料和成型为物理过程, 产生的污染主要是粉尘性废气。熔化主要是通过燃料的燃烧将物料熔化和分解, 产生的主要污染物是烟尘、SO2、NOx等。主要污染情况为:⑴粉尘:玻璃生产原料主要为颗粒状、粉状, 在贮存、转运、混合中产生飞散。⑵烟尘:玻璃生产中烟尘主要来自于以下几个方面:一是加料中原料被带入熔窑烟气中;二是熔窑中易挥发性物质在高温下挥发后经排放冷凝生成烟尘;三是燃料在燃烧后生成的烟尘。通常情况下烟尘初始浓度在200-400mg/m3左右。⑶SO2:一是熔化中含硫燃料燃烧生成;二是原料中芒硝分解产生。采用天然气作为燃料SO2初始浓度在300-1000mg/m3。⑷NOx:主要是由助燃空气燃烧和原料中少量硝酸盐高温分解而产生的。空气中的N2与O2在熔窑1650-2000℃高温下生成大量的NOx。另外, 原料中的硝酸盐也易分解成少量NOx。因此, 在熔窑烟气中会产生大量的NOx, 通常情况浓度高达2000mg/m3。⑸HCl:原料、碎玻璃中含有氯元素, 燃烧时生成少量HCl。镀膜过程镀膜剂分解产生HCl。⑹氟化物:玻璃通常不用萤石作原料, 其排放主要来源于原料中的含F杂质及镀膜过程镀膜剂分解产生。⑺其它:液氨分解制氢过程会存在氨的无组织排放。镀膜过程会有有机废气、锡及其化合物等排放。

三、主要废气污染物控制技术

1. 粉尘

粉尘治理结合生产特点, 采取分散或集中治理, 对可利用的粉尘回收返回生产。一般情况下, 同一物料、同一生产工艺、收尘点相距不远、使用时间基本相同时尽量设集中除尘系统, 其他情况可采用分散治理, 做到物料最大限度回收利用。

除尘的关键设备是各类除尘器, 主要有布袋、静电、旋风、水力等种类除尘器。玻璃生产粉尘初始浓度较低, 较少用两级除尘, 通常不采用旋风分离器作为预处理;水力除尘器效率较低, 波动大、存在废水二次污染, 较少采用;电除尘比布袋除尘投资大, 除尘效果相对略低, 也少采用。

2. 熔窑烟气

熔窑烟气控制的主要污染物是烟尘、SO2、NOx。目前玻璃项目均考虑建设脱硝装置, 脱硝、脱硫、除尘综合设计。

(1) NOx

NOx的控制措施可分为源头控制和末端控制。

源头控制即针对NOx产生的机理采取措施防止或减少NOx形成, 主要的措施包括低氮燃烧技术和纯氧助燃技术等。纯氧助燃是在熔窑中使用纯度大于90%的氧气替代空气, 它的优点是节省燃料约30%, 增加约25%出料量, 大幅削减烟尘和NOx的产生量。根据供给氧纯度的不同, 采取纯氧燃烧NOx产生量可削减70-90%, 终端NOx排放系数为0.5-1.5kg/t玻璃, 比采用空气助燃可削减2/3NOx。目前, 纯氧助燃技术尚未广泛推广, 但总体而言, 该技术是玻璃行业实现清洁生产的一个发展方向。

末端控制是对燃烧过程产生的NOx进行末端削减, 经一定脱除技术降低废气中NOx的排放, 主要的措施有括:SCR、SNCR、3R、湿法还原吸收法等。采用SCR脱硝技术, 效率达70-80%。处理后NOx达到700mg/m3以下。

(2) 烟尘、SO2

熔窑废气烟尘粒径范围在0.1-0.5μm, 产生浓度在200mg/m3。采用惯力、离心、重力等原理的除尘器不能有效捕集1μm以下粒径的颗粒, 一般不用此类除尘器。可采用的除尘器为:湿式、袋式和电除尘器。

对于SO2的控制, 按脱硫原理不同, 分为半干法、干法和湿法等。根据吸收药剂不同, 湿法脱硫分为镁法、钠法、钙法、氨法等, 它的优点是脱硫效率和吸收剂利用率相对较高, 缺点是处理系统复杂, 存在废水二次污染。半干法或干法脱硫工艺的优点是处理系统简单, 投资较低, 缺点是脱硫效率和吸收剂利用率相对较低。

除尘、脱硫主要采用的工艺如下: