平板玻璃工业废气排放与治理技术.pdf

节能与环保平板玻璃工业废气排放与治理技术李飞付俊龙?（1.中国建材检验认证集团秦皇岛有限公司秦皇岛0 6 6 0 0 4；2.河北新丰工程检测有限公司秦皇岛0 6 6 0 0 0）摘要基于国内多家大中型平板玻璃生产企业污染物治理的技术现状，研究了平板玻璃行业大气污染物产生的因素及其工段位置。通过平板玻璃行业清洁生产、除尘、脱硫、脱硝等大气污染物治理技术，实现环保治理设施的升级改造，减少大气污染物的排放，进而推动平板玻璃工业朝着绿色化、低碳化的方向发展。关键词平板玻璃；废气排放；大气污染物；治理技术中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10 0 3-19 8 7（2 0 2 3）0 6-0 0 53-0 8Emission and Treatment Technology of Flat Glass IndustryLI Feil,FU Junlong(1.China Building Material Test&Certification Group Qinhuangdao Co.,Ltd.,Qinhuangdao066004,China;2.Hebei Xinfeng Engineering Testing Co.,Ltd.,Qinhuangdao 066000,China)Abstract:Studied the factors that cause atmospheric pollutants and the location of their workshops in theflat glass industry based on the current technical situation of pollutant treatment in many large and medium-sized flat glass production enterprises in China.The upgrading and transformation of environmentalprotection treatment facilities can be realized through clean production,dust removal,desulfurization,denitration,and other atmospheric pollutant treatment technologies in the flat glass industry.And then,theflat glass industry can develop towards a green and low-carbon direction.Key Words:flat glass,waste gas emission,air pollutants,treatment technology对环境污染的影响大。平板玻璃生产需要燃烧大0引言量燃料，其中主要为化石类燃料。化石燃料在燃平板玻璃工业是我国玻璃工业最重要的组成部分，也是我国控制工业污染的重点行业之一。我国平板玻璃产量自19 8 9 年至今已连续三十多年居世界第一，约占全球总产量的6 0%。根据生产工艺的不同，平板玻璃主要包括浮法玻璃、压延玻璃、平拉玻璃三种。其中，浮法玻璃因其高效、优质的生产工艺，在平板玻璃生产中占据主导地位，其产量占平板玻璃总产量的8 5%以上 2 1。平板玻璃工业属于资源、能源密集型产业，其特点是能源消耗量较大，污染物的排放量大，烧过程中，会产生大量烟气，烟气中含有的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等会对大气造成污染。二氧化硫、氮氧化物等与雨水、蒸汽形成酸雨或酸雾；一氧化碳、二氧化碳会产生温室效应，导致全球气候变暖，这些变化在影响大气环境的同时，还会影响动植物的生长，影响人体健康。据不完全统计，平板玻璃行业每年排放颗粒物达万吨以上；氮氧化物及二氧化硫各十余万吨；另外还有氟化物、氯化物等的排放也对环境造成一定的影响。