| 标题 | 烟气干法脱氟余热回用技术在陶瓷行业中的应用 |
| 范文 | 蒋卫刚+许骞+邬坚平 摘 要：本文通过实际工程案例，详细说明了干法脱氟余热回用技术在陶瓷行业烟气治理中具有高效、稳定、节能等优点。 关键词：烟气；脱氟；余热回用；陶瓷节能 1 氟的简介 氟是自然界中广泛分布的元素之一。氟在地壳的存量为6.5×10-2%[1] ，在卤素中，仅次于氯[2] 自然界中氟主要以萤石（CaF2），冰晶石（Na3[AlF6]）及以氟磷灰石（Ca10（PO4）6F2）存在[3] 。 氟的毒性是SO2的20倍以上，对人体的呼吸道、消化道、神经系统等均产生危害；会导致动物的慢性中毒，如：家畜的氟骨病，影响蚕和奶牛的养殖；同时，也会导致农作物的绝收。 在陶瓷行业中，氟是典型的主要污染排放物之一，由于制陶原料中含有氟，在陶瓷烧制过程中会产生氟化氢和氟化物。同时，因不同生产原料中含氟浓度的差异，窑炉烟气中氟的浓度从20mg/m3～200mg/m3不等。 2 脱氟工艺 常见的脱氟原理是酸碱中和，其原理通常可以用下面反应过程表示： 酸碱中和的方法可以采用湿法，也可以采用干法。 2.1湿法 湿法工艺是利用水或碱性溶液作吸收剂吸收烟气中的氟。吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程，遵循亨利定律。 湿法工艺的主要特点有： （1） 当采用碱性溶液作为吸附剂时，去除效率比较高； （2） 工艺简单，但是容易结垢、腐蚀，对设备的抗腐蚀性能要求较高； （3） 存在二次污染问题。 2.2 干法 干法工艺是利用固体吸附剂来吸附烟气中的氟，从而使烟气中的氟得以去除。 干法工艺的主要特点有： （1） 净化效率高； （2） 无二次污染； （3） 烟气热量可利用。 3 干式洗涤塔技术 干法脱氟技术中主要设备一种是干式洗涤塔，即一种垂直流填料床吸附装置，含氟废气由上往下慢速流动，含氟炉窑烟气在填料床与吸附剂充分接触发生化学反应，从而将烟气中的氟得以去除，而烟气热量得到保留。 当采用石灰石作为吸附剂时，其脱氟的原理是： 同时，该吸附剂对酸性废气均有一定的吸附性能，反应的活性顺序为SO3>HF>HCl>SO2。 干式洗涤塔技术成熟、稳定、可靠，在德国已经有50多年的应用历史，是欧盟推荐的"最佳可获得技术“（Best Available Technique），也是美国环保署推荐的”最大可行控制技术"（Maximum Achievable Control Technique），其对氟化物的去除率达90%～99%，氟化氢的排放浓度可低至1mg/m3，同时，对氯化氢的去除率达50%以上。 干式洗涤塔技术与常规干法、湿法脱氟工艺相比，具有表1所示的优点。 4 典型应用案例 4.1项目概况 上海某陶瓷企业，对其两条炉窑烟气进行处理，净化处理后的烟气再接入卧干器进行余热回用。该企业采用天然气作为燃料，生产原料基本不含硫，因此，烟气中二氧化硫的浓度已经达标排放，不需要考虑。两条炉窑烟气数据如表2所示。 4.2工艺流程 该项目采用干式洗涤塔技术，其工艺流程如图1所示。将两条窑炉排放的烟气先Y型合并后再接入干式洗涤塔，净化之后的烟气进行热量回用或通过烟囱直接排放；排放风机设置在烟囱和干式洗涤塔之间，风机采用变频控制，确保任何一条炉窑停产时，不会影响另外一条炉窑的正常运行；吸附剂从干式洗涤塔顶部的料仓加入，由上而下垂直流动；在干式洗涤塔底部设有吸附剂"表面再生"系统，未反应的的吸附剂重新回到干式洗涤塔顶部料仓，失效的吸附剂直接排出。 