吴燕葱
广西蒙娜丽莎新材料有限公司, 广西 梧州543300
摘要：建筑陶瓷工业是一个高污染、高能耗的产业。目前，全国共有建筑陶瓷生产线2000多条，产量将近达到100亿m2。现有的建筑陶瓷工业烟气排放口多而散，无组织排放现象严重，治理难度较大，行业不仅要面临激烈的竞争，还要面对节能减排的重任。本文介绍了当前建筑陶瓷工业烟气排放现状、治理技术及存在的问题，并分析了陶瓷工业喷雾干燥塔及窑炉烟气粉尘的特性。同时，根据当前的排放现状及治理技术，提出了陶瓷工业烟气超低排放目标，并提出了两种适用于建筑陶瓷工业烟气超低排放治理工艺方案。
在我国陶瓷工业中,目前国内针对陶瓷烟气污染控制,除尘、脱硫技术已经成熟,但对NOx、氟化物、氯化物及重金属等污染物的控制技术研究和应用严重滞后或缺乏。对于建筑陶瓷生产而言,烟气的排放有2处:①喷雾干燥塔的燃烧炉排放的烟气;②陶瓷辊道窑燃烧后排放的烟气。对于喷雾塔热风炉烟气的脱硝可以借鉴电力行业的高温脱硝技术,需要研发适用于陶瓷喷雾干燥塔高温脱硝技术。对于大量的陶瓷辊道窑排放的烟气经过一次余热利用后,烟气的温度较低(一般都在150℃左右),中低温烟气的脱硝技术在其他行业研究、应用比较薄弱,而陶瓷工业烟气中低温脱硝的技术研究更是薄弱。因此,基于国内陶瓷行业烟气需要脱硝技术广泛应用的现状,开展陶瓷烟气脱硝技术的研究和应用将是我国陶瓷烟气污染控制的重要的发展方向之一。
1 建筑陶瓷工业烟气排放现状及治理技术
1.1 当前排放现状及治理技术
建筑陶瓷工业烟气来源于窑炉 （一般使用水煤气作燃料）烧成及喷雾干燥塔前的热风炉（一般使用水煤浆作燃料）。当前建筑陶瓷工业烟气治理技术落后，设备陈旧，有些偏远地区甚至没有进行任何的环保治理，直接将陶瓷生产过程中产生的烟气排放到大气中，这些烟气中含有大量的粉尘、SO2、NOx及重金属等，造成巨大的环境污染。受工艺的影响，喷雾干燥塔排放的烟气中的粉尘及NOx浓度含量较高，粉尘初始排放浓度实测值为2200～5600 mg/Nm3，NOx初始排放浓度实测值为100～250 mg/ Nm3；而窑炉出口烟气SO2浓度较高，实测值为120～600 mg/Nm3。具体情况如表1、表2所示。
1.2 当前烟气治理存在的问题
建筑陶瓷工业环保技术水平落后，环保设备陈旧，治理效率低，主要表现在以下几方面：
1）热风炉使用的SNCR技术简易、自动化控制水平低，导致控制效果差、无法自动调节喷枪的喷射量，脱硝还原剂耗量增加，会导致脱硝成本高；
2）当前窑炉烟气未进行任何脱硝治理；
3)大部分陶瓷厂窑炉系统已配置湿法脱硫装置，但未配置除尘设备，造成湿法脱硫出口粉尘浓度超标；
4）喷雾干燥塔袋除尘器入口烟气含湿量偏大，滤袋易发生糊袋现象，除尘器运行阻力大；
5）湿法脱硫后烟囱出口烟气中的水雾、雾滴，尤其是脱硫生成物（如硫酸钠）含量过多，从而形成蓝色或黄色烟羽；
6）烟气中的重金属，如：铅（Pb）、镉（Cd）、镍（Ni），以及氟化物、氯化物没有脱除设施，未得到有效脱除。
2 建筑卫生陶瓷工业废气分类
建筑卫生陶瓷工业废气的来源及特点建筑卫生陶瓷工业废气大致可分为两大类。第一大类是含生产性粉尘为主的工艺废气，这类废气温度一般不高，主要来源于坯料、釉料及色料制备中的破碎、筛分、造粒及喷雾干燥等;第二类为各种窑炉烧成设备在生产中产生的高温烟气，这些烟气中含有一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、氟化物和烟尘等。这些废气排放量大，排放点多，粉尘中的游离二氧化硅含量高，废气中的粉尘分散度高。
这些废气中的粉尘基本上接近或属于超细粉尘，故在单级除尘系统中，惯性除尘器和中效旋风除尘器是不适用的，如需要采用旋风除尘器，就必须选用高效旋风除尘器。如果仅从粉尘的粒度来看，湿式除尘器、袋式除尘器以及电除尘器都是建筑卫生陶瓷工业废气净化系统较适合的除尘设备。