随着人们环保意识的增强作者简介：李飞（19 8 9-），硕士，工程师。主要从事玻璃化学检测、环保检测、职业卫生检测等相关工作。53全国性建材科技期刊一一玻璃及国家对平板玻璃企业大气污染物排放限值的下调，生产企业必须根据污染物的特性，采取相应的污染治理措施，以达到符合排放标准的目的。本文对平板玻璃行业大气污染物产生的因素、工序及治理技术进行讨论分析。1不同生产工序产生的大气污染物平板玻璃生产中产生的大气污染物主要与使用的原料、燃料以及生产工艺有关。平板玻璃的主要原料有石英砂、白云石、石灰石、长石、碎玻璃、纯碱、芒硝、炭粉等以及包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂等在内的一些辅助2023年第6 期总第3 8 1期原料，这些辅助原料一般包括氟化物、卤化物等。浮法玻璃生产工艺环节主要包括配合料制备、熔窑熔化、锡槽成形、退火窑退火和切裁包装等5个工序3 。不同工序产生的大气污染物也不尽相同。1.1原料的预处理和配合料制备环节产生的大气污染物 5原料的预处理和配合料制备环节主要包括物料的破碎、筛分、贮存、称量、混合、输送、投料等环节，主要是物理过程，会使颗粒状、粉状的原料飞散，产生的大气污染物主要为粉尘性的颗粒物。原料的预处理和配合料的制备过程产生的大气污染物及排放特点如表1所示。表1原料预处理和配合料制备工序产生的大气污染物及排放特点4生产工序原料预处理和配合料制备1.1.1原料的预处理平板玻璃工业使用的石英砂、白云石、石灰石、长石等矿物原料需要经过破碎、筛分等工序，再运输至原料库中贮存。纯碱、芒硝等化学原料经过拆包、粉碎、筛分等工序输送至粉库，碎玻璃经过洗涤、破碎等工序输送至碎玻璃库。在原料的预处理环节主要为原料经过破碎机、筛分机、机械振动筛、平摇筛机等设备加工、处理的物理过程，主要产生粉尘性的颗粒物。为了保证原料的质量，减少厂区的粉尘污染，目前绝大多数玻璃生产企业采用粒度符合生产要求的原料进场的方式。1.1.2配合料的制备经过破碎、筛分等预处理的粉状原料经皮带输送机、斗式提升机等输送设备输送至料仓。目前54废气产污环节破碎筛分输送贮存称量混料主要生产设备破碎机筛分机、机械振动筛、平摇筛等皮带输送机、斗式提升机等料仓电磁振动给料机、电子称混合机大多数企业使用的料仓分为塔式料仓和排式料仓两种。料仓下面一般连接自动称量和输送系统。料仓口设置电磁振动给料机，将原料从粉仓定量加人到自动称量的料斗内进行称量。原料称量后分别卸到皮带输送机上送人混合机中或直接送人混料机中进行混合。混合后的原料经皮带输送机等输送设备输送至窑头料仓暂存。熔制前，由投料机将配合料投人玻璃熔窑。配合料的制备环节主要包括原料的输送、投料、称量、混合等环节，同样容易造成粉尘性颗粒物的飞散，造成大气污染。1.2熔窑熔化工序产生的大气污染物玻璃熔窑废气是平板玻璃生产企业主要的废气污染源。熔窑熔化工序主要是通过燃料的燃烧产生高温和热量，进而使物料熔化和分解的过主要污染物颗粒物排放形式有组织/无组织有组织/无组织有组织/无组织有组织/无组织有组织/无组织有组织/无组织节能与环保程。一方面，重油、石油焦、煤制气、焦炉煤物排放标准中所对应的浓度限值 6 。此外，由于气、天然气等燃料的燃烧会产生有毒有害气体。玻璃生产具有定时换火的特点，玻璃熔窑产生的另一方面，物料的投料、熔化分解和燃料的燃烧烟气流量和污染物的浓度不稳定、波动范围大，过程都会发生物理和化学反应，既会产生烟尘性烟气成分复杂，且由于使用燃料和配合料中纯的颗粒物，还会产生二氧化硫、氮氧化物、氟化碱、芒硝等浓度差异明显，还会导致烟尘具有更物以及氯化氢等有毒有害气体。其中，颗粒物初强的黏附性和腐蚀性 7 。熔窑熔化工序产生的大始浓度为3 0 0 12 0 0 mg/m，二氧化硫的初始浓度气污染物及排放特点见表2，平板玻璃熔化工序为50 0 3 0 0 0 mg/m，氮氧化物的初始浓度为使用不同燃料时产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧12003 0 0 0 m g/m，均远远超出国家制定的污染化物的浓度见表3。