隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國玻璃工業(yè)取得了長足進(jìn)步，全國平板玻璃產(chǎn)量已占世界一半以上，連續(xù)21年居世界玻璃產(chǎn)量第一。我國平板玻璃工廠大多以重油或天然氣為燃料，在玻璃生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生污染大氣環(huán)境的硫氧化物、氮氧化物和粉塵。浮法玻璃窯煙氣的大氣污染物主要為SO2，排放濃度取決于燃料的種類和含硫量。

據(jù)關(guān)部門監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，玻璃工業(yè)附近環(huán)境空氣的SO2平均濃度高于現(xiàn)行國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，污染管理刻不容緩。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能減排政策的深入，國家國家環(huán)境保護(hù)要求越來越嚴(yán)格，浮法玻璃窯煙霧污染受到社會(huì)關(guān)注[1]。因此，我國玻璃工業(yè)應(yīng)優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高資源利用率，以可持續(xù)發(fā)展為主要目標(biāo)，對(duì)浮法玻璃窯爐煙氣進(jìn)行脫硫除塵一體化管理。

1目前浮法玻璃窯的生產(chǎn)特點(diǎn)

浮法玻璃在生產(chǎn)過程中通常采用連續(xù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式，浮法玻璃窯是玻璃工業(yè)生產(chǎn)過程的核心設(shè)備，目前我國運(yùn)行的浮法玻璃窯仍以火焰爐為主，能耗高，融化效率低。

浮法玻璃窯爐運(yùn)行過程中需要保持相應(yīng)的微正壓，提供穩(wěn)定的燃燒氛圍。浮法玻璃窯爐燃燒不足會(huì)影響玻璃產(chǎn)品質(zhì)量，引起嚴(yán)重污染事故。而浮法玻璃窯爐中的廢煙氣的處理方式，則是利用廢煙氣排放溫度較高的特點(diǎn)，通常是讓廢煙氣經(jīng)過余熱鍋爐進(jìn)行回收余熱，從而產(chǎn)生蒸汽服務(wù)玻璃工業(yè)生產(chǎn)流程中的供油系統(tǒng)。然而這種廢煙氣的處理方式，雖然提高了資源的利用效率，卻并未解決浮法玻璃窯爐的煙氣污染問題。

2浮法玻璃窯爐煙氣污染物分析

我國浮法玻璃在生產(chǎn)流程中主要以重油和天然氣為燃料。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和燃料的使用情況，排氣溫度為400~500℃，浮法玻璃窯煙霧污染物主要包括SOx、NOx和粉塵。近年來，平板玻璃窯爐煙氣污染物排放總量見表1。

我國平板玻璃生產(chǎn)污染物總量隨著我國平板玻璃產(chǎn)量的提高而增加，節(jié)能減排政策實(shí)施后，我國平板玻璃生產(chǎn)污染物總體下降，但仍無法達(dá)到相應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。本文主要分析SOx、NOx、粉塵三種污染物，減少浮法玻璃窯爐的煙霧污染。

2.1SOx的污染源

浮法玻璃在生產(chǎn)過程中排放的SOx主要包括燃料中自身的硫含量在燃燒中產(chǎn)生的SOx和原輔料在窯內(nèi)熔化過程中產(chǎn)生的SOx。SOx的污染程度取決于浮法玻璃的燃料來源，S量為2%的重油燃料產(chǎn)生的SO2的初始濃度是天然氣燃料產(chǎn)生的SO2的初始濃度的4倍。

以天然氣為浮法玻璃的生產(chǎn)燃料，燃料中本身的低硫含量，浮法玻璃窯煙霧的排放濃度滿足現(xiàn)行的SO2排放標(biāo)準(zhǔn)。以重油為燃料的浮法玻璃生產(chǎn)線，由于燃料來源不同，燃料的硫含量難以控制，浮法玻璃窯爐的煙霧不能達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的SO2排放濃度[2]。

2.2NOx的污染源

浮法玻璃生產(chǎn)過程中原料中含氮量物質(zhì)在高溫環(huán)境下分解氧化，燃料中的n也在高溫環(huán)境下與O2反應(yīng)生成NOx。浮法玻璃窯中空氣中的N2和O2在高溫下也會(huì)產(chǎn)生溫度型NOx。浮法玻璃窯煙氣污染物中溫度型NOx最主要。浮法玻璃窯煙氣中的NOx初期狀態(tài)下90%為NO，但排放中溫度下降后變?yōu)镹O2。浮法玻璃窯煙氣中的NOx以溫度型為主，受N2和溫度的影響，燃料的選擇和助燃風(fēng)量不同，NOx的含量因煤氣比而大不相同。

