建筑陶瓷烟气治理现状及超低排放方案的探讨

3建筑陶瓷工业烟气超低排放技术方案

3.1超低排放治理目标

为了避免多次环保治理改造，引领陶瓷工业节能减排新导向，我们设定了超低排放治理目标。并且与陶瓷工业2010年、2014年修改单大气污染物排放标准进行了对比。从表中可以看出，超低排放目标的基准氧为18%，若折算成8.6%氧基准，对应的粉尘、SO2及NOx排放值分别是20.7mg/Nm3，82.7mg/Nm3，206.7mg/Nm3。这个排放目标比陶瓷工业GB25464-2010的排放标准还要严格。因此，超低排放目标可以满足陶瓷行业最严格的排放标准。具体数据如表4所示。

3.2超低排放工艺方案介绍

超低排放治理技术主要是针对喷雾干燥塔及陶瓷窑排放的烟气进行脱硫、脱硝及除尘治理。对于建筑陶瓷工业烟气超低排放治理技术方案的设计，主要设计依据如下：

(1)热风炉SNCR脱硝技术。由于干燥塔前端的热风炉烟气温度较高，760℃-1000℃，符合SNCR脱硝温度范围，且SNCR投资成本低，运行可靠。因此，在喷雾干燥塔前端的热风炉进行SNCR法脱硝治理，保证50%以上的脱硝效率。

(2)窑炉低温SCR脱硝技术或臭氧氧化法脱硝技术。由于陶瓷窑排放烟气温度较低，排烟温度约为180℃，这个温度正好符合低温SCR脱硝及臭氧氧化的温度范围。

(3)陶瓷窑排放烟气中SO2含量较高，石灰石-石膏湿法具有较好的脱硫效果，且同时可吸收去除臭氧氧化产生的高价NOx。因此，选用石灰石-石膏湿法脱硫对窑炉烟气进行脱硫。

(4)喷雾干燥塔及窑炉半干法脱硫后采用布袋除尘。由于布袋除尘对于高浓度粉尘条件的烟气具有很好的除尘效果，喷雾干燥塔及半干法脱硫后烟气含尘浓度均很高，采用布袋除尘技术能解决这个问题。

(5)湿式除污器技术。将喷雾干燥塔及窑炉的烟气最后一并汇总引入到湿式除污器中，进一步对粉尘、SO2、氟化物、重金属等物质进行脱除，从而达到超低排放标准。

工艺方案主要有以下两种：

方案一：热风炉SNCR脱硝+窑炉臭氧氧化法脱硝;旋风收尘+布袋除尘+湿式除污器;干燥塔湿法脱硫+窑炉半干法脱硫。具体流程描述如图3所示。

此方案的优点：臭氧氧化法同湿法脱硫有很好的结合，烟气中的NO通过臭氧氧化成高价溶于水的NOx，高价的NOx再进入湿法脱硫塔中被碱液吸收，从而达到脱硫脱硝一体化的效果。

缺点：臭氧氧化法在陶瓷行业还没有工程应用，副产物较难处理。

方案二：热风炉SNCR脱硝+窑炉低温SCR脱硝;旋风收尘+布袋除尘+湿式除污器;干燥塔湿法脱硫+窑炉半干法脱硫。具体流程描述如图4所示。

在热风炉内喷入还原剂进行SNCR脱硝，经喷雾干燥塔后烟气含尘量很大，进入旋风收尘，除去大部分的粉尘，收集的粉尘可回收加入到原料中。

经旋风收尘后再进入布袋除尘器，再通过引风机将烟气引入到湿法脱硫塔。窑炉烟气经过低温SCR脱硝后经引风机引入到半干法脱硫塔脱硫，再进入布袋除尘器中除尘。最后与经处理过的热风炉烟气汇总进入湿式除污器中进行除去粉尘、酸性物质、水雾及重金属等物质，最后排放到烟囱。

根据当前建筑陶瓷工业烟气排放情况、脱硫脱硝除尘设备的效率，可推算NOx、SO2及粉尘经过本方案的脱硝、脱硫及除尘后的排放浓度。假设热风炉与窑炉烟气量相同，其中热风炉NOx、SO2及粉尘浓度分别为160mg/Nm3(18%O2，干基)、80mg/Nm3及5000mg/Nm3(旋风除尘后);窑炉NOx、SO2及粉尘浓度分别为100mg/Nm3(18%O2，干基)、400mg/Nm3及50mg/Nm3，则经过脱硝脱硫除尘后的最终排放值如图5、图6、图7所示。

从图5、图6、图7可以看出，采用方案一进行脱硫脱硝除尘后，NOx、SO2及粉尘最终排放指标能达到47mg/Nm3、19.8mg/Nm3及4mg/Nm3，可以达到设定的超低排放目标(分别为50、20及5mg/Nm3)。

此方案的优点：可对烟气深度净化，经治理后能达到超低排放目标;半干法脱硫不会造成水污染，投资及运行成本较低。

缺点：低温SCR技术工程应用还不够成熟，催化剂成本较高。

4结语

建筑陶瓷工业烟气排放口多而散，无组织排放现象严重，治理难度较大，烟气污染物排放问题还未得到有效地解决。通过上文提出的两种方案可对多种污染物(NOx、SO2、粉尘、氟化物、重金属等)进行脱除，可达到设定的超低排放目标，但这两种方案在陶瓷行业还未得到实际的工程应用。因此，急需在陶瓷行业建立一个超低排放治理示范工程，从而来支撑陶瓷工业大气污染物排放标准的修订，改善陶瓷工业大气污染物排放现状，真正实现建筑陶瓷行业的超低排放。

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