近来,多个媒体爆光为数不少的陶企“环境违法”的停产新闻,陶瓷企业面临的环保问题越来越严峻,环保节能又成了陶瓷企业急迫解决的问题,而广东华信达节能环保有限公司副总经理许意志谈到,“除尘、脱硫、脱硝、消白”这四大块是陶瓷行业的环保治理措施。
(广东华信达节能环保有限公司副总经理许意志)
1996年初来佛山 烟尘滚滚
“96年刚来佛山的时候南庄大道两边全是陶瓷厂,灰尘、气味非常的大,以前为了省钱用的是重油,而重油的含硫量达2-3%。”许意志感叹。
据记者了解,在新国标GB25464-2010出台前,粉尘的颗粒度要求是200-150毫克,新国标出台后收紧要求为30毫克。随着佛山城市升级改造,扬尘问题、PM2.5等等话题都成了城市热点,一为环境,二为健康,除尘成了陶瓷厂必须完成的硬性指标。许意志坦言,以前水喷淋的除尘效果只能达到60-70%,但现在企业用的布袋除尘系统已经能达99.9%的效果。
许意志随后向记者介绍了箱体脉冲袋式除尘装置。据其介绍,气箱脉冲袋式除尘装置拥有集分室反吹和脉冲喷吹等诸多除尘装置的特点,华信达经过多年的应用改进,克服分室反吹强度不够、脉冲吹喷过滤清灰同时的缺点,解决了烟气温度高波动大和湿度大等对袋式除尘具有致命破坏和失效的技术难题,增加了除尘装置的适应性,提高了除尘效率,目前广泛应用于陶瓷喷雾塔、各类工业窑炉、破碎机械等各行业废气除尘领域。
许意志还为记者讲解其技术原理,箱体脉冲袋式除尘装置由多个箱体组成,每一箱体处理特定风量,废气进入除尘装置后,利用均风管道把废气均匀分配到各个箱体中,利用PLC控制器智能控制除尘清灰过程,各箱体根据PLC设定的参数实现同步除尘,按次序各箱体逐步清灰,即在线清灰。整个过程在PLC控制下自动操作,无需人工控制。
烟囱直冒白烟 其实比较干净
“大部分陶瓷厂烟囱冒出的白烟已经是处理得很干净了,只是部分陶瓷近居民区,居民看到白烟滚滚即使是干净的也会产生恐惧。”许意志看看了记者疑惑的表情,笑了笑说,“我以电厂举个例子,电厂消白的方法是,烟气脱硫以后,排放之前,会再次通过不同的管道绕回去,和还没脱硫的烟气交叉,这个还没脱硫的烟气马上从150多度马上降温,这个降温大概都能降到100多度左右,如果再进入脱硫塔就继续降温,大概能够降到48度。处理后的干净烟气通过与150多度的烟气间接换热后,温度可以达到110度,这样排出烟气就不会有白烟。”
但据记者了解,陶瓷行业普遍使用加热方法。加热法既耗能又不环保,加热后的气体是没有经过处理而直接排放的,氮氧化物、二氧化硫等等有害的气体都会随着水蒸气排出。但如果用电厂的方法来处理的话,陶瓷厂废气从脱硫塔出来的温度只有100度左右,从脱硫塔出来也是40多度,由于温度的关系已经无法把干净烟气升温到110度,达不到消白的目的。
带着这个疑问,记者继续向许意志了解,目前华信达已经申请了一种烟气消白的技术专利。“首先用水泵抽取冷水进入冷凝器,冷却水为可循环使用的井水、河水或者自来水中的任意一种,其温度不超过32℃。在冷凝器中,已经过环保处理的接近饱和的48~50℃烟气,与冷凝器中的冷水管进行间接热交换,烟气降温至35℃以下,析出水分,然后进入烟囱排放,看不到“白烟”。如果冷却水为可循环使用的河水或者井水,则水温不超过22℃,烟气降温至27℃以下,析出更多水分,效果更佳。
与烟气加热方式相比,冷凝方式的能耗仅仅为水泵电机功率,节省了大量能量,而且还额外获取到了冷凝水,所以采用冷凝方式对烟气进行消白,前景非常广阔。实现了排放时消除白烟的目的。这样既不影响陶瓷厂附近区域的环境质量,对陶瓷厂职工及周围居民的工作和生活也不会造成影响。”