2.3粉塵的污染源

窯爐在供應(yīng)過程中，由于小部分原料未能充分燃燒，被帶入煙中，是浮法玻璃窯爐煙中粉塵產(chǎn)生的主要原因。同時(shí)，窯爐中的易揮發(fā)物質(zhì)，如Na2O和其他部分的金屬氧化物，經(jīng)過高溫?fù)]發(fā)過程，逐漸凝煙塵。浮法玻璃窯燃燒的燃料含量不純，產(chǎn)生大煙塵。

3浮法玻璃窯煙氣污染防治措施

3.1SOx的管理

在我國玻璃工業(yè)早期生產(chǎn)線上，國家實(shí)行工業(yè)窯煙氣標(biāo)準(zhǔn)排放，污染物總量不超標(biāo)不征收廢氣排放費(fèi)的規(guī)定。浮法玻璃窯煙氣通常排放高煙筒，沒有脫硫處理，隨著社會(huì)環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，國家對(duì)建材行業(yè)的環(huán)境要求也越來越嚴(yán)格。經(jīng)過多年的自主研發(fā)，中國浮法玻璃窯煙氣的SO2排放控制技術(shù)已經(jīng)比較成熟，隨著主要污染物的減排需求，平板玻璃企業(yè)已經(jīng)安裝了脫硫除塵設(shè)備，對(duì)浮法玻璃窯煙氣中的SO2排放進(jìn)行了初步控制[3]。

3.2NOx的治理

浮法玻璃窯煙氣的NOx排放量接近SO2，有很大的危害性，但目前沒有采取相應(yīng)的污染排放控制措施。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，NOx濃度排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，需要玻璃產(chǎn)業(yè)研發(fā)和應(yīng)用浮法玻璃窯煙氣的脫硝控制技術(shù)進(jìn)行處理。

浮法玻璃窯煙氣中的NOx主要是溫度型氮氧化物，減少助燃物中的N2含量，減少反應(yīng)，減少NOx的產(chǎn)量，該技術(shù)主要通過全氧助燃技術(shù)和富氧助燃技術(shù)實(shí)現(xiàn)。浮法玻璃窯煙氣中NOx的產(chǎn)生主要來源于燃料中含氮物質(zhì)的燃燒、空氣中含氮的燃燒和原料中的硝酸鹽的分解，玻璃窯煙氣中的NOx在排放過程中，隨著溫度的下降變成NO2，造成環(huán)境污染。

浮法玻璃窯爐煙氣中的NOx污染控制主要分為燃燒中控制和燃燒后控制兩種。在這兩種處理方式中，燃燒中的控制分為氧氣控制技術(shù)、燃料燃燒技術(shù)、燃料調(diào)節(jié)技術(shù)3種。但在浮法玻璃窯爐內(nèi)實(shí)施NOx的燃燒中控制仍需要較大的技術(shù)支持，具有較大的改造難度。而燃燒后控制方式分為3種：SNCR、SCR、濕法脫硝，其中SCR在浮法玻璃窯爐煙氣處理中具有較為廣泛的應(yīng)用。浮法玻璃熔窯煙氣排放的脫硝效率必須達(dá)到70%。

1)濕法脫硝濕法脫硝技術(shù)

其原理主要是利用旋轉(zhuǎn)板塔技術(shù)，將KMnO4和NaOH作為吸收劑，將煙中的NO利用KMnO4氧化為NO2，然后將NO2作為NaOH的反映去除。該方法主要將浮法玻璃熔窯煙氣切入塔中，利用旋流板霧化KMnO4和NaOH液體，充分反應(yīng)KMnO4和NaOH，去除浮法玻璃窯煙氣中的NOx和PbO。濕法脫硝技術(shù)具有較高的脫硝效果，但設(shè)備要求高，設(shè)備占有空間大，廢水處理池容易二次污染，處理程序復(fù)雜，不再被玻璃企業(yè)使用。

2)SNCR脫硝技術(shù)

SNCR脫硝技術(shù)主要利用選擇性非催化還原，將含有NHx基的還原劑噴入爐膛溫度800~1000℃的區(qū)域，將還原劑迅速分解為NH3和其他副產(chǎn)品，NH3與煙中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)SNCR脫硝技術(shù)脫硝效率低，約50%，成本低，可與低氮燃燒器和SCR混合使用，可降低浮法玻璃生產(chǎn)中的脫硝費(fèi)用。但浮法玻璃窯爐與工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)差異較大，SNCR脫硝技術(shù)只有在蓄熱室使用，才能達(dá)到溫度的反應(yīng)要求，具體SNCR脫硝技術(shù)還有很大的開發(fā)空間。

3)SCR脫硝技術(shù)