4.3处理效果 在系统连续稳定运行1个月后，环保部门对该项目进行了环保验收监测，部分监测数据如表3所示。 备注：该项目在2011年实施时依据旧的排放标准。因此，项目设计时，氟化物的排放浓度按照6mg/m3。 4.4节能效果 经过净化后的烟气，部分通过管道排入就近卧干器设备前端，作为烘干热空气源，大大减少天然气的消耗。由于烟气经过净化处理，里面的酸性气体浓度很低。因此，其对卧干器设备的腐蚀影响很小，也不影响产品质量。该项目连续正常运转1年后的节能经济效益如表4所示。 5 结论 从该项目的实际运行数据来看，在居民对空气污染越来越关注、政府部门对废气排放企业越来越严格的大背景下，干式洗涤塔技术无疑为陶瓷企业的烟气治理提供了一种既环保，又节能的高效解决方案。 参考文献 [1] 吴国庆.无机化学（第四版）下册[M].北京 ：高等教育出版社 ，2003. [2] 钟兴厚，萧文锦，袁启华，等 .无机化学丛书第六卷[M].北京 ：科学出版社 ，1995. [3] 宋天佑.无机化学（第二版）下册 [M].北京 ：高等教育出版社，2010. 摘 要：本文通过实际工程案例，详细说明了干法脱氟余热回用技术在陶瓷行业烟气治理中具有高效、稳定、节能等优点。 关键词：烟气；脱氟；余热回用；陶瓷节能 1 氟的简介 氟是自然界中广泛分布的元素之一。氟在地壳的存量为6.5×10-2%[1] ，在卤素中，仅次于氯[2] 自然界中氟主要以萤石（CaF2），冰晶石（Na3[AlF6]）及以氟磷灰石（Ca10（PO4）6F2）存在[3] 。 氟的毒性是SO2的20倍以上，对人体的呼吸道、消化道、神经系统等均产生危害；会导致动物的慢性中毒，如：家畜的氟骨病，影响蚕和奶牛的养殖；同时，也会导致农作物的绝收。 在陶瓷行业中，氟是典型的主要污染排放物之一，由于制陶原料中含有氟，在陶瓷烧制过程中会产生氟化氢和氟化物。同时，因不同生产原料中含氟浓度的差异，窑炉烟气中氟的浓度从20mg/m3～200mg/m3不等。 2 脱氟工艺 常见的脱氟原理是酸碱中和，其原理通常可以用下面反应过程表示： 酸碱中和的方法可以采用湿法，也可以采用干法。 2.1湿法 湿法工艺是利用水或碱性溶液作吸收剂吸收烟气中的氟。吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程，遵循亨利定律。 湿法工艺的主要特点有： （1） 当采用碱性溶液作为吸附剂时，去除效率比较高； （2） 工艺简单，但是容易结垢、腐蚀，对设备的抗腐蚀性能要求较高； （3） 存在二次污染问题。 2.2 干法 干法工艺是利用固体吸附剂来吸附烟气中的氟，从而使烟气中的氟得以去除。 干法工艺的主要特点有： （1） 净化效率高； （2） 无二次污染； （3） 烟气热量可利用。 3 干式洗涤塔技术 干法脱氟技术中主要设备一种是干式洗涤塔，即一种垂直流填料床吸附装置，含氟废气由上往下慢速流动，含氟炉窑烟气在填料床与吸附剂充分接触发生化学反应，从而将烟气中的氟得以去除，而烟气热量得到保留。 当采用石灰石作为吸附剂时，其脱氟的原理是： 同时，该吸附剂对酸性废气均有一定的吸附性能，反应的活性顺序为SO3>HF>HCl>SO2。 