平板玻璃行業產量與污染物排放狀況
我國平板玻璃總產量達6.0億重量箱以上,已連續21年居世界第一,占全球產量一半左右,其中浮法玻璃產量超過5.0億重量箱,占我國平板玻璃總量的85.00%以上。根據對全國200多家平板玻璃企業污染治理調查情況看,約有20家生產企業安裝了脫硫、除塵等爐窯煙氣治理設施,不到企業總數的10%,絕大部分企業還未對大氣污染物排放進行有效治理。
通過玻璃熔窯大型化及采取各項節能降耗措施等,能耗顯著下降。隨著部分企業實施脫硫除塵治理及采用清潔能源和玻璃熔窯余熱發電項目的落實,以及淘汰落后產能等措施的實施,污染物排放濃度顯著降低。
有關方面的專家指出,SO是大氣中數量最多的有害成分,是造成酸雨的主要成因,其主要排放源是以煤或油為燃料的發電廠、有色金屬冶煉廠和水泥、玻璃等建材企業。SO對金屬,特別是對鋼結構的腐蝕給國民經濟帶來了很大的損失。據統計,工業發達國家每年因金屬腐蝕帶來的直接經濟損失占國民經濟總產值的2%~4%,中國每排放1tSO造成的經濟損失約為2萬元。
據有關資料顯示:2005年,中國SO排放總量高達2549萬t,居世界第一,比2000年增加了27%。中國國民經濟和社會發展“十一五”規劃綱要明確提出,到2010年,全國SO排放總量要比“十五”期間減少10%。經測算,全國SO排放總量必須控制在2295萬t。SO總量控制已經成為中國“十一五”期間環保主要目標。
到目前為止,全國玻璃企業安裝脫硫除塵設備的僅占總量的10%,也就是說,90%的玻璃企業仍然在肆無忌憚地向大氣中排放未經任何處理的SO等有害煙氣。玻璃界的專家人士指出,“十二五”期間,玻璃行業在進行節能減排大力推廣余熱發電的同時,控制平板玻璃行業產量與污染物排放已迫在眉睫。
我國浮法玻璃生產線煙氣脫硫技術現狀與應用
國內浮法玻璃生產線目前主要采用重油、天然氣、發生爐煤氣等作為燃料,根據生產規模及使用的燃料情況,排氣溫度大多在400~500℃。煙氣中的主要污染物為SO和NO,其含量隨使用的燃料不同而相差較大。對于采用天然氣和發生爐煤氣作為燃料的生產線而言,因燃料本身硫含量極少,煙氣排放濃度大多能滿足現行環保標準的要求,而以重油作為燃料的生產線,脫硫減排壓力極大。
國內外的煙氣脫硫方法按脫硫吸收工藝的不同,可以分為濕法、干法和半干法等。其中,濕法脫硫工藝根據吸收藥劑的不同,又可分為鈣法、氨法、鎂法、鈉法等。濕法脫硫工藝的脫硫率和吸收劑利用率相對較高,但處理系統復雜,存在水污染問題。傳統干法脫硫工藝的脫硫率較低,國際先進的干法脫硫工藝的處理系統簡單、脫硫率高,但投資較大。3種不同的脫硫工藝大致如下:
(1)干法脫硫工藝
干法脫硫的化學反應是在無液相介入的完全干燥狀態下進行的,反應產物為干粉狀,不存在腐蝕、結露等問題。其優點是處理后的煙氣溫度降低很少,從煙囪排出時容易擴散,脫硫效率高,但操作技術要求也高。
目前,國外部分企業采用干法脫硫工藝,而國內還沒有采用這種方法的玻璃企業。
(2)半干法脫硫工藝
半干法脫硫是利用煙氣顯熱蒸發脫硫漿液中的水分,同時在干燥過程中,脫硫劑與煙氣的SO發生反應,并使最終產物為干粉狀。而從系統出來的脫硫產物是干的,故稱之為半干法。使用較多的半干法脫硫工藝有噴霧干燥法、循環流化法等,脫硫效率比傳統干法高、比濕法低,在現有技術條件下最高脫硫效率可達85%。