SCR脫硝技術(shù)可根據(jù)催化劑的適用溫度分為高、中、低三種技術(shù)，中溫SCR脫硝技術(shù)廣泛應(yīng)用于玻璃工業(yè)，中溫SCR脫硝技術(shù)催化劑的適用溫度為280~420℃，TIO2為載體在催化劑的作用下，在溫度達(dá)到280~420℃的窯爐煙中噴入氨，將NOx還原為N2和H2O，NH3和煙混合后，通過填充催化劑的反應(yīng)器，NOx和NH3發(fā)生還原反應(yīng)，N2和H2OSCR脫硝技術(shù)具有90%以上的脫硝效率，催化劑的正確壽命長，運(yùn)行穩(wěn)定，但在使用過程中，應(yīng)注意天然氣浮法玻璃窯爐中，配合

方的重堿使用量大。堿金屬與催化劑表面接觸，直接與活性位置發(fā)揮作用，催化劑鈍化，催化劑堿中毒。因此，催化劑應(yīng)當(dāng)盡量避免潮濕環(huán)境，并選用蜂窩狀的催化劑，減少浮法玻璃窯爐中煙氣堿性氧化物的影響作用。

3.3粉塵治理

浮法玻璃窯爐煙氣中粉塵的特點(diǎn)是粉塵粒度小，煙氣量大，含塵量較高。目前的煙塵管理技術(shù)主要包括干式除塵、濕式除塵和電式除塵。

1)干式除塵干式除塵方法主要是重力除塵、離心分離器和布袋除塵器。重力除塵主要利用重力和慣性分離煙塵，但分離效率低，不能滿足相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。離心分離器又稱旋風(fēng)吸塵器，適用于含塵量高、粒度大的粉塵，廣泛應(yīng)用于除塵工序的預(yù)處理環(huán)節(jié)，煙霧處理效果好。袋式過濾器利用過濾機(jī)理的綜合效果，將浮法玻璃窯爐的粉塵按粒度大小分布在相應(yīng)的分散度曲線上，過濾纖維之間的間隙大于100mm，但織物過濾器可以捕集微米粒子，利用重力、慣性沖突、鉤子效果、篩子、擴(kuò)散和靜電吸引等效果。因此，袋式過濾器對(duì)溫度有一定的要求，需要維持在190℃左右，使用中需要降溫，鼓風(fēng)機(jī)的使用效率也比其他設(shè)備高。

2)濕法除塵濕法除塵技術(shù)主要利用液滴或液膜清洗含塵氣體，使灰塵粒子附著在液體上，凝聚煙塵粒子，形成大的灰塵粒子，可以使用更廣泛的粒子分離裝置。濕法除塵技術(shù)主要由洗滌塔和相應(yīng)的循環(huán)水處理系統(tǒng)組成，該除塵技術(shù)安全可靠，但水處理設(shè)施龐大，能耗高，易腐蝕或結(jié)垢，除塵效率低等特點(diǎn)，隨著除塵技術(shù)的發(fā)展和完善，逐漸被干法除塵和EP技術(shù)所取代[5]。

3)電除塵電除塵技術(shù)(EP)主要利用電暈放電，使含塵氣體中的粒子帶電，充分利用電力，分離帶電粒子

子的原理。電除塵裝置主要分為管極和板式。管極式電動(dòng)吸塵器運(yùn)行過程比較穩(wěn)定，處理效率高，適用范圍廣，特別是溫度高、氣量大、細(xì)粒多的浮法玻璃窯煙塵效果好，可根據(jù)相應(yīng)處理深度的要求采用不同電場的吸塵器。板式電除塵裝置故障率高，適用范圍小，運(yùn)行過程不穩(wěn)定已被管極電除塵器所取代。

由于浮法玻璃窯煙具有較大的煙塵粘性和腐蝕性，因此根據(jù)運(yùn)行和除塵效果，袋式除塵和電除塵技術(shù)更適合浮法玻璃窯煙的除塵環(huán)節(jié)，電除塵應(yīng)充分考慮粘性問題，袋式除塵方法應(yīng)防止膠袋現(xiàn)象，同時(shí)注意濾袋的耐溫問題。兩者相比，袋式除塵不僅投入少，操作方便，效果好，目前玻璃行業(yè)常用的粉塵管理技術(shù)是袋式除塵技術(shù)。

4結(jié)語

隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，浮法玻璃窯煙霧脫硫脫硝不僅是法規(guī)的要求，也是企業(yè)的義務(wù)。企業(yè)應(yīng)當(dāng)在創(chuàng)造利潤的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)治理，通過脫硫脫硝技術(shù)和高效除塵，使得浮法玻璃窯爐煙氣達(dá)到相應(yīng)環(huán)保要求，并隨著技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用運(yùn)行效率更高的煙氣處理系統(tǒng)，從而促進(jìn)企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。