3建筑陶瓷工业烟气超低排放技术方案
3.1成型工艺过程废气治理技术
(1)手动摩擦压砖机的除尘系统一般最好两台或一台手动摩擦压砖机设置一台除尘系统。除尘设备可采用旋风分离器、氯化碳冲激式除尘机组、水浴除尘器和袋式除尘器等。但是，由于压砖机各产烟点产生的扬尘中粉尘的分散度很高，而其粉尘的浓度并不大，故旋风分离器不太适用，实际工程中使用较少;氯化碳冲激式除尘机组使用的也不多，这是因为这种除尘器的单台处理风量较大，机组的阻力损失较大，并且常流水型的耗水量较大，会造成水的浪费和污染的转移。手动摩擦压砖机的除尘系统，较为多见的是采用水浴除尘器和袋式除尘器。
(2)自动压砖机的除尘系统自动压砖机的产量较大，粉尘排放点较多，且风量较大，故一般单台自动压砖机独立设置除尘系统是较为合理的。自动压砖机可采用脉冲袋式除尘器、冲激式除尘器。
(3)卫生陶瓷喷釉柜的除尘系统卫生陶瓷喷釉柜除尘系统的设置，都是单台喷釉柜碉立设置一除尘系统，这样便于不同的釉料分别回收利用。卫生陶瓷喷釉柜的除尘系统。目前多采用湿式除尘器，如水浴除尘器。
3.2辅助材料制备加工过程废气的治理技术
(1)匣钵制备过程废气的治理匣钵制备过程中，坯料加工、成型和烧成各个环节干产生含尘废气。但由于半干压成型粉料的颗粒较粗，含水较高，产量小，故大多企业未采取废气控制措施。匣钵原料用颚式破碎机粗碎和轮碾机的粉碎时，产生大量的含尘废气。此污染源应设置密闭抽风净化系统。粉料筛分时，也产生含尘废气。应对筛子进行整体密闭并设置局部排风罩及除尘设备，除尘可采用干法或湿法，如袋式除尘器或水浴除尘器。
(2)半水石膏制备过程含尘废气治理①原料准备粉尘治理治理用颚式破碎机粗碎大块天然石膏时产生的粉尘，应在颚式破碎机加料口处设置外部吸尘罩，所集的含尘废气可单独集气处理，也可以和雷蒙磨尾气共用一个除尘系统。除尘设备可用袋式除尘器。
②半水石膏制备粉尘治理半水石膏制备时产生含湿量很大的石膏粉尘废气。该废气可采用干热风对除尘设备预热保温和作为反吹清灰的袋式除尘器进行净化。此外，可采用在较大颗粒状态下进行炒制脱水，以减少炒制过程中的粉尘。
(3)石膏制模含尘废气治理石膏制模含尘废气中的粉尘都是半水石膏粉料，它遇水会凝结硬化。故该粉尘采用干式除尘器较为合适。炒制后的粉尘粒度很小，约96%的粒度小于5μm，故除尘设备不宜采用旋风除尘器，可采用脉冲袋式除尘器。
3.3 烧成废气的治理技术
(1)卫生陶瓷人窑前清灰粉尘的治理卫生陶瓷入窑前清灰通风除尘系统的除尘设备一般采用水浴除尘器。因为卫生陶瓷人窑前清灰产生的粉尘浓度一般仅有100mg/m3左右，故只需向除尘器中补充一定的水量，以保证其要求的恒定的水位，使其除尘效率保持稳定。除尘器除下的泥料量不大，只需定期清泥。
(2)窑炉煤烧烟气的治理为了减少窑炉废气的排放量，可将煤转化成煤气，再供给回瓷窑炉作为燃料;也可以在大的陶瓷基地建立集中的煤气发生站，向各陶瓷厂提供商品。此外，可在陶瓷厂烧煤隧道窑排烟采用袋式除尘器，以消烟除尘。
结束语
建筑陶瓷工业烟气排放口多而散，无组织排放现象严重，治理难度较大，烟气污染物排放问题还未得到有效地解决，通过上述两种方案可对多种污染物（NOx、SO2、粉尘、氟化物、重金属等）进行脱除，可达到设定的超低排放目标，但这两种方案在陶瓷行业中还未得到实际的应用。因此，急需在陶瓷行业建立一个超低排放治理示范工程，以便适应陶瓷工业大气污染物排放标准的修订，改善陶瓷工业大气污染物排放现状，真正实现建筑陶瓷行业的超低排放。
参考文献
[1]2013年中国建筑陶瓷行业分析及2014年走势预测[Z].中国情报网，2014,3.