石灰行業(yè)的發(fā)展之路怎么走(二)—石灰產(chǎn)業(yè)環(huán)境治理技術與發(fā)展方向
2021-05-21 14:23:34 來源:石灰窯生態(tài)圈
石灰行業(yè)的發(fā)展之路怎么走(二)—石灰產(chǎn)業(yè)環(huán)境治理技術與發(fā)展方向
一、編者導語:
自微信“石灰窯生態(tài)圈”公眾服務平臺在2021年05月12日發(fā)布了《多地大量淘汰水泥廠和石灰窯!石灰行業(yè)的發(fā)展之路怎么走?》的通訊文章后,引來了大家的關注和共鳴,微網(wǎng)同步點擊量超過了3000+。同時,大家亟待了解目前石灰行業(yè)的環(huán)境治理技術和途徑,據(jù)此,編者及時走訪了行業(yè)內專家,深入了解了行業(yè)動態(tài),對目前石灰行業(yè)的環(huán)境治理技術進行了解析并編寫系列文章陸續(xù)發(fā)布,或許能夠給大家?guī)硪恍﹩l(fā)。
二、前文重點解讀
在上期的《多地大量淘汰水泥廠和石灰窯!石灰行業(yè)的發(fā)展之路怎么走?》文章中我們不難看出:石灰行業(yè)已進入異常嚴峻的時刻,將迎來石灰行業(yè)史上*嚴厲退出機制的時期,所有被淘汰的企業(yè)都是因為“環(huán)�!眴栴},主要法律依據(jù)是根據(jù)國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄》,將鋼鐵行業(yè)“煅燒石灰土窯”及建材行業(yè)“石灰土立窯”列入淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備范圍,以及行業(yè)協(xié)會“關于如何界定淘汰類落后石灰生產(chǎn)工藝裝備(石灰土立窯)的指導意見的通知”等內容,是各地政府建立石灰行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能長效工作機制的具體體現(xiàn)。其主要目的是切實讓石灰落后產(chǎn)能應出盡出;加強管控,做好石灰工業(yè)發(fā)展規(guī)劃與引導,引導符合環(huán)保排放達標、裝備工藝齊全的石灰企業(yè),加大技改力度,建設節(jié)能環(huán)保型石灰窯,保障市場供應。
“十三五”期間,雖然整個石灰行業(yè)繼續(xù)保持了平穩(wěn)、利好的態(tài)勢,但是淘汰落后產(chǎn)能和環(huán)保限產(chǎn)也貫穿了整個過程。隨著*新環(huán)保政策實施力度不斷加大,對石灰行業(yè)產(chǎn)生了較大影響,我國對石灰行業(yè)環(huán)保治理的“重拳出擊”,已經(jīng)從 “先污染、后治理”的惡性循環(huán)走了出來,環(huán)境保護工作從無法可依,逐步走向有法可依、違法必究的正軌,企業(yè)主動拆除落后產(chǎn)能裝備行為將明顯增加。
從多地石灰行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能的典型案例看,治理措施和標準有了更進一步的提升。比如:在“十三五”淘汰石灰落后產(chǎn)能治理標準中主要體現(xiàn)在“窯徑比不達標的石灰窯、能耗高的石灰窯、沒有配備石灰石和燃料計量設施的各種石灰立窯、敞開式窯頂及窯頂沒有配備機械化布料設施的石灰立窯、窯頂煙氣沒有配備收塵設施或除塵僅采用重力法及水膜濕法的石灰立窯、窯底沒有封閉及沒有配備機械化卸灰實施的石灰立窯、窯底沒有配備機械鼓風實施的石灰立窯”等8類石灰企業(yè),列入落后產(chǎn)能淘汰對象”。