表2 火熔窑熔化工序产生的大气污染物及排放特点生产工序废气产污环节燃料燃烧熔窑熔化工序物料熔化和分解表3平板玻璃熔化工序使用不同燃料时产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的浓度生产工序燃料类别天然气熔窑熔化工序发生炉煤气、焦炉煤气重油、煤焦油1.3成形和退火工序产生的大气污染物浮法玻璃的成形和退火工序产生的大气污染物主要来源于采用在线镀膜工艺时产生的颗粒物、氯化氢、氟化物和锡及其化合物等。根据浮法玻璃的成形工艺特点，将熔制好的玻璃液生产工序废气产污环节在线镀膜成形工序保护气的制备1.4切裁、包装工序产生的大气污染物浮法玻璃的切裁、包装工序产生的大气污染物主要为粉尘性的颗粒物。这些颗粒物遇到强风流会漂浮到空气中，增加大气粉尘浓度。主要生产设备玻璃熔窑玻璃熔窑表4成形工序产生的大气污染物及排放特点主要生产设备主要污染物锡槽或退火窑颗粒物、氟化物、氯化氢、锡及其化合物等氮氢站氨2平板玻璃行业大气污染物防治技术平板玻璃行业大气污染物末端治理技术主要由清洁生产、除尘、脱硫、脱硝几个重要的环节构成。55主要污染物颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化氢等颗粒物浓度300 400300500500800漂浮在有还原性气体的保护气的锡液上，保护气为氮气和氢气，分别由空气分离和氨分解制成。因此在保护性气体的制备过程中，还会发生氨的逸散。成形工序产生的大气污染物及排放特点见表4 4排放形式有组织/无组织无组织排放形式有组织mg/mSO,NO,200 4003000 4000600 15002500300080035001200 2800全国性建材科技期刊一一玻璃2.1清洁生产防治技术清洁生产技术是指通过不断改进玻璃熔窑的设计、优化熔窑的运行参数，选用低硫优质燃料、把控配合料质量、采用分段燃烧、低氮燃烧、纯氧燃烧等最佳清洁生产适用技术，降低玻璃熔制过程的能耗，减少熔窑单位玻璃液烟气量，有效地降低熔窑单位玻璃液污染物的产生量。目前，欧盟国家已有玻璃生产企业在玻璃熔窑安装低氮燃烧器，但投人和运行成本都较高，在我国应用较少。近年来，全氧燃烧技术在我国玻璃熔窑中得到了一定的应用，但仍需解决许多工程技术问题以实现该技术的推广【8 O2.1.1原料控制减少芒硝等含有硝酸盐、硫酸盐、氟化物和氯化物的原料的使用量，可有效降低玻璃熔制过程中二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的初始排放浓度。选用适于直接生产的粒度原料，可有效减少原料破碎、筛分等过程产生的粉状颗粒物。2.1.2选用清洁燃料选用天然气等清洁燃料作为玻璃熔窑的燃料，淘汰重油、煤焦油、石油焦等燃料，减少燃料燃烧过程产生的烟尘和气态污染物。2.1.3选用电熔窑或改进熔窑运行参数选用全电熔窑或分级燃烧、全氧燃烧的熔窑，减少氮氧化物的产生。2.2除尘技术2.2.1原料除尘技术 3 平板玻璃原料装卸、破碎、备料、贮存、配料等环节所产生的污染物主要为粉尘性颗粒物，所以破碎机、筛分机、斗式提升机、带式输送机应密闭，产尘点应设置除尘器。常见的除尘器为布袋除尘器或滤筒除尘器。原料输送的上料口、转载与下料口等产尘点设立粉尘收集和净化处理装置。碎玻璃宜储存于封闭式堆场中。布袋除尘器在配料工序使用时，通常以涤纶为滤料，具有很高的除尘效率，可达9 5%99%。但需要经常清理，以维持稳定的处理能力562023年第6 期总第3 8 1期和较高的净化效率。滤筒除尘器是以滤筒作为过滤元件所组成或采用脉冲喷吹的除尘器，通常以合成纤维或纸为滤料，具有有效过滤面积大、压差低、低排放、体积小、使用寿命长等特点，除尘效率一般可达99%以上。2.2.2玻璃熔窑除尘技术平板玻璃工业熔窑除尘主要采用湿式电除尘、高温静电除尘和布袋除尘三种方式。在脱硝治理前，通常采用高温静电除尘器进行预除尘，以提高催化剂的使用寿命和脱硝效率。在半干法脱硫治理后，通常采用布袋除尘或湿式电除尘的技术方法，使最终颗粒物排放量达标。而对于湿法脱硫，通常采用湿式电除尘技术进一步除尘