目前,國外大部分企業采用半干法脫硫工藝,國內采用這種方法的不多,但近年來呈上升趨勢。
(3)濕法脫硫工藝
濕法脫硫工藝是目前使用范圍最廣的脫硫方法,占脫硫總量的80%以上。濕法脫硫根據脫硫的原料不同又可分為石灰石/石灰法、氨法、鈉堿法、雙堿法等。其中鈉堿、雙堿法使用較為普遍,這兩種方法的脫硫效率均可以達到95%以上。目前國內有90%以上的企業采將氫氧化鈉噴入煙氣中,使氫氧化鈉與煙氣中的SO反應生成亞硫酸鈉、硫酸鈉。
目前煙氣脫硫存在的問題與發達國家相比,我國煙氣脫硫總體技術水平尚有一定差距。處理效果好、效率高的脫硫工藝,普遍存在投資較大、運行費用高、占地面積大等問題。濕法脫硫工藝中的主要設備國產化率已達90%以上,但自動化程度不高。脫硫技術與其它節能環保技術一體化工程應用需進一步完善,脫硫后副產品回收利用尚需進一步開發研究。
平板玻璃煙氣脫硫工藝雖已逐漸成熟,但仍需要政府和行業主管部門給予產業政策支持,還需要研發人員根據我國平板玻璃企業的特點,努力將玻璃生產工藝和煙氣脫硫工藝有機結合,進行大膽的創新,加快技術開發成果的轉化與應用;同時,進行廣泛的跨行業、跨專業交流,推進脫硫副產物的循環利用開發,實現“零排放”,加速脫硫與其它節能環保技術一體化應用進程。
國內玻璃熔窯煙氣脫硫的企業典范
(1)晶牛成功改造北方首家玻璃熔窯煙氣脫硫除塵系統
晶牛集團投資6000萬元在邢臺基地改造的玻璃熔窯煙氣脫硫除塵系統,經過近1年半的技術攻關和運行調試,成功投入運行。據現場測驗與統計,該項目投運后,對玻璃熔窯煙氣得到有效的凈化處理,1條400t/d的玻璃生產線除塵10t/d左右,有效減少了廢氣的排放。項目的環境效益顯著,促進了企業生產的良性循環,為企業發展的長期穩定提供了保證。
該脫硫系統主要由脫硫塔、吸收劑系統、壓縮空氣系統、布袋除塵器及電氣控制硫化物回收系統等組成。基本原理:將一定濃度的碳酸鈉溶液噴入脫硫塔內,通過碳酸鈉與硫化物反應,脫硫煙氣中的硫化物,霧滴高溫蒸發形成粉塵顆粒,隨煙氣進入下一級布袋除塵器,由其將煙氣中的煙塵和脫硫副產物凈化,除塵器濾袋表面未完成反應的吸收劑繼續脫硫。系統的總脫硫效率高,粉塵排放濃度低。
(2)中國建材國際工程有限公司開發了具有自主知識產權的煙氣脫硫除塵技術及成套裝備
為貫徹執行循環經濟的理念和清潔生產的方針,中國建材國際工程有限公司開發了具有自主知識產權的煙氣脫硫除塵技術及成套裝備,在深圳、廣州、青島、威海、東莞、蘇州、昆山、福清、蚌埠、沙河等地的20多家玻璃企業得到應用,環保部門驗收監測的數據表明,這種煙氣脫硫除塵系統處理后的煙氣能完全滿足國家標準對玻璃工廠污染物排放的要求。
近日中國建材國際工程有限公司所屬深圳凱盛科技工程有限公司簽訂了我國平板玻璃行業首個煙氣脫硝工程臺玻浮法二線(900t/d)煙氣脫硝工程總承包合同。該項目采用具有國際領先水平的玻璃窯爐煙氣脫硝系統,極大地減少氮氧化物排放,填補了我國平板玻璃行業煙氣脫硝的空白,加快了平板玻璃行業節能減排和結構調整的步伐。