而在剛剛進入“十四五”的開局之年,治理措施和標準已經(jīng)有了更高要求,用一句話可以概括為:環(huán)保治理已經(jīng)從原來的“治標”進入了“治本”階段,環(huán)保排放將用數(shù)據(jù)說話、用標準衡量結果。實現(xiàn)與高質量發(fā)展相匹配的高水平生態(tài)環(huán)境保護將是“十四五”時期綠色發(fā)展的重要考驗。加快構建科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少的綠色生產(chǎn)體系已成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展內在需求�!笆奈濉睍r期工業(yè)生產(chǎn)領域環(huán)境治理的法律法規(guī)將不斷完善,監(jiān)督管理力度將不斷加強,大氣污染物的減排仍要進一步提升。石灰行業(yè)減排技術將向高效、清潔、靈活、低碳和智能方向發(fā)展。非常規(guī)污染物控制技術、二氧化碳減排控制和利用技術等都將成為重點研究對象,尤其是“超低排放”治理將逐步實施。
三、 “十四五”環(huán)保治理措施及方向
“十三五”期間,中央環(huán)保督察加碼推進,污染防治和生態(tài)保護力度不斷加大;從打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)到打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),一字之差彰顯環(huán)保政策日趨嚴苛的必然性。與石灰行業(yè)同屬建材行業(yè)的水泥行業(yè)已經(jīng)率先打響超低排放治理的攻堅戰(zhàn),各地陸續(xù)發(fā)布相關超低排放標準,加速了水泥企業(yè)短期內迅速升級環(huán)保裝備、降低排放指標的進程。如:唐山市水泥企業(yè)需要在2020年9月底前將粉塵、二氧化硫、氮氧化物分別控制到不高于10mg/m3、30mg/m3、50mg/m3。
我們從中可以看到,環(huán)境的新變化和業(yè)態(tài)發(fā)展的新變化,為石灰產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展既帶來良好機遇,又帶來嚴峻的挑戰(zhàn),石灰行業(yè)超低排放改造已成為大勢所趨�!笆奈濉逼陂g節(jié)能減排是石灰生產(chǎn)企業(yè)面臨的艱巨任務,企業(yè)必須要保持對環(huán)保工作的高度重視,從技術開發(fā)、生產(chǎn)管控等環(huán)節(jié)采取措施,加大治理力度,才能使企業(yè)滿足環(huán)保超低排放要求,實現(xiàn)綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
從近幾年的石灰行業(yè)環(huán)保治理情況看,環(huán)保治理雖然增加了企業(yè)經(jīng)營成本,但與此同時也倒逼了落后產(chǎn)能的退出,促進了石灰企業(yè)節(jié)能減排的技術革新,使石灰價格一直保持在一個合理的利潤空間,避免了石灰產(chǎn)品的“白菜價”賤賣,這也是對市場有利的一面。在此形勢下,企業(yè)必須要采取有效地應對措施,來實現(xiàn)企業(yè)的環(huán)保清潔生產(chǎn),滿足超低排放限值要求,以求穩(wěn)中盈利。同時,尤其要注意的石灰企業(yè)新建項目要以*高環(huán)保要求設計建設,要做到環(huán)保配套一步到位,以免走彎路。
從目前我國石灰行業(yè)的生產(chǎn)狀況看,只要采取措施、加大投入,企業(yè)所產(chǎn)生的所有污染原則上都可以得到有效的治理,但由于生產(chǎn)裝備的工藝水平不一,取得同樣治理效果所需要的投入差別較大。大型化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)裝備,資源能源利用效率高,環(huán)保改造的投入相對較小,而落后生產(chǎn)裝備污染物產(chǎn)生量大、治理難度大,改造所需環(huán)保成本將遠高于先進的生產(chǎn)裝備。所以,傳統(tǒng)石灰企業(yè)提升的過程是一個重新洗牌的過程,想在大浪淘沙之中獲得重生的企業(yè),要認清形勢,加大環(huán)保投入,轉變生產(chǎn)經(jīng)營理念。而對新建石灰企業(yè)來說確是難得的投資機遇,只要能夠走上環(huán)保優(yōu)先之路,必將走上成功之路。環(huán)保治理發(fā)展方向應主要著重以下方向:
