【陶瓷】治理陶瓷窑炉尾气这里有两种办法

陶瓷工业窑炉烟气一般具有以下特性，由于生产中烧成窑的尾气含有较高温度，为了利用余热，一般将烧成窑废气转入前段工艺--干燥窑中，由此造成废气排烟温度相对较低，而由于陶瓷制喷干粉过程中粉尘从液滴吸收热量的过程中吸尘了烟气中的SO2，在窑炉烘干烧成过程中有一部分释放出来，再在烧成过程中燃料燃烧产生的SO2，窑炉废气中SO2浓度较高，而干燥窑干燥过程中产生的湿气也随着废气排放，使得了陶瓷工业窑炉产生的废气具有低温，高湿，高浓度的特性[2]。

本文介绍的窑炉烟气“半干法脱硫及除尘技术”中处理系统主要由两个工艺过程组成：“干法脱硫”+“布袋除尘”，以及与之配套的风机管路系统、电气控制系统等。它的基本工艺原理是：将一定量的碱性溶液喷入降温脱硫塔内;脱硫雾滴高温蒸发后形成烟气降温脱硫，随烟气进入除尘器，通过除尘器将烟气中的粉尘和脱硫副产物捕集净化，然后经由风机、烟囱达标排放。具体工艺流程见图见图3。

4.1降温脱硫系统

4.1.1系统组成及流程

降温脱硫系统采用的是“喷雾干燥降温脱硫技术”，系统主要由降温脱硫塔、降温脱硫水系统、压缩空气系统等组成，其系统流程如图4所示。

4.1.2系统配置及结构

(1) 降温脱硫塔

本系统采用降温脱硫塔作为降温脱硫设备，它由筒体、灰斗、喷咀、导流板、水管、气管等组成。

烟气进入降温脱硫塔后，在导流板的作用下均匀地向上流动。喷咀采用气水双流喷咀，可以将溶液雾化成50μm的液滴，液滴与高温烟气接触时，可以把烟气当中的热量带走降低烟气温度，同时溶液当中的碱与烟气当中SO2反应，吸收中和了烟气当中的SO2，使其SO2含量达到国家的相关排放标准。当液滴完全蒸发后，烟气再进入除尘器。

烟气中的粉尘部分在重力作用下落入灰斗中，经布袋捕集后，在振动器的作用下，经卸灰阀排出。

(2) 降温脱硫溶液制备

根据系统降温脱硫的要求，通过泵与流量调节阀精确配制降温脱硫溶液的浓度，降温脱硫溶液在不锈钢多级离心泵的加压下，经气水双流喷咀以极微小的雾滴喷入降温脱硫塔内。

4.3系统特点

(1) 结构形式独特，降温脱硫效率高，满足系统要求

根据烟气治理经验，设计出的降温塔结合了多种降温脱硫系统的优点。通过传感器及自动控制系统，有效地控制相关降温脱硫操作准确性，可以使得烟气稳定地保持一定的温度湿度。

(2) 占地面积小

降温脱硫塔为立式结构，占地面积很小，另外溶液罐、泵的占地面积也很小。

(3)工艺简单、节省投资

根据高温烟气的实际温度，系统自动调整流量，就可方便调温度，不仅满足系统要求，而且节约运行费用。且降温塔运行对陶瓷熔炉的炉压没有影响。

(4)系统稳定可靠、维护简单

整个系统活动部件少，降温脱硫溶液采用洁净自来水，系统不存在堵塞问题。

经脱硫塔后的烟气进入布袋除尘器，合理并稳定解决粉尘、脱硫反应物等易造成烟气粉尘超标的问题。

降温脱硫塔上所有设备检修都不需要进入降温塔内部，检修设备完全可以不影响陶瓷熔炉的运行，其在线与否不影响陶瓷熔炉的压力。

所以系统维护很简单，系统故障率低、设备使用寿命长，节省大量的人力和财力。

(5) 塔产物易于处理、无废水产生

向降温脱硫塔内喷射的溶液在降温脱硫塔内直接蒸发，部分粉尘直接落入降温脱硫塔灰斗中，另一部分进入下一个工艺流程，由除尘器将其捕集，所有副产物均是干态物质，性质稳定，无毒无害。粉尘可以直接废弃。处理方便，不生产废水、废气等二次污染。

相对其它降温脱硫方法，该半干法降温脱硫工艺节省了大量人力、投资、维护、降温产物处理等成本，所以本降温脱硫技术综合优势还是比较明显。

总而言之，半干法工艺的优点是：没有水处理系统、没有白烟生成、运行成本低、维护方便、对质量产量无影响、可以全天候达标排放等等。

4.4除尘系统

针对窑炉烟气特性，半干法除尘系统的除尘器选用布袋除尘器，目前市面上使用得比较多的布袋除尘器主要有脉冲行喷吹布袋除尘器与箱式布袋除尘器，表1是两种布袋除尘器的分析比较。