干式洗涤塔技术成熟、稳定、可靠，在德国已经有50多年的应用历史，是欧盟推荐的"最佳可获得技术“（Best Available Technique），也是美国环保署推荐的”最大可行控制技术"（Maximum Achievable Control Technique），其对氟化物的去除率达90%～99%，氟化氢的排放浓度可低至1mg/m3，同时，对氯化氢的去除率达50%以上。 干式洗涤塔技术与常规干法、湿法脱氟工艺相比，具有表1所示的优点。 4 典型应用案例 4.1项目概况 上海某陶瓷企业，对其两条炉窑烟气进行处理，净化处理后的烟气再接入卧干器进行余热回用。该企业采用天然气作为燃料，生产原料基本不含硫，因此，烟气中二氧化硫的浓度已经达标排放，不需要考虑。两条炉窑烟气数据如表2所示。 4.2工艺流程 该项目采用干式洗涤塔技术，其工艺流程如图1所示。将两条窑炉排放的烟气先Y型合并后再接入干式洗涤塔，净化之后的烟气进行热量回用或通过烟囱直接排放；排放风机设置在烟囱和干式洗涤塔之间，风机采用变频控制，确保任何一条炉窑停产时，不会影响另外一条炉窑的正常运行；吸附剂从干式洗涤塔顶部的料仓加入，由上而下垂直流动；在干式洗涤塔底部设有吸附剂"表面再生"系统，未反应的的吸附剂重新回到干式洗涤塔顶部料仓，失效的吸附剂直接排出。 4.3处理效果 在系统连续稳定运行1个月后，环保部门对该项目进行了环保验收监测，部分监测数据如表3所示。 备注：该项目在2011年实施时依据旧的排放标准。因此，项目设计时，氟化物的排放浓度按照6mg/m3。 4.4节能效果 经过净化后的烟气，部分通过管道排入就近卧干器设备前端，作为烘干热空气源，大大减少天然气的消耗。由于烟气经过净化处理，里面的酸性气体浓度很低。因此，其对卧干器设备的腐蚀影响很小，也不影响产品质量。该项目连续正常运转1年后的节能经济效益如表4所示。 5 结论 从该项目的实际运行数据来看，在居民对空气污染越来越关注、政府部门对废气排放企业越来越严格的大背景下，干式洗涤塔技术无疑为陶瓷企业的烟气治理提供了一种既环保，又节能的高效解决方案。 参考文献 [1] 吴国庆.无机化学（第四版）下册[M].北京 ：高等教育出版社 ，2003. [2] 钟兴厚，萧文锦，袁启华，等 .无机化学丛书第六卷[M].北京 ：科学出版社 ，1995. [3] 宋天佑.无机化学（第二版）下册 [M].北京 ：高等教育出版社，2010. 摘 要：本文通过实际工程案例，详细说明了干法脱氟余热回用技术在陶瓷行业烟气治理中具有高效、稳定、节能等优点。 关键词：烟气；脱氟；余热回用；陶瓷节能 1 氟的简介 氟是自然界中广泛分布的元素之一。氟在地壳的存量为6.5×10-2%[1] ，在卤素中，仅次于氯[2] 自然界中氟主要以萤石（CaF2），冰晶石（Na3[AlF6]）及以氟磷灰石（Ca10（PO4）6F2）存在[3] 。 氟的毒性是SO2的20倍以上，对人体的呼吸道、消化道、神经系统等均产生危害；会导致动物的慢性中毒，如：家畜的氟骨病，影响蚕和奶牛的养殖；同时，也会导致农作物的绝收。 在陶瓷行业中，氟是典型的主要污染排放物之一，由于制陶原料中含有氟，在陶瓷烧制过程中会产生氟化氢和氟化物。同时，因不同生产原料中含氟浓度的差异，窑炉烟气中氟的浓度从20mg/m3～200mg/m3不等。 2 脱氟工艺 常见的脱氟原理是酸碱中和，其原理通常可以用下面反应过程表示： 酸碱中和的方法可以采用湿法，也可以采用干法。 2.1湿法 湿法工艺是利用水或碱性溶液作吸收剂吸收烟气中的氟。