(一)、選擇高標準環(huán)保治理工藝和裝備是必然選擇:在新的經(jīng)濟發(fā)展要求下,環(huán)保治理對環(huán)保技術和設備的要求越來越高,將從過去的低端供應向精準高效化過渡。尤其是煙氣除塵、脫硫、脫硝是大氣污染治理的三大板塊。
(二)、全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境治理將成為主流:新常態(tài)下多種污染物協(xié)同治理成為大氣污染治理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。石灰行業(yè)環(huán)保治理范圍將從單一的“大氣污染”治理向全產(chǎn)業(yè)鏈各分領域治理,包括固體廢棄物處理、水處理、土壤修復等多個領域。目前,主要涉及農(nóng)用地治理與修復、工業(yè)污染場地修復、廢棄礦山修復等。從產(chǎn)業(yè)鏈構成看將向新領域不斷擴展。
(三)、以“碳減排、碳中和、碳達峰”為終極目標:把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”,優(yōu)化能源結構、不斷提高天然氣、電能、氫能等清潔能源比例,加大太陽能、風能、生物質能等可再生能源利用。推進能源結構清潔低碳化;不斷提高爐窯熱效率、深挖余能回收潛力,提升能源轉換和利用效率,大幅降低能源消耗強度,嚴控能源消耗總量。未來,以碳交易市場建設為核心的碳減排產(chǎn)業(yè)鏈將逐步形成,特別是隨著碳交易市場的啟動,能夠實現(xiàn)碳捕捉、減排的企業(yè)將面臨一個新興的利潤增長點。未來,石灰窯回收二氧化碳進行石灰深加工、回收二氧化碳工業(yè)化應用、回收二氧化碳發(fā)電及電燒石灰將成為新的經(jīng)濟增長極,從目前國內外二氧化碳回收及利用技術看,或許,石灰生產(chǎn)中的石灰將成為“副產(chǎn)品”,而二氧化碳的工業(yè)化應用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益要遠遠高于石灰的效益,這將是我們整個石灰行業(yè)追求的終極目標。
(四)、新的環(huán)境檢測監(jiān)測模式將逐步實施:隨著霧霾來襲,國內對空氣監(jiān)測的重視程度逐年走高,“大氣十條”的發(fā)布和空氣質量新標準“三步走”實施方案將嚴格實施。未來排污權交易、碳交易需要精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎,政府的第三方采購、依效果付費均需要監(jiān)測數(shù)據(jù)為支撐來評判環(huán)境治理的結果,環(huán)境監(jiān)測市場被逐步實施。
四、石灰行業(yè)超低排放的關鍵技術與措施
(一)、新型干法脫硫技術的應用:
從石灰窯脫硫技術的發(fā)展應用過程中看,濕法煙氣脫硫技術是目前比較常用的煙氣脫硫技術。雖然濕法煙氣脫硫技術相對應用較多,但是在運行過程中會帶來脫硫廢水、廢渣處理、煙囪“ 消白”等二次環(huán)境污染等問題,導致煙氣處理環(huán)節(jié)的投資及運行成本較大。相比而言,干法煙氣脫硫技術流程簡單、造價低,且處理工藝中不涉及水,因此可避免出現(xiàn)上述的諸多環(huán)境問題。隨著環(huán)保要求的逐漸提高,干法煙氣脫硫技術的優(yōu)勢日益顯現(xiàn),其應用前景也日益廣泛。
