《玻璃工艺学》第18章玻璃工业环保.docx

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《玻璃工艺学》第18章玻璃工业环保

第18章玻璃工业的环境保护

随着工农业生产的迅速发展,对环境造成的污染越来越严重。

环境污染问题已成为当今工农业生产必须解决的首要问题。

如何有效的进行环境保护,即对环境污染进行防治是目前人们极为关注的课题。

环境保护直接关系到人民健康,也影响工农业生产的发展,是实现我国小康社会和新型农村的一项重要内容。

我国环境保护的方针是“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”。

它的基本精神是要求在发展国民经济的同时,要做好环境保护工作。

预防、消除工农业生产对环境的污染。

对产生的污染物,采取积极地综合利用的方针。

玻璃工业对环境的污染,涉及面较广。

在玻璃制造过程中,从原料、熔化、成型、加工到各辅助工序都会产生对大气、水、土壤的污染,以及环境噪声污染。

下面简单从空气污染、水污染、固体废弃物和噪声方面加以介绍。

18.1玻璃本身有害物的污染与防治

玻璃本身有害物对人类和环境的污染可分为:

⑴玻璃中有害物的溶出

一是玻璃作为容器,盛装食品、饮料等,由于玻璃中有些组分的溶出,使人类的消化系统吸收有害物;另外废玻璃在地面上堆放及玻璃废弃物在环境中受水的作用而溶出有害物,如铅、镉等流入水源与土壤,使食物链受污染,也就使人类间接受到废玻璃的污染。

⑵玻璃及玻璃原料中有害物的挥发

在熔制和加工过程中玻璃及玻璃原料的有害物挥发,使人类的呼吸系统吸收有害物,并对周围环境污染,如铅、氟、砷等。

⑶玻璃及玻璃原料的有害物接触吸收

在玻璃制造、加工和使用过程中,玻璃及玻璃原料的有害物与人类接触,通过皮肤及黏膜的吸收而中毒,如铊、铍、砷等。

⑷玻璃及玻璃原料的放射性

如铀玻璃、钍玻璃以及制造所用原料氧化铀、氧化钍等都具有放射性。

会对人造成一定的危害。

在大量生产的玻璃产品中,⑴和⑵项的污染是主要的,⑶和⑷项一般在特种玻璃和其原料中才会发生,所以在此主要介绍玻璃中有害物的溶出和有害物的挥发。

18.1.1玻璃本身有害物的危害性

在叙述玻璃本身有害物的危害性时,将玻璃制造过程中所用的有害原料一并讨论,因为二者紧密相关,且其危害机理是一致的。

玻璃本身的有害物,包括重金属铅、镉、锌、钡、铬、铍、铊、锰、钒、铜、镍等,非金属化合物包括砷、氟、磷、氯、硫等,以及放射性物质等。

玻璃工业有害物的危害程度,不单纯决定于本身的毒性,还要由其在玻璃工业中的应用范围、用量以及应用频繁程度而决定。

在光学、电真空、电子、器皿、辐射防护玻璃以及低熔焊料、色釉中均要使用铅玻璃,且在某些玻璃品种中PbO用量比较高,如ZF6牌号光学玻璃含PbO65.59%,吸收X射线玻璃、低熔点玻璃中PbO用量可达70%以上,晶质玻璃品种还以PbO含量来区别:

高铅(PbO30%以上)、中铅(PbO24%以上)、低铅(PbO10%以上)晶质玻璃,在此情况下很难用其他成分代替,因此铅的毒害一直是研究的重点。

铅慢性中毒经常发生在大量使用氧化铅原料的玻璃工厂,是较普遍的职业病。

砷的毒性很大,普通玻璃用氧化砷作澄清剂,光学玻璃、电子玻璃中用硫化砷、硒化砷、碲化砷。

由消化道进入人体的三氧化二砷,其中毒剂量为0.01~0.52g,致死剂量为0.06~0.2g,敏感性增高时0.001g就可发生中毒症状。

体检时尿中砷含量达0.5~0.87mg/L,毛发、指甲中砷含量20~50mg/100g以上,即为砷中毒。

光学玻璃、颜色玻璃和防中子射线等特种玻璃和色釉用镉外,镉在玻璃工厂中应用并不普遍,所以一般玻璃厂镉的中毒现象很少。

钡虽然毒性大,但钡盐(BaSO4、BaCO3)在水中溶解很小,且挥发性也不大。

在正常使用时不会产生钡中毒,因此有时还用BaO代PbO制造无铅玻璃;铜、锰、钒、镍、铬等均有毒性,铜的中毒剂量要250mg以上,且主要是硫酸铜的中毒,大都用作着色剂;锰、镍、铬也是玻璃着色剂,这些原料用量少,影响面不大。

钒的氧化物常用于电子玻璃、光学玻璃、封接玻璃以及着色剂,钒在极小的剂量下即可引起中毒,毒性很大,氧化物的蒸气、粉尘也可引起慢性和急性中毒;铍用于光学玻璃、激光玻璃和X射线管玻璃等特种玻璃成分。