以上比较可以看出，脉冲行喷吹布袋除尘器更适用于窑炉的烟气除尘。

4.4.1除尘——在线脉冲行喷吹布袋除尘器

在线脉冲行喷吹布袋除尘器的气体净化方式为外滤式。除尘器由上箱体、中箱体、灰斗、滤袋组件、喷吹装置、卸灰阀、脉冲阀及检测、控制系统等组成。滤袋通过袋笼固定在花孔板上。每排滤袋上部都装有一根喷射管，喷射管上有小喷孔，并与每条除尘滤袋中心相对应。喷射管前装有与空气压缩机相连的脉冲阀，电磁脉冲阀与气缸相连接。控制器定期发出短程的脉冲信号，通过控制阀有序地控制各脉冲阀开启。

工作时，含尘废气由进风口经中箱体下部进入各单元灰斗，大颗粒粉尘由于惯性碰撞、自然沉降等作用直接落入灰斗、其余粉尘随气流进入中箱体过滤区，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出，从而达到除尘的目的。

随着过滤工况的进行，滤袋外表面所附积的粉尘不断增加，从而导致除尘器本身的阻力也逐渐升高，滤袋表面附积的粉尘达到一定量时，清灰控制装置发出清灰信号，通过控制阀有序地控制各脉冲阀开启。当脉冲阀开启时，与脉冲阀相连的喷射管与气缸相通，高压空气从喷射孔中以极高的速度喷出。高压气流进入滤袋内，使滤袋剧烈膨胀，引起冲击振动。同时在瞬间内，产生由内向外的逆向气流，使粘在滤袋外表面及吸入滤袋内部的粉尘吹扫下来。吹扫下来的粉尘落入集灰斗内，最后经卸料器排出。各排滤袋依次轮流清灰，待一周期后，又重新开始轮流。

4.4.2脉冲行喷吹布袋除尘设备的设计特点

其技术特点：

(1) 滤料作了技术改进，令透气量更高，阻力少，更加节能。

(2) 防腐材料更新换代，避免了长时间使用后会产生的离壳现象，提高了使用寿命。

(3)  除尘器的喷吹清灰电磁阀，由以前的直角式电磁阀改用性能更优良的淹没式脉冲电磙阀，虽然淹没阀相比直角式成本更高，但淹没阀的瞬间通气量更大(可使得清灰更干净，间隔时间更长)，阻力小，提高了负荷带动量，扩大了气源压力的使用范围，可以适应气源压力较低的场合使用(最低可到3.5kg/cm2的压缩空气压力)。

(4)  本除尘器，其控制系统经过优化后，不再采用机械式的控制原件进行控制，改为采用PLC的控制方式，同时配套一个触摸控制屏，实时显示各种设备的工作状态及工作参数。同时，各阀门用于检测状态的开关由原来的机械式行程开并，改为感应式电子开关，可有效地减少由行程开并失灵而引起的事故。

5 系统总的运行成本分析

5.1脱硝系统

本系统采用的是改性SNCR低温脱硝技术，表2、表3是在窑炉烟气治理方面，改性SNCR低温技术与SNCR技术的对比表

表4是某一陶瓷厂使用改性SNCR低温脱硝系统处理窑炉尾气的运行费用表，该陶瓷厂使用的燃料为天然气。

5.2半干法脱硫除尘系统运行费用表

表5是某一陶瓷厂半干法脱硫除尘系统处理窑炉尾气的运行费用表，该陶瓷厂使用的燃料为天然气。

注：(1) 以上半干法脱硫系统运行成本表中是以最大电费用量计算，暂不考虑使用变频器时节省的电量。

(2) 本运行费用当中重点分析的是脱硫的药剂使用费用;其中未含人工费等费用，其需根据各个企业的实际情况而定。

6 结论

在我国，烟气的除尘、脱硫都有了比较成熟的技术，而脱硝技术的研究则处于研究试验阶段。从发展趋势来看如果不对NOX采取足够的重视NOX完全有可能取代SO2成为大气污染的主要物质。随着人们对环境的更加重视，以及科学发展观和构建社会主义和谐社会的要求，以后的烟气处理应该是脱硫、脱硝和除尘一体化的。改性SNCR低温脱硝与半干法脱硫除尘技术的结合很好地顺应这一潮流，而且该系统能够很好地提高窑炉烟气的处理率，解决窑炉生产过程中能耗巨大，成本高的缺点，也能够推动陶瓷行业的转型升级。