吸收过程的实质是物质由气相转入液相的传质过程，遵循亨利定律。 湿法工艺的主要特点有： （1） 当采用碱性溶液作为吸附剂时，去除效率比较高； （2） 工艺简单，但是容易结垢、腐蚀，对设备的抗腐蚀性能要求较高； （3） 存在二次污染问题。 2.2 干法 干法工艺是利用固体吸附剂来吸附烟气中的氟，从而使烟气中的氟得以去除。 干法工艺的主要特点有： （1） 净化效率高； （2） 无二次污染； （3） 烟气热量可利用。 3 干式洗涤塔技术 干法脱氟技术中主要设备一种是干式洗涤塔，即一种垂直流填料床吸附装置，含氟废气由上往下慢速流动，含氟炉窑烟气在填料床与吸附剂充分接触发生化学反应，从而将烟气中的氟得以去除，而烟气热量得到保留。 当采用石灰石作为吸附剂时，其脱氟的原理是： 同时，该吸附剂对酸性废气均有一定的吸附性能，反应的活性顺序为SO3>HF>HCl>SO2。 干式洗涤塔技术成熟、稳定、可靠，在德国已经有50多年的应用历史，是欧盟推荐的"最佳可获得技术“（Best Available Technique），也是美国环保署推荐的”最大可行控制技术"（Maximum Achievable Control Technique），其对氟化物的去除率达90%～99%，氟化氢的排放浓度可低至1mg/m3，同时，对氯化氢的去除率达50%以上。 干式洗涤塔技术与常规干法、湿法脱氟工艺相比，具有表1所示的优点。 4 典型应用案例 4.1项目概况 上海某陶瓷企业，对其两条炉窑烟气进行处理，净化处理后的烟气再接入卧干器进行余热回用。该企业采用天然气作为燃料，生产原料基本不含硫，因此，烟气中二氧化硫的浓度已经达标排放，不需要考虑。两条炉窑烟气数据如表2所示。 4.2工艺流程 该项目采用干式洗涤塔技术，其工艺流程如图1所示。将两条窑炉排放的烟气先Y型合并后再接入干式洗涤塔，净化之后的烟气进行热量回用或通过烟囱直接排放；排放风机设置在烟囱和干式洗涤塔之间，风机采用变频控制，确保任何一条炉窑停产时，不会影响另外一条炉窑的正常运行；吸附剂从干式洗涤塔顶部的料仓加入，由上而下垂直流动；在干式洗涤塔底部设有吸附剂"表面再生"系统，未反应的的吸附剂重新回到干式洗涤塔顶部料仓，失效的吸附剂直接排出。 4.3处理效果 在系统连续稳定运行1个月后，环保部门对该项目进行了环保验收监测，部分监测数据如表3所示。 备注：该项目在2011年实施时依据旧的排放标准。因此，项目设计时，氟化物的排放浓度按照6mg/m3。 4.4节能效果 经过净化后的烟气，部分通过管道排入就近卧干器设备前端，作为烘干热空气源，大大减少天然气的消耗。由于烟气经过净化处理，里面的酸性气体浓度很低。因此，其对卧干器设备的腐蚀影响很小，也不影响产品质量。该项目连续正常运转1年后的节能经济效益如表4所示。 5 结论 从该项目的实际运行数据来看，在居民对空气污染越来越关注、政府部门对废气排放企业越来越严格的大背景下，干式洗涤塔技术无疑为陶瓷企业的烟气治理提供了一种既环保，又节能的高效解决方案。 参考文献 [1] 吴国庆.无机化学（第四版）下册[M].北京 ：高等教育出版社 ，2003. [2] 钟兴厚，萧文锦，袁启华，等 .无机化学丛书第六卷[M].北京 ：科学出版社 ，1995. [3] 宋天佑.无机化学（第二版）下册 [M].北京 ：高等教育出版社，2010. |
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