氟、磷、氯、硫也会中毒,因氟除了在乳浊玻璃、马赛克玻璃、光学玻璃和特种玻璃中应用外,大量生产的平板玻璃、瓶罐玻璃、仪器玻璃也常用氟化物作澄清剂,玻璃化学抛光、磨砂、蚀刻以及清洁处理等加工工艺也要用氟化物。

18.1.2玻璃中有害物溶出的污染及防治

玻璃中有害物溶出的污染程度取决于:

溶出有害物的毒性大小;玻璃盛装或接触食品及饮料的性质;玻璃的耐侵蚀性。

玻璃中有害物的种类较多,作为盛装或接触食品及饮料的玻璃,其溶出的有害物主要为Pb、Cd、As2O3、Na2O。

根据国际标准组织对接触食品的玻璃和微晶玻璃器皿中铅和镉的溶出量作了规定,此标准还适用于碗碟、成套酒茶具、储藏餐具,不包括烹调用炊具。

将口部以下5mm的整个器皿装满浓度为4%的醋酸溶液,扁平器皿则浸于盛装试液的其他器皿中,在24℃保持24h后,测定其溶出量。

几种有害物溶出量限度如表18-1所示。

表18-1ISO规定玻璃中有害物溶出量限度

种类

溶出量限度

Pb

Cd

扁平容器

1.7mg/dm2

0.17mg/dm2

小桶形容器(体积1.1L以下)

5mg/L

0.51mg/L

大桶形容器(体积1.1L以上)

2.5mg/L

0.25mg/L

根据国内外研究成果,可以采取下列措施减少铅的溶出量

⑴铅玻璃容器可用作冷饮料的水具和烈性酒的用具,如矿泉水杯、白酒和威士忌酒杯。

但避免装热的食品和饮料,冷饮料和烈性酒也不宜盛装时间过长。

⑵铅玻璃容器用于盛装弱酸性和中性的食物和饮料,如水、牛奶、新鲜咖啡等。

强酸性的食物和饮料如柠檬汁、可口可乐等,不能用铅玻璃作容器,各种果酒的总酸度较高,尽量不用含铅的玻璃瓶包装。

⑶优化玻璃的化学成分,在铅玻璃成分中加入一定数量的Al2O3,同时用Na2O代替K2O,均可减少铅的溶出量。

尽可能减少玻璃成分中的铅含量,或者用BaO、ZnO、TiO2等代替PbO,研制钡、锌、钛等晶质玻璃。

防止玻璃中其他有害物的溶出,可采取类似防止铅溶出的措施:

(1)在玻璃成分中用其他无毒或毒害较小的成分代替毒害较大的成分,如以无毒的二氧化铈(CeO2)和焦锑酸钠(Na2H2Sb2O7·5H2O)代替氧化砷(As2O3),或以毒性较小的砷酸钠(Na3AsO4·12H2O)代替氧化砷。

在电真空玻璃工厂,焦锑酸钠作澄清剂,特别对含PbO、BaO的玻璃澄清效果很好。

砷酸钠的毒性仅为As2O3的1/60,且在运输过程中无粉尘飞扬,其用量为0.3%~0.4%。

目前国内的复合澄清剂为锑、砷氧化物和氧化铈等配合而成,如C-11复合澄清剂,含五价锑、砷氧化物28%~31%(其中As2O51.6%)和CeO20.15%~2%,其中五价锑起主要作用,此种复合澄清剂毒性较小,可代替As2O3为澄清剂。

(2)设计玻璃成分时,尽量提高玻璃的化学稳定性,如成分中玻璃形成物的比例要高,而且形成物的阳离子电荷要多,直径要小;在网络调整物中采用高电荷的离子,如R4+、R3+、R2+,少用低价碱金属氧化物;在相同价数的离子中,采用半径小、键强高的氧化物;利用双碱、三碱效应、阻塞效应、积聚效应来降低一价离子的扩散;还可利用在玻璃侵蚀表面形成单层或多层表面膜的方法来提高玻璃的耐蚀性。

18.1.3玻璃原料中有害物挥发的污染及防治

玻璃熔制和加工过程中,一些原料中有害物由于受热而挥发或由于化学反应而放出气体。

一般玻璃工厂有害物挥发量见表18-2。

表18-2玻璃熔制和加工过程中原料有害物挥发量

有害物

挥发量/%

Pb

4~30

As

15~30

F

10~70

P

3~25

上表中挥发量波动很大,因为影响因素比较多,包括基础玻璃成分、原料品种、熔化温度、熔制气氛、熔窑结构和加料方式等。

如玻璃成分中碱金属含量20%以上,磷的挥发可达22%,碱金属含量降低到6%~7.5%,磷的挥发量仅为3%~5%;原料品种的影响也较大,如氟化物用氟硅酸钠引入时,挥发量为30%~40%,用冰晶石引入时,挥发量仅为10%~20%;熔化温度提高,挥发量也有所增加,如1420~1440℃之间,温度每提高10℃,铅的挥发量增加0.5%~0.6%;坩埚窑与池窑相比,坩埚窑的挥发较少,而电炉的挥发更少,在坩埚窑内用闭口坩埚熔化铅玻璃时