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发布日期:2018-01-08 作者: 点击:

贵州烧结砖

   烧结砖厂烟气治理浅议  

   摘要:针对目前我国出现的雾霾等环境问题,介绍了我国环境保护部、国家质量监督检查检疫总局新发布的《砖瓦工业大气污染物排放标准》(GB29620-2013),并进行解读,同时介绍了为达到该标准砖瓦工业应采取的一些具体做法以及研究方向。  

   关键词:环境;烟气;大气污染物;二氧化硫;烟气治理 “我国近半国土出现雾霾天气,104城市空气重污染”;“25省份遭遇雾霾天气南京中小学紧急停课”; “英国媒体称雾霾致大量外国人离开北京”;“北京雾霾天气空气质量严重污染”;“兰州出现重度污染天气,雾霾笼罩太阳变黄色光团”——这是最近一段时间经常出现在新闻头条里的内容。  

   随着一波又一波雾霾天气的来袭,我国政府及相关部门把大气环境的治理提上了议事日程。  

   何谓雾、何谓霾、何谓雾霾?  

   雾雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,如果目标物的水平能见度降低到1000米以内,就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾;  

   霾霾也称灰霾,空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,如果水平能见度小于10000米时,将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾。  

   雾霾是雾雾和霾的混合物,雾虽然以灰尘作为凝结核,但总体无毒无害;霾的核心物质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质,空气相对湿度低于80%,颜色发黄。气体能直接进入并粘附在人体下呼吸道和肺叶中,对人体健康有伤害。雾霾天气的形成主要是人为的环境污染,再加上气温低、风小等自然条件导致污染物不易扩散所至。   

   通过分析雾霾形成的原因我们知道,雾霾的起因主要是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子,这些物质的来源主要有以下几个:一是汽车尾气、二是道路扬尘和建筑施工扬尘、三是工厂制造出的二次污染、四是冬季取暖时燃烧煤炭低空排放的污染物、五是生物质(秸秆、木柴)的燃烧以及垃圾焚烧产生的烟尘。  

   基于我国目前的环境状况,每一个有良知的中国人估计都会想为减少雾霾而尽一点力,我们砖瓦行业人要做的就是作好本行业的自律,作好本行业粉尘、烟气的治理工作。  

   其中粉尘治理比较简单,一般来说在原料制备工序进行整体或局部封闭,选择收尘设备进行收尘、做好厂区及进出厂道路的硬化工作,制定清洁生产的规章制度,可以认为本厂生产不会对大气产生粉尘的危害。而烟气治理的话,我们须分析一下本厂烟气的性质及成分,随烟气排放的有害物质有SO2、SO3、HF、NOX、HCL、CO及粉尘,环境保护部、国家质量监督检验检疫总局2013年9月17日发布,2014年1月1日实施的《砖瓦工业大气污染物排放标准》(GB29620—2013)对烧结砖瓦企业大气污染物排放限值进行了规定,详见表1、表2和表3。

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   自2014年1月1日起至2016年6月30日止,现有企业执行表1规定的大气污染物排放限值。自2016年7月起,现有企业执行表2规定的大气污染物排放限值,自2014年1月1日起,新建企业执行表2 规定的大气污染物排放限值。  

   该标准还规定,产生大气污染物的生产工艺和装置必须设立局部或整体气体收集系统和集中净化处理装置,人工干燥及焙烧窑的排气筒高度一律不得低于15米,排气筒周围半径200米范围内有建筑物时,排气筒高度还应高出最高建筑物3米以上。基准过量空气系数为1.7,实测的大气污染物排放浓度应换算为基准过量空气系数排放浓度,生产设施应采取合理的通风措施,不得故意稀释排放。地方政府应对本辖区环境质量负责,采取措施确保环境状况符合环境质量标准要求。  

   从该标准的以上内容来分析,我们国家对烧结砖瓦企业是采取了一个逐步严格的政策,表1的规定只针对现有企业维持到2016年6月30日止,其间只有两年半的时间,表2的规定估计可以维持比较长一点的时间,但总体趋势肯定是越来越严格。  

   就目前我国贵州烧结砖企业环保控制的执行情况来看,因为烧结砖行业是一个微利、传统、古老的行业,从业的企业主大部分环保意识比较薄弱,可以说,本行业原有企业的产能落后,脏、乱、差、环境污染问题普遍存在,但随着全行业环保意识的提高,最近一两年来,凡是经贵州院设计的烧结砖厂,均考虑了脱硫及除尘设施。  