脱硝的标准似严实松
在新环保法执行之前,媒体曾报道过佛山的几十家陶瓷企业联合起来上演了一场“公车上书”,提出要求国家环保局放宽标准。对此,许意志认为,国家新标准看起来是比欧洲的标准宽松,但是实际上欧洲标准还严,这个牵涉到空气的基准含氧量,正常空气中的含氧量大概是20.9%,主要还是以氮气为主。可新标准的基准是按8.6%算的,就是出来以后烟气里的含氧量只能是8.6%。陶瓷厂提出了这个意见以后,国家环保局也到佛山来实地考察了,也确实达不到。经过来回讨论以后,2014年12月12日,环保部把GB25464-2010标准中陶瓷行业的部分标准做了调整,就是所谓的30、50、180。就是把基准含氧量抬高了,抬成18%。就是出来的烟气含氧量18的情况下,烟尘颗粒物不大于30毫克,二氧化硫不能超过50毫克,氮氧化物不能超过180毫克。这个标准看起来是严格了,却是在放松。
而华信达的新工艺——选择性非催化还原法脱硝工艺(以下称SNCR),就是在没有催化剂存在条件下,利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。此方法首先将含有氨基的还原剂喷入炉膛内适合的温度区域。高温下,还原剂迅速分解为氨并与烟气中的氮氧化物进行还原反应生成氮气和水。这个工艺以炉膛为反应器,投资相对较低,施工期短,SNCR的脱除效率可达60%。而美中不足的就在于这种工艺获得的脱硝效果不如催化还原法(SCR)。
脱硫突破细节 降低企业脱硫成本
目前,陶瓷厂脱硫塔脱硝的方法大都是利用循环水往上打,脱硫的过程中,需要不断的喷碱水,还要雾化。塔内雾化的越好,反应得越均匀,处理效果越好。但久而久之,反应会生成沉淀,喷头一旦被塞,就得重新更换,成本相对比较昂贵,而且更换起来很麻烦 ,所以这个细节在行业中也是很难解决的问题。
而许意志介绍,华信达的新工艺则是喷雾塔和窑炉烟气经过引风机进入吸收塔,与循环吸收液充分接触,进行吸收反应,然后经过除雾器通过塔顶烟囱达标排放到大气中。
脱硫吸收液的主要成分为碳酸钙的悬浮液,从吸收塔上部喷入,与从塔下部进入的烟气接触,烟气中的SO2被吸收,之后的大部分物质为亚硫酸氢钙。并落入循环区,通过鼓入的空气使亚硫酸氢钙氧化成硫酸钙,结晶生成石膏。由于浆液的循环使用,浆液中除石灰外还含有大量石膏。当石膏达到一定的过饱和度时候,由石膏排出泵抽出一部分送往石膏处理站。同时向脱硫塔补充新石灰浆液,以保持吸收剂浆液的pH值控制在5.5-6.0之间。送往石膏处理站的浆液,经带式压滤机进行脱水,使石膏的含水量达到10%左右,脱水后的石膏自由落入石膏库集中外运处理。
而在节能方面,许意志表示,华信达还正在研究利用窑炉的余热发电。从窑头进砖坯,经过不停加热,到了烧成的地方砖的温度大概在1160~1260摄氏度左右。烧成以后马上需要急剧降温,降温是用急冷风机往里灌冷风,在一千多度的时候瓷砖处在熔融状态,急剧冷却,砖都不会开裂,过了673度后转为缓慢间接冷却,而在一千多摄氏度到六百七十三度之前的热量,全部都浪费了。不仅浪费热能,而且还要加大了电耗。
现在一部分企业在急冷段加装了不锈钢管,自然风进入不锈钢管加热到120~200度左右,用做助燃风,这样也利用了一部分热能。
华信达公司通过与高等院校、科研机构合作,已经成功研发出一种高效率、低成本的余热发电机组,只需60度以上的热水或者烟气就能让发电机正常工作,只需把各冷却段热能收集起来,用于余热发电,能够节省大量的电费。据许意志称,隧道窑方面的应用工艺华信达已经研发成功,而辊道窑还在进一步研究。
(责任编辑/彭谱英)