干法煙氣脫硫是指應用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑來脫除煙氣中含硫酸性氣體。其中,鈉基干法脫硫是*新應用的技術,是利用脫硫劑與煙氣充分混合、接觸,在催化劑和促進劑的作用下,與煙氣中 SO2 快速反應。而且,在反應器、煙道及布袋除塵器內,脫硫劑超細粉一直與煙氣中的 SO2 發(fā)生反應。反應快速、充分,在 2 秒內即可生產(chǎn)副產(chǎn)物NA2SO4。通過布袋回收副產(chǎn)物,作為化工產(chǎn)品利用。這種反應脫硫效率高,脫硫效率大于 95%,而且是一次性噴入脫硫劑,不需要循環(huán)。
其脫硫機理是采用脫硫劑在高溫煙氣的作用下激活,表面形成微孔結構,猶如爆米花被爆開,煙道內煙氣與激活的脫硫劑充分接觸發(fā)生化學反應,煙氣中的SO2及其他酸性介質被吸收凈化,脫硫并干燥的NA2SO4副產(chǎn)物隨氣流進入布袋除塵器被捕集。
干法脫硫技術為氣固非均相反應,氣固兩項的充分混合是干法脫硫技術的關鍵,也是制約干法脫硫效率和干法脫硫塔經(jīng)濟性的重要因素。從“唐山金泉成套設備有限公司”*新推出的“活性鈉基干法脫硫技術”中了解到:該項技術中的關鍵設備可以安裝在石灰窯窯頂煙氣除塵管道上,其它輔助設備可以利用已有重力除塵器和布袋除塵器改造,具有安裝簡便、操作簡單的特點。同時,該項技術研制的“氣體湍流減壓裝置”、“氣固分離裝置”、“旋流噴射裝置”、“活性鈉基研磨機”等技術與裝置是關鍵。而且,與目前石灰窯所用的“濕法脫硫技術”相比,具有投資低、生產(chǎn)運營成本低的特點,極具推廣應用價值。
專家點評:
通過調研我們發(fā)現(xiàn),唐山金泉公司的“干法脫硫技術”中的“脫硫劑”才是重點,該項技術中的脫硫劑可以用部分自產(chǎn)石灰原料自制,加上部分外采原料進行二次反應和研磨,達到適宜的細度,加上適宜的噴吹區(qū)域和適宜的噴吹方法以及適宜的反應溫度才是其技術關鍵,而且降低了脫硫劑的成本,使其更具推廣應用價值。
同時,干法脫硫與濕法脫硫相比,全系統(tǒng)無工業(yè)水消耗和廢水產(chǎn)生,更不會增加石灰窯煙氣本身的濕含量;脫硫劑直接噴入作業(yè)區(qū)、無脫硫塔,不增加石灰窯系統(tǒng)阻力;系統(tǒng)簡單,不需要增加大量設備,系統(tǒng)設施也不需要做特殊的防腐;電耗低,運行費用少,占地面積�。徊僮骶S護方便,靈活性高,可以隨時根據(jù)煙氣中酸性物質的含量自動調節(jié)脫硫劑的噴入量來保證*終的排放指標;副產(chǎn)物產(chǎn)生量少,脫硫效率高達95%以上。
更為關鍵的是,由于干法脫硫的排放物全部收集到除塵灰中,解決了二次污染問題:一是解決了傳統(tǒng)“濕法脫硫”產(chǎn)生的“大白煙”(實際上主要是水蒸氣)問題,解決了“二次視覺污染”問題。二是無污水產(chǎn)生,無附產(chǎn)品石膏及污泥和廢渣,不產(chǎn)生二次水污染。
事實上,今后的脫硫治理重點也是脫硫后的二次水污染問題,其污水及沉淀物已經(jīng)列為固廢治理范圍。或許,其“固廢”的二次治理的費用還要高于實際煙氣脫硫的費用,是“得不償失”的做法。所以,逐步淘汰傳統(tǒng)“濕法脫硫工藝”是行業(yè)的必然選擇。
(二)、新型“氮氧化物”(脫硝)治理技術與措施:
近期,國家對環(huán)保的要求日趨嚴格,繼對粉塵、二氧化硫等空氣污染物進行嚴格限排之后,將“氮氧化物”減排作為部分行業(yè)“十四五”期間減排工作的重點。從目前情況看,與石灰行業(yè)相關的鋼鐵行業(yè)及相近的行業(yè)水泥行業(yè)“氮氧化物”治理情況看已經(jīng)基本完成治理工作,而石灰行業(yè)僅僅完成了“粉塵及二氧化硫”的排放治理工作,絕大部分石灰窯未采取任何的氮氧化物控制措施。因此,石灰行業(yè)“氮氧化物”減排工作迫在眉睫。目前,部分省市已經(jīng)下達石灰行業(yè)氮氧化物排放治理標準,雖然各地區(qū)指標有差別,但是主流治理指標都在200mg以下,部分設定在100mg以下,接近了超低排放50mg的指標范疇。