   烟气脱硫是控制酸雨和二氧化硫污染的最为有效的和主要的技术手段。目前,世界上各国对烟气脱硫都非常重视,已开发了数十种行之有效的脱硫技术,但是,其基本原理都是以一种碱性物质作为SO2的吸收剂,即脱硫剂。按脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态可分为干法和湿法和半干法。目前我国砖瓦行业普遍采用的是湿法,该种方法集除尘、脱硫、去氟于一体,按脱硫剂的种类划分,烟气脱硫技术可分为如下几种方法:

   ①以CaCO3(石灰石)为基础的钙法;

   ②以MgO为基础的镁法;

   ③以Na2SO3为基础的钠碱法;

   ④以NH3为基础的氨法;

   ⑤以有机碱为基础的有机碱法。  

   我国目前与烧结砖行业配套的脱硫设施主要采用的是钙法和钠碱法,钙法又称石灰/石膏法,采用石灰作为脱硫剂,因此运行费用低,但脱硫器容易结垢,处理麻烦;钠碱法吸收能力强,不结垢,但运行费用高,因此各设备生产厂家纷纷进行研究与开发,开发出钠-钙双碱法脱硫工艺,该工艺综合了石灰法和钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢问题,还具备了钠碱法吸收效率高的优点。  

   钙法、钠钙双碱法的产物都是脱硫石膏,脱硫石膏的利用主要有以下几个方面: 

   a. 用作水泥添加剂  

   作为水泥的一种添加剂,石膏具有缓凝作用。可使预拌车中拌合物波长距离运输后仍保持其工作性能。但脱硫石膏作用水泥缓凝剂时必须满足一定的物理和化学要求,尤其是脱硫膏不能含有明显的氯化钙,因为氯化钙能加速混凝土凝固和钢筋腐蚀。近十年来脱硫石膏应用于该行业的量在迅速地增长。  

   b.用于农业  脱硫石膏的高透气率使得它能成为极好的土壤调节剂,研究显示脱硫石膏作为土壤调节剂可提供以下以下主要益处:

   ①把沙土或黏土改善成沃土,改进它的结构和排水特性;

   ②调节土壤PH值和增加阳离子交换能力;

   ③对于花生、土豆和棉花是很好的硫和钙源,对于果树是合适现成的钙源;

   ④提供有益的微量元素;

   ⑤增进根瘤产量,促进含氮化合物的转化;

   ⑥保持花生等其他庄稼无病害的手段。  

   c.用于生产石膏板及石膏砌块等建筑材料  

   石膏板是国内外重要的建筑材料,有纸面石膏板,装饰石膏板、纤维石膏板、石膏复合板等,石膏砌块作为墙体材料也在兴起,石膏制品由于其优越的保温隔热性能以及阻燃性能,有广阔的应用前景。

   另外,在我国,氨法具有很好的应用前景。我国是一个粮食大国,也是化肥大国。氮肥以合成氨汁,我国的需求量目前达到33Mt/a,其中近45%是由小型氮肥厂产生的,而且这些小氮肥厂的分布很广,每个县基本上都有氮肥厂。因此,每个砖厂不远的范围内,都能找到可以提供合成氨的的氮肥厂,SO2吸收剂的提供很丰富。更有意义的是,氨法副产品本身就是化肥,就有很好的应用价值。此法目前在烧结砖装备领域还未见,可以进行相关研究和探讨。  

   我们须提及的一点就是,贵州烧结砖厂的环保升级改造以及新建烧结砖厂的环保升级改造以及新建烧结砖厂的环保投入,那是必须的,虽然投资增加了,运行成本增加了,但是,为了大家生存的环境,为了子孙后代,我们必须投入足够的精力、财力与物力。  

   借用陈福广老先生在南昌会议的讲话:“近年来已有企业在开发烟气脱硫收尘装置方面做出了初步尝试,并取得一定效果,业内人士应当在现有成效基础上,进一步深入研究,不断完善和提高烟尘净化装备技术,鉴于这项技术指标要达到国家标准规定的要求尚有一定技术难度和深度,有关协会和科研设计单位应有一定技术难度和深度,有关协会和科研设计单位应当向国家和地方有关部门申请节能减排立项,把这项技术的实验研究工作当作重点任务进行攻关,对当前不同工艺的烟气净化装置进行系统调研,总结不同的工艺方案,开展必要的对比实验,组织有关科技人员进行科学论证,认真作技术、经济分析对比,鉴别净化收尘效果,以引导规范烟尘净化技术发展。”贵州院正在紧锣密鼓地开展这项工作,相信不久就会取得阶段性的成果,可以说:治理烟气问题,我们有信心!

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