摘要：平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)排放的二氧化硫,一般為含硫燃料的燃燒和原料中芒硝的分解所產(chǎn)生,是大氣主要污染物之一。本文對河北省平板玻璃生產(chǎn)線熔窯煙氣脫硫治理措施的工藝路線和處理效果進(jìn)行了詳細(xì)介紹,給出了不同煙氣脫硫技術(shù)措施的優(yōu)勢與劣勢,對河北省平板玻璃熔窯煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用前景作出了展望。
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2018 年河北省平板玻璃產(chǎn)量為12087.3 萬重量箱，在全國29 個涉及平板玻璃生產(chǎn)的省份中產(chǎn)能位居首位，占全國總產(chǎn)量的14%。
平板玻璃工業(yè)是資源、能源密集型產(chǎn)業(yè)，其中的主體工序資源、能源消耗量都很大，污染物排放量也比較大。玻璃配合料在熔窯熔化為玻璃液的過程中，釋放出來的二氧化硫、氮氧化物和粉塵，都被認(rèn)為是形成空氣污染的主要物質(zhì)。浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)排放的二氧化硫，一般為含硫燃料的燃燒和原料中芒硝的分解所產(chǎn)生。當(dāng)二氧化硫溶于水時，形成亞硫酸，亞硫酸在氧化生成硫酸，即酸雨的主要成分，是大氣主要污染物之一。
1 熔窯煙氣脫硫技術(shù)概述
目前，SO2 污染防治的方法很多，有高空排放、燃料低硫化、排煙脫硫等，其中技術(shù)成熟，效果較好的是排煙脫硫。排煙脫硫的措施很多，主要為吸附法和吸收法。
吸附法利用多孔物質(zhì)吸附污染物，該法工藝簡單，凈化效果好，但設(shè)備體積龐大，投資費(fèi)用高，吸附物要進(jìn)行再生利用，而且對窯爐廢氣所含種類多，相互干擾，不利于吸收，因此在國際上僅有少數(shù)玻璃廠采用該法處理廢氣。對于玻璃窯爐廢氣含有SO2、NOX、HCl、HF 等多種污染成分，并含有玻璃態(tài)固態(tài)渣料，廢氣量大，需要處理組分濃度低等特點(diǎn)，目前采用的主要是吸收凈化法。
按脫硫吸收工藝的不同，可以分為濕法、干法和半干法等。濕法脫硫是指煙氣進(jìn)入濕式吸收塔，與自上而下噴淋的堿性吸收劑逆流接觸，煙氣中酸性氧化物SO2 以及其他污染物HCl、HF 等被吸收去除，煙氣得以充分凈化。濕法脫硫根據(jù)吸收劑的不同，又分為鈣法、氨法、鎂法、鈉法等。
干法脫硫是在無液相介入的完全干燥狀態(tài)下進(jìn)行脫硫的，脫硫產(chǎn)物為干粉狀。干法常用的有爐內(nèi)噴鈣( 石灰/ 石灰石)，金屬吸收等。干法脫硫?qū)賯鹘y(tǒng)工藝，脫硫率普遍較低，工業(yè)應(yīng)用較少。
半干法脫硫是利用煙氣顯熱蒸發(fā)脫硫漿液中的水份，同時在干燥過程中，脫硫劑與煙氣中的SO2 發(fā)生反應(yīng)，并使最終產(chǎn)物為干粉狀。由于該方法加入系統(tǒng)的脫硫劑是濕的，而從系統(tǒng)出來的脫硫產(chǎn)物是干的，故稱之為半干法。常用的半干法有CFB、SDA 和NID 等。3 種脫硫工藝對比分析如表1所示。
2 熔窯煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及脫硫效果分析
2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
截止到2019 年6 月1 日，河北省已發(fā)證平板玻璃企業(yè)共32 家，浮法生產(chǎn)線50 條，17 條壓延生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能913.1 萬t/a。本次研究統(tǒng)計了省內(nèi)部分生產(chǎn)線熔窯煙氣脫硫措施，共計33 個樣本。河北省內(nèi)部分平板玻璃生產(chǎn)線熔窯煙氣脫硫措施統(tǒng)計情況如表2 所示。
由表2 統(tǒng)計分析可知，河北省平板玻璃生產(chǎn)線熔窯煙氣脫硫治理措施包括石灰石/ 石灰- 石膏法、雙堿法，煙氣循環(huán)流化床、RSD 半干法，分別屬于濕法、干法和半干法。其中濕法脫硫占比達(dá)到75.7%，干法和半干法脫硫占24.2%。在所有的治理措施中，雙堿法應(yīng)用最廣泛，占42.4%。
2.2 脫硫效果分析
針對我省采用的脫硫技術(shù)，本次研究收集了6 條生產(chǎn)線熔窯煙氣連續(xù)一年的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，河北省內(nèi)部分平板玻璃生產(chǎn)線熔窯煙氣脫硫效果分析如表3所示。
備注：執(zhí)行《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13/2168-2015）由表3 統(tǒng)計分析可知，河北省平板玻璃熔窯煙氣所采取的石灰石/ 石灰- 石膏法、雙堿法和煙氣循環(huán)流化床脫硫治理措施均可實(shí)現(xiàn)二氧化硫達(dá)標(biāo)排放。
3 結(jié)語
濕法煙氣脫硫反應(yīng)速度快，脫硫效率高，但投資及運(yùn)行費(fèi)用較高，處理系統(tǒng)復(fù)雜，存在水污染問題，處理后的煙氣溫度降低，為了防止煙囪附近形成雨霧，需對煙氣進(jìn)行再加熱，在玻璃熔窯煙氣治理中的市場推廣有一定難度；半干法和干法等工藝與濕法工藝相比，具有系統(tǒng)簡單、投資費(fèi)用低、運(yùn)行費(fèi)用低及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，半干法和干法工藝的脫硫效率有了明顯提高，有的已基本接近濕法工藝的脫硫效率，該技術(shù)在玻璃窯爐煙氣治理上的應(yīng)用前景將更為廣闊。