目前,從石灰煅燒的工藝中看,石灰窯爐膛溫度高達950℃~1100℃,瞬時溫度甚至能超過1200℃,在此溫度條件下,無論使用何種燃料,均會產(chǎn)生大量的NOx。而煙氣是石灰窯的主要排放物,由于煙氣中含有大量的氮氧化物 NOX 如 NO,這些氮氧化物如果直接排放到大氣中,會污染空氣,形成光化學煙霧和酸雨,危害人體健康,因此煙氣在排放之前必須經(jīng)過脫氮 (即脫硝 ) 處理。
目前可應用于石灰窯煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原 (SCR) 技術和選擇性非催化還原脫硝 (SNCR) 兩種技術,但是由于其生產(chǎn)工藝不適用、運行成本過高、占地多投資過高等原因無法在石灰生產(chǎn)工藝中普及應用。
尤其是該類工藝需要把煙氣“二次加熱”至500-700范圍才能達到運行條件,而且二次加熱的熱源必須是“天然氣”等潔凈燃料,加熱時也二次產(chǎn)生氮氧化物,同時還要建設投資很高的反應塔和二次加熱室,顯然該項工藝是不是石灰行業(yè)的首選。
所以,制約石灰行業(yè)進行“氮氧化物(即脫硝)”治理工作的主要原因還是沒有“適宜的技術”和“投資過高”的兩個主要問題。
由“中國石灰產(chǎn)業(yè)學會”與“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)集團”聯(lián)合主導研發(fā)的“新型石灰爐爐內脫硝工藝系列技術”應運而生,該項技術及成套設備制作由“唐山金泉冶化科技產(chǎn)業(yè)集團”旗下“唐山市豐南區(qū)金泉冶金能源新技術開發(fā)有限公司”和“唐山金泉成套設備有限公司”負責設計、制造、安裝。
“新型石灰爐爐內脫硝工藝系列技術(LNTX)”技術是根據(jù)目前主流脫銷技術原理進行的再創(chuàng)新,該項技術的反應原理為:根據(jù)布朗運動和分子間作用力原理,由于還原劑的介入使得高溫高壓水蒸氣分子化學鍵非常不牢固,與碳反應生成一氧化碳和氫氣:C+H2O=CO+H2;一氧化碳和氫氣分別參與兩個化學反應:CO+2NO=CO2+N2和2H2+2NO=2H2O+N2;部分氫氣與氮氣反應生成的還原氣體與一氧化氮反應還原成氮氣:N2+3H2=2NH3和6NO+4NH3=5N2+6H2O,因此使得氮氧化物被完全還原,達到低成本脫硝目的。需要說明的是,其中的還原劑成分至關重要,選擇合理的還原劑品種及適宜的用量和適宜的還原溫度和還原時間才是其關鍵。
該項技術已經(jīng)過長期的試驗研究、數(shù)值計算和工程實踐,該技術系統(tǒng)具有下列顯著優(yōu)點:
(1)、無需增加脫硝塔、反應器等大型爐外投資設備,實現(xiàn)石灰窯爐內直接脫硝,在石灰窯窯體上適宜的溫度區(qū)直接安裝脫硝設備,不影響石灰窯的正常生產(chǎn)操作,而且可以任意調節(jié)或停止脫硝設備的運行。由于在爐內不同溫度區(qū)域進行脫硝,充分利用了石灰窯生產(chǎn)中的余熱,不需要外部增溫增加的能耗費用。
(2)、不采用“氨水”等材料為還原劑,采用各地易購的新型高分子材料為還原劑,脫硝效果更佳、沒有“水”和“氣”的二次排放污染也無固體廢棄物產(chǎn)生。
(3)、采用氣相法和液相法綜合操作方法,以石灰窯生產(chǎn)中原動力系統(tǒng)輸送介質至爐內,在爐內活化和汽化,瞬間與NOx發(fā)生化學反應,還原成N2和H2O。
(4)、巧妙的利用了石灰煅燒過程中石料下降時與氣流逆交換產(chǎn)生的充足的氣流停留時間進行NOx 還原反應,可以在NOx產(chǎn)生源頭上進行燃燒過程控制以降低NOx含量,而且溫度選擇性也較強,使操作更簡單。
(5)、爐內還原氣氛均勻、壓力穩(wěn)定、阻力小,而且脫硝還原帶設置在貧氧而富燃料的區(qū)域,有助于減少燃料中的氮形成NOx(即燃料型NOx),
