燃煤陶瓷隧道窑的烟气净化技术

李彩亭1,　王丽平1,　曾光明1,　魏先勋1,　谭娅1,　张明瑜2

(1.湖南大学环境科学与工程系,长沙　410082;　2.中南大学粉末冶金研究所,长沙　410083)

摘　要:主要论述了某陶瓷厂新建成的燃煤隧道窑的除尘脱硫设施。采用湿式除尘脱硫与陶瓷微孔过滤除尘技术相结合,同时通过在循环水中加生石灰的方法进行脱硫,净化后的烟气通过35米烟囱排放。经当地环保部门监测,净化后的烟气完全达标排放。该套设备除尘效率不低于94.94%,平均达到95.87%;脱硫效率不低于56.25%,平均达到63.69%。关键词:燃煤陶瓷隧道窑;　除尘脱硫;　湿式除尘脱硫;　陶瓷微孔过滤除尘中图分类号:X701.3　　文献标识码:A　　文章编号:100326504(2004)0620089204

　　我国是陶瓷生产大国,有大小陶瓷窑炉几千座,年耗标准煤300多百万吨[1]。中小企业居多,如果都燃烧洁净燃料,这是不现实的。虽然燃煤会产生烟尘污染,劳动强度大,但由于燃煤窑炉建造费用和燃料成本低,并且我国煤炭资源丰富,分布广泛,可以就地取材,所以对广大中小陶瓷企业,特别是乡镇企业,今后很长时间内,仍将使用燃煤窑炉,这也符合我国当前的能源政策[2]。由此看来,燃煤窑炉燃烧产生的烟尘污染在以后很长时间内仍是困扰我们的难题。从燃煤窑炉排出的烟气烟尘浓度和林格曼黑度大多不能达到国家排放标准。大量排入大气的烟尘和SO2已经严重影响人群的健康,并制约着社会经济的可持续发展[3]。为此,采取有效的燃煤陶瓷窑炉的烟气净化技术,是当前环保方面令人关注的研究课题。

某陶瓷厂于1986年经主管部门批准,建成一条油烧隧道窑生产线,由于技术不成熟一直未验收。现由于重油价格大幅增长,使得生产成本增加,经工厂领导研究并报主管部门批准,于2001年6月立项将原燃油隧道窑改为燃煤隧道窑,并且配套了相应的烟气净化设备。1　设计方案

1.1　燃煤隧道窑产生烟气污染的机理

制工程的研究。

1.2　设计方案

燃煤隧道窑炉产生的烟气温度高,其中的碳黑,粒

度细,密度小,并且表面有一层焦油状物质,是疏水性的。一般技术如:静电除尘器、筛网过滤器、干式或湿式洗涤器、以及各种挡板过滤器均不能满足净化黑烟的要求[6]。针对燃煤隧道窑炉所产生烟气中的主要污染物质及其烟气高温的特点,设计一套净化设备,工艺流程如图1所示

。

图1　治理工艺流程图

所设计的方案是采用湿、干二级净化,即湿式除尘

脱硫与陶瓷微孔过滤除尘相结合。从烟道出来的烟气从除尘器下部进入湿式除尘脱硫段的外筒,与雾化的喷淋液进行碰撞接触,然后气流通过各强化通道进入内筒泡沫层,气、液、固三相的接触得到进一步强化,这样完成了一级净化,属于湿式除尘。其中采用的喷淋液为石灰水,可除去烟气中大部分的SO2、尘粒和碳黑;然后经一级除尘后的烟气经过脱水板脱水,进入陶瓷管微孔过滤段进行二级净化,可除去剩余污染物质中的部分尘粒和碳黑。净化后的烟气经引风机引入35m高的烟囱排出。湿式净化后的废水排入循环沉淀池沉淀,往沉淀池中投加石灰,再补给自来水,经水泵送入湿式除尘段作为喷淋液。除尘脱硫废水经沉淀处理后全部循环利用,无废水外排。循环沉淀池中的沉淀物定期挖出。2　设备结构与分离机理

燃煤隧道窑产生的烟气中的主要污染物质有碳黑、尘、SO2等。燃煤隧道窑使用挥发分较高的烟煤,由于间歇加煤,投煤后,煤层阻力大,抽力小,进风小,恰在此时挥发分大量逸出,助燃空气不足,产生大量黑烟进入高温燃烧室和窑内

[4]

。窑炉在燃烧过程中产生黑

烟的同时也会产生大量的烟尘,其中主要物质组成为SiO2等物质[5]。由于煤中都含有一定组分的硫,所以

在燃烧过程中就有SO2的产生。

作者简介:李彩亭(1964-),男,副教授,副系主任,主要从事大气污染控

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