节能与环保 烟气脱硫除尘治理及其产物应用 王永吉 满金仓 （威海蓝星玻璃股份有限公司摘要威海市 ２６４２００） 论述了浮法玻璃工业窑炉废气采取脱硫除尘等末端治理的新型喷雾干燥工艺的流程、特点和影响因素。针对脱 硫产物的成分物性和着色金属离子的含量，提出了循环利用的措施，以达到节能降污减排增效的目的。 关键词玻璃窑炉烟气治理脱硫除尘 中图分类号：ＴＱ１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１９８７（２０１１）０８—００４１—０４ ０引言 近年来，我国经济迅猛发展，建筑、汽车和光 伏等产业的拉动，促进了浮法玻璃工业的快速发展。 玻璃工业属于资源能源消耗型产业，又是我国重点工 业污染控制产业，环境污染问题突出。尤其是浮法玻 干燥法与湿法相比具有工艺流程简单、占地面积 小、经济合理、无废水排放、处理烟气不需要加热 烟气、对烟囱无腐蚀、烟囱不冒白烟、可靠性高等 优点，得到很多玻璃生产企业的青睐。 １．１ 喷雾干燥法脱硫技术工艺简述 它的吸收剂以浆液状态进入脱硫塔或向塔内喷 水，脱硫产物是干态的，因此区别于湿法工艺。喷雾 璃窑炉属大型高温工业窑炉，排放的烟气不仅温度 高，还含有大量的ｓ０，及氮氧化物和烟尘，大气污染 和环境压力较大。为此，喷雾干燥脱硫除尘工艺已在 浮法玻璃窑炉废气终端治理中得到成功运用。 干燥烟气脱硫是利用喷雾干燥原理，在吸收剂喷人吸 收塔后，一方面吸收剂与烟气中的ｓ０，发生化学反 应，生成固体产物；另一方面烟气将热量传递给吸收 剂，使之不断干燥，在塔内脱硫反应后形成的产物为 干粉，一部分在塔内分离，由锥体出口排出，另一部 分随脱硫后烟气进入电除尘器收集。喷雾干燥烟气脱 １ 喷雾干燥脱硫除尘工艺 喷雾干燥法属半干法脱硫技术，是一种新型的 ＦＧＤ技术，于２０世纪７０年代中期在欧洲和美国发展 起来，现在已经成为商业应用市场占用量仅次于湿 法的第二位。喷雾干燥加布袋除尘工艺，脱硫效率 可达￣Ｕ９０％以上，允许燃料的含硫量可达３％。喷雾 硫工艺流程包括：①吸收剂制备；②吸收剂浆液雾 化；③雾粒与烟气的接触混合；④液滴蒸发与ｓＯ，吸 收；⑤灰渣排出。其中②～④在喷雾干燥吸收塔内进 行。喷雾干燥法的工艺流程如图１所示。 图１喷雾干燥法工艺流程 ４ｌ 全国性建材科技期刊——《玻璃》 ２０１ １年第８期总第２３９期 １＿２反应原理 喷雾干燥法脱硫的反应原理如下： （１）Ｓ０，脱除过程反应式 ＳＯ２＋Ｈ２Ｏ Ｈ２ＳＯ３ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ３—｝Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２ ２Ｎａ２ＳＯ３＋０２＿÷２Ｎａ２ＳＯ４ （２）ＳＯ 脱除过程反应式 ＳＯ ＋Ｈ２Ｏ—Ｈ２ＳＯ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４— Ｎａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２ 喷雾干燥法是将ＮａＯＨ、Ｎａ：ＣＯ，、Ｃａ（ＯＨ） 等 碱性物质以浆液形式喷人脱硫塔内高温烟气中，烟 气中ｓＯ，进入液滴中与碱性物质反应，浆液在吸收 ｓ０，的同时会逐渐蒸发，最后以干态形式排出脱硫 塔。在脱硫塔后必须配置电除尘器或袋式除尘器捕 集烟气中粉尘，通过喷雾干燥脱硫和除尘器除尘达 到净化炯气目的。 脱硫塔后面可配置电除尘器或布袋除尘器除 尘，电除尘器具有运行费用低、维护简单、稳定可 靠等优点。布袋除尘器的可靠性不如电除尘器，但 布袋除尘器在除尘效率、脱硫效率、运行费用方面 优于电除尘器。 １．３工艺技术特点 （１）喷雾干燥法优点 ①工艺简单、系统可靠性高，系统可以达到半 年以上不停机连续运行，检修维护工作量小； ②无废水产生，副产物为干态； ③副产物可作为玻璃原料回用，无任何废物产 生； ④对烟囱无腐蚀； ⑤烟囱排放视觉效果好； ⑥系统切换速度快，投运和停运对生产无影 响； ⑦对窑压无影响； ⑧对烟气温度无特殊要求，烟气适应范围广； ⑨可与ＳＣＲ脱硝配合，方便脱硫、除尘、脱硝 整体治理烟气。 （２）喷雾干燥法的缺点 ①脱硫效率不高，一般能达到８０％～８５％， Ｓ０，浓度低时可达￣ｔ］９０ｃ／ｃ１２）上，而且ｓ０ 浓度越高， ４２ 脱硫效率越低； ②如果采用ＮａＯＨ、Ｎａ，ＣＯ 作为吸收剂，则运 行费用较高。 （３）喷雾干燥法脱硫工艺适用情况 喷雾干燥法较合适以下工况采用： ①对于燃用天然气、低硫油的烟气，烟气中 ｓ０，较低，适宜采用喷雾干燥法； ②烟气量波动范围大； ③烟气温度波动范围大，换火时温度波动范围 大且波动速度快； ④需要脱硝治理。 ２影响脱硫效率的因素 脱硫效率是指经过治理脱去的ＳＯ，量与进气中 ｓＯ，的量的比值，可表示为： 叼＝（Ｎｉｎ—Ｎｏｕｔ）／Ｎｉｎ×１００％ 大量工业化应用和理论实验研究表明，影响脱 硫效率的主要因素有： ①脱硫吸收剂的用量和浓度； ②喷雾的特性，包括雾化喷嘴的布置、喷出雾 滴的初始粒径、初始速度及辐射面积等方面； ③烟气的温度，主要包括烟气的入口出口温 度，进出除尘塔的温度； ④烟气中的ｓＯ，浓度。 ２．１ 烟气中ＳＯ，浓度 在烟气温度较高的情况下，烟气中ｓＯ，浓度小于 ２ ０００ ｍｇ／Ｎｍ 时，喷雾干燥脱硫技术可以达Ｎ８ｏ％的 脱硫效率，如果ｓ０，浓度小于１ ０００ ｍｇ／Ｎｍ 时，喷雾干 燥脱硫技术可以达到近９０％的脱硫效率。ｓ（） 浓度越 低脱硫效率就越高，ｓ０ 浓度越高脱硫效率就越低。 当烟气中ｓ０，浓度大于２ ５００ ｍｇ／Ｎｍ 、烟气温度大于 ２００℃时，就不太适宜采用喷雾干燥脱硫技术。这种 工况下难以做￣Ｊ４００ ｍｇ／Ｎｍ。的排放要求。当入口烟气 温度在１２０～１６０￣２，ＳＯ 浓度为２ ５００ ｍｇ／Ｎｍ，时，喷雾 干燥法最高也能达￣１Ｊ９５％的脱硫效率。这种工况下， 对脱硫塔和控制系统要求很高。喷雾干燥法，后面 必须配电除尘器或布袋除尘器等高效除尘器，这些 除尘器可以达￣ｔＪｓｏ ｍｇ／Ｎｍ 的排放要求。 节能与环保 ２－２烟气温度 表１ 脱硫产物分析报告 水不溶物 Ｆｅ２０ ｌ．５３ ３．６７ ５．０４ ／％ Ｖ ０．９１ １．６２ １．９５ 喷雾干燥法对系统人口温度没有特殊要求，只 要系统设计合理，人口温度在１２０～５００℃之间波动 都可以，对烟气温度适应范围很大。但是如果烟气 温度太高，脱硫塔出口烟气温度不可能太低，如果 Ｃａ０ ０．Ｏ８ １．Ｏ３ ０Ｉ２９ ＭｇＯ Ｏ．０３ ００４ Ｏ．１６ Ｎａ￣ＣＯ Ｎａ２ＳＯ ２＇３Ｏ ００Ｏ 、Ｎｉ Ｏ．２７ Ｏ．１３ ０．１５ １．６４ ２．０８ Ｏ．７８ ８３５６ ．８５．７４ ８２．６７ ５ １８ 人口温度超过２００℃，脱硫效率就较难达￣１Ｊ９０％以 上。烟气温度的影响在一定范围内可以调节喷淋液 在浮法玻璃生产中，芒硝是必不可少的高温辅 助澄清剂，利用脱硫副产物就成为可能，脱硫系统没 量和吸收剂的浓度来调整和适应。 ２．３吸收剂利用率 喷雾干燥法需要过量使用吸收剂，与湿法相 比，吸收剂利用率较低。采用喷雾干燥法，当人口 烟气ＳＯ，浓度低于１ ０００ ｍｇ／Ｎｍ 时，如果采用布袋除 尘器除尘，吸收剂的利用率可以达￣１Ｊ９８％以上。当 人口烟气ＳＯ，浓度２ ０００ ｍｇ／Ｎｍ 时，如果采用电除尘 器除尘，吸收剂的利用率低于８０％。 ２．４喷淋液量和吸收剂浓度 喷雾干燥法一般采用ＮａＯＨ、Ｎａ，ＣＯ 作为吸收 剂，这两种物质在湿态下极易溶解并与烟气中ｓ０，反 应，从而实现烟气脱硫。由化学反应原理和实际脱 硫环节中改变吸收剂的浓度实践证明，在一定范围 内，喷淋液量越大，脱硫效果越好，但在吸收剂浓 度低时，容易湿塔。在总喷液量不变时，随着吸收 剂浓度的提高，脱硫效率提高，浓度到一定程度脱 硫效果变化并不明显。而且脱硫产物中会含有少量 吸收剂或与废气中ＣＯ，反应产物存在，造成脱硫成 本的提高。一般情况下，入口温度高时喷淋液量增 加，吸收剂与工艺水的比例要适当减少，同时兼顾 吸收剂的用量大体不变或略有增加，反之亦然。 ２．５气液两相流化喷嘴 气液两相流化喷嘴对于吸收浆液分散雾滴大 小，烟气的覆盖影响重大，进而影响吸收反应的速 度效率。在实际控制中，要非常注意喷嘴参数的调 整，防止喷嘴堵塞。 ３脱硫产物的应用与控制 如果采用ＮａＯＨ和Ｎａ：ＣＯ 作为吸收剂的喷雾干 燥法，脱硫副产物主要是Ｎａ ｓＯ 、Ｎａ ｓＯ ，采用布 袋或静电除尘器时副产物主要是Ｎａ，ｓＯ 。实际检测 脱硫硝中主要物质的含量见表１。 有任何废物外排，实现了循环利用，减少环境压力， 降低生产成本。脱硫产物的使用要注意以下几点： （１）稳定拉引量，稳定燃料性能及消耗，稳 定窑内气氛，稳定烟气量，保证脱硫工艺的稳定， 提高脱硫效率，是脱硫产物的状态稳定。 （２）及时准确地对脱硫产物进行化学分析， 使用时注意成分的变化，调整料表，稳定玻璃成 分，并使澄清剂用量波动减少或消除，有利于稳定 玻璃熔化制度，保证生产的稳定。 （３）对脱硫硝产物的粒度进行控制，使用上 料时加筛网，避免结团的脱硫硝进入配合料；粒度 大的进行粉碎处理后使用，粒度控制按芒硝粒度控 制要求把握，一般会略细。考虑到脱硫硝成分的波 动，宜部分取代芒硝用量，以减少对正常生产的 影响。 （４）脱硫产物中含有钒镍钛铜等着色金属离 子，由于离子的对可见光的选择吸收，容易使玻璃 着成黄绿色调，影响白玻的色泽和透光率，生产高 档或高透玻璃，不宜引入或少量引入。生产颜色玻 璃时会使玻璃的色调发生变化，要监控脱硫硝中着 色离子的含量，根据玻璃的光谱特性和杂质离子的 光吸收特性调整，保证玻璃颜色的稳定。一般着色 离子含量过高，５５０ ｎｍ之前短波吸收增强，玻璃表 现明显的棕黄或黄绿色调，玻璃的透光率明显降 低，玻璃颜色饱和度低，颜色纯度和透彻性变差。 生产上要严格控制，保证颜色玻璃生产的稳定，减 少色差和色道的出现。只要严格控制，脱硫硝的使 用并不是一无是处。对有些颜色玻璃，综合考虑各 种着色离子光谱吸收特性，可以适当调整引入离子 的浓度，既保证颜色，降低了引人离子的浓度，还 降低了成本。 ４３ 全国性建材科技期刊——《玻璃》 ２０１ １年第８期总第２３９期 轻质隔热砌块在建筑上的应用 蔡建时刘宝泉 秦皇岛市０６６００４） （秦皇岛玻璃工业研究设计院摘要利用工业废弃物来生产轻质隔热砌块用作墙体保温，既能减少环境污染，又可满足建筑需要。文章对轻质隔热 砌块的性能特点进行了介绍，指出大量利用工业废弃物生产保温节能墙体材料是可行的。 关键词建筑保温轻质隔热砌块使用 中图分类号：ＴＱ１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１９８７（２０１１】０８—４４—０３ ０引言 我国每年的新建建筑约为２０亿ｍ ，而９５％以上 的新建建筑仍为高能耗建筑，加之已有建筑的能耗 问题，因此建筑节能已经成为一个重大社会问题。 料提出了更高的要求。 就建筑外保温材料而言，以前多使用有机质保 温材料以及保温棉类材料，保温棉类的材料存在吸 水、形体易脱落和被压缩以及产生玻璃纤维粉尘等 缺陷，大大了其优良性能的发挥，有机材料存 在消防隐患。由于建筑着火事件频发，２００９年９ 早在２００４年，北京市以１９８１年颁布的建筑规范为基 准，要求将每平方米采暖面积一个采暖季的烧煤标 准由原来的２５ ｋｇ逐步降到８．７５ ｋｇ，也就是节能 ６５％的指标。上海、广州以及许多省市也相继出台 了建筑节能规范，以北京为目标，提出了节能 ５０％～６５％的要求，由此可以看出建筑节能已在很 多城市立法。２０１ １年４月北京市建筑节能工作大会 月，、住房和城乡建筑部联合颁发了《民用 建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，明确 了Ａ级不燃保温材料的使用要求，其中泡沫玻璃和 泡沫陶瓷是最有发展前途的外墙保温材料。 １保温制品的性能 建筑保温类材料可分为有机、无机和金属３大 类：①有机隔热保温材料如稻壳、甘蔗纤维、软 上获悉，今年北京将把新建居住建筑节能设计标准 由６５％提升到７５％，这就对建筑墙体材料、保温材 ４结论 作为资源能源消耗型的浮法玻璃产业，如何实 现清洁生产，促进环保和资源循环利用，保证产业 ［３］杜汗洋．单碱法在玻璃工厂烟气脱硫处理中的应用与探 讨ｌＪ１．建材世界．２００９（２）． ［４］吴刚．玻璃熔窑烟气脱硫技术及其系统性能研究【Ｄ】．武 汉理工大学．２００７． Ｆｌｏａｔ Ｇｌａｓｓ Ｆｌｕｅ Ｇａｓ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｕｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 的健康发展，喷雾干燥脱硫烟气治理及其产物的循 环利用为其提供了高效的治理工艺。也为循环经 济，绿色发展提供了可靠的选择，有助于达到节能 降污减排增效的目的。 ＷａｎｇＹｏｎｇｊｉ，Ｍａｎ Ｊｉｎｃａｎｇ （Ｗｅｉｈａｉ Ｂｌｕｅ Ｓｔａｒ Ｇｌａｓｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｃｏｍｐａｎｙ Ｗｅｉｈａｉ，２６４２００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ＰａＤｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｓｐｒａｙ ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｕｓｔ。ｒｅｍｏｖｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｌｏａｔ ｇｌａｓｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｆｕｒｎａｃｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ａｓ ｔｈｅ ｔｅｒｍｉｎａ１ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｃｙｃｌｉｃ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ 参考文献 ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ［１］边靖，李德志，艾华，等．玻璃窑炉烟气综合治理技术【Ｊ］．工 程建设与设计．２０１０（１＇０）． ［２］胡字波．半干法脱硫技术在玻璃窑炉烟气治理 的选择 【ＤＢ／ＯＩ 】．ｎ度文厍． ４４ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｌｏｒｉｎｇ ｍｅｔａｌ ｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｌａｓｓ ｔｈｍａｃｅ ｆ１Ｈｅ ｇａｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｄｅｓｕ！ｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｕｓｔ—ｒｅｍｏｖｅ