(6)、實現(xiàn)自動控制,采用獨立的可編程序邏輯控制器,根據(jù)采集的相關信號,控制、調節(jié)主要設備運行情況,實現(xiàn)高效脫硝。
(7)、系統(tǒng)設備結構簡單,設備占地極少,可以安裝在石灰窯空閑處的平臺上。
(8)、投資極低,性價比高,與選擇性催化還原 (SCR) 技術投資相比只有其10%的投資,極具投資性價比,尤其適合民營企業(yè)選擇應用。
(9)、脫硝效果顯著,氮氧化物排放指標:≤80-150mg/m³范圍
同時,該項技術還有以下典型的綜合技術效果:
該項技術是在原“唐山金泉公司”推出的“氣化法生產(chǎn)高活性石灰技術”基礎上進一步升級,由于“新型石灰爐爐內脫硝工藝系列技術(LNTX)”技術在使用時需要少量的水與還原劑中和,當還原劑中的水在爐內蒸發(fā)時產(chǎn)生的氫原子恰好與高溫石灰石發(fā)生活性反應,增加了石灰的活性,劇現(xiàn)場測試可提高活性度40-70ml范圍,*高活性度可達400ml以上。
“新型石灰爐爐內脫硝工藝系列技術(LNTX)”技術可直接應用該項技術裝備,不用另行增加投資,實現(xiàn)了增加石灰活性和脫硝雙重效果,可謂一舉兩得。
專家點評:
通過調研唐山金泉公司的“嵌入式梯級爐內還原脫硝技術(TLH)”技術,其關鍵點是淘汰了目前脫硝主流工藝中采用“氨水”等材料為還原劑的方式,由于國家在安全和環(huán)保方面對“氨水”有嚴格的運輸、儲存、使用的要求,屬于危險化學品,所以,不適用于管理措施較弱小型企業(yè)使用。新技術采用的還原劑采用各地易購的新型高分子材料,具有使用安全可靠、無二次排放污染也的特征。
同時,該項技術把傳統(tǒng)脫硝工藝中的“煙氣爐外二次加熱”工藝改為爐內還原反應加熱,即充分利用了石灰窯窯內的煙氣余熱也減少了增加爐外設備的投資,具有技術工藝簡潔,運行穩(wěn)定可靠,一次性投資少,運行成本低,占地面積小,滿足超低排放指標的特點。
目前,該項技術已經(jīng)開始推廣應用,根據(jù)工業(yè)實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)顯示,各項指標良好:當燃煤豎窯實驗前氮氧化物排放指標:≥450-550mg/m³范圍時,治理后氮氧化物排放指標可以穩(wěn)定在≤80-150mg/m³范圍,脫硝率已經(jīng)≥80%,通過不斷摸索和改進,指標將會有進一步提高。
(三)、石灰窯低溫脫硫脫硝一體化技術
技術原理:該項工藝的脫硝是利用臭氧發(fā)生器制備臭氧,通過布氣裝置把臭氧氣體均布到煙氣管道截面,在管道中設置煙氣混合器,使臭氧與含NOX的煙氣在煙氣管道中充分混合并發(fā)生氧化反應。將煙氣中的NOX氧化為容易吸收的NO2和N2O5。再利用鈣法脫硫洗滌塔,對NO2和N2O5進行吸收反應,生成Ca(NO3)2與Ca(NO2)2,*后再與硫酸鹽一起排放至沉淀池沉淀后外排,石膏清出后綜合利用。
其主要反應式為:
NO+O3=NO2+O2
2NO2+O3=N2O5+O2
4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O
N2O5+ Ca(OH)2 = Ca(NO3)2+H2O
脫硫劑及吸收劑為石灰(Ca(OH)2)。在洗滌吸收塔內,煙氣中的SO2、高價態(tài)氮氧化物與石灰漿液反應后生成CaSO3、Ca(NO2)2、Ca(NO3)2,生成的CaSO3在塔漿液池就地強制氧化為石膏,石膏經(jīng)沉淀池沉淀后定期清出綜合利用,Ca(NO2)2、Ca(NO3)2溶于水,達到一定濃度后排放。
專家點評:
該項工藝在實際使用中難點較多,比如:由于石灰窯中的煙氣NOx的含量是不均衡的,極難控制好臭氧用量,臭氧不足或過量而影響氧化效果及對后續(xù)設備造成影響。
同時,氧化后的NOx還要進入脫硫脫硝塔中通過堿液將二氧化硫及氮氧化物脫除,這種工藝與傳統(tǒng)的濕法脫硫脫硝并沒有本質的區(qū)別,同樣需要有漿液池、也產(chǎn)生CaSO3石膏等危廢產(chǎn)物。
(四)、陶瓷纖維管除塵脫硫脫硝一體化工藝:
該項工藝是采用觸媒陶瓷纖維濾管塵硝硫一體化裝置處理工藝,其高溫除塵脫硝一體化工藝的核心設備是“陶瓷濾芯除塵器”。“陶瓷濾芯除塵器”是一種新開發(fā)出來的多污染物高溫煙氣凈化設備,它克服了傳統(tǒng)布袋除塵器無法在高溫環(huán)境下使用,靜電除塵器又無法控制穩(wěn)定的超低粉塵排放的缺點,既能耐高溫,又能保證持續(xù)穩(wěn)定的超低粉塵排放(小于 10mg/Nm3 濃度水平)。煙氣從中間的煙道進入除塵器內部,經(jīng)過導流板均流后,從濾芯底部向上流動,均勻通過各濾芯。在負壓抽 吸作用下,煙氣攜帶而來的 Ca(OH)2 被均勻分布于陶瓷濾管表面的粉餅層上,形成了很大的脫硫反應表面積,使得煙氣中的 SO2 等酸性氣體分子更容易在陶瓷濾管的粉餅層表面被吸附脫除,具有較高的脫硫效率。粉塵顆粒被截留在濾芯表面,從而防止堿金屬等接觸催化劑使其失活,進一步延長濾芯的使用壽命。高溫脫硫除塵的煙氣,在復合陶瓷管中的催化劑作用下,煙氣中的 NOX 與 NH3 反應生成無害的 N2 和 H2O。
專家點評:
該項工藝中,除塵效果優(yōu),系統(tǒng)壓降不高,而且除塵直接<10mg/m3,這是傳統(tǒng)布袋及電除塵做不到的條件,尤其是其陶瓷纖維濾管適用溫度 250-350℃,耐高溫,不可燃,使用年限可以達到5年,這個是普通布袋除塵器不可比擬的。
缺點:該系統(tǒng)采用濃度為 20%的氨水作為脫硝劑,也存在氨逃逸問題和安全問題。而且由于處理煙氣溫度適應范圍在300℃~360℃之間才具有較高的反應效率,所以不適用石灰窯200℃以下煙氣的應用。目前,該項工藝還沒有發(fā)現(xiàn)在石灰窯上的成功案例,其應用效果還需要進一步確定。
五、結語
我國石灰行業(yè)是從長期忽視環(huán)境保護導致經(jīng)濟粗放發(fā)展、污染加劇中走來。當前,面對環(huán)境治理“局部改善,總體形勢嚴峻”的復雜局面,我們應加快綠色創(chuàng)新,構建綠色產(chǎn)業(yè)體系,擴大綠色投資。
同時要認真分析石灰行業(yè)對環(huán)境的影響,解讀新的環(huán)保法規(guī),充分了解石灰行業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)和新機遇,行業(yè)從業(yè)者要自我加壓,正確理解公共環(huán)境利益和企業(yè)經(jīng)濟效益和生存環(huán)境之間的利害關系,加速產(chǎn)業(yè)轉型升級,走高質量發(fā)展之路,加強生態(tài)環(huán)境整治,堅定不移走綠色崛起之路。
從近期的石灰行業(yè)整治工作中我們不難發(fā)現(xiàn),雖然是嚴格整治“散、小、亂”,但是,一批擁有超前發(fā)展眼光的新投資者正在“趕潮”進入,借以發(fā)展新的產(chǎn)業(yè)鏈,打造新的經(jīng)濟增長點。所以,我們應當看到,只要牢記綠色清潔生產(chǎn)的企業(yè)發(fā)展原則,加大環(huán)保投入,就能把握新機遇、登高一躍,乘勢而上,取得新的突破。
資料編輯:
中國石灰產(chǎn)業(yè)學會
孫 菲
2021年05月21日
編者說明:本文第三節(jié)”和“第四節(jié)”部分內容為摘編自中國石灰產(chǎn)業(yè)學會發(fā)布的《“十四五”石灰行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景發(fā)展報告》。
下期文章:《石灰行業(yè)的發(fā)展之路怎么走(三)—環(huán)境經(jīng)營是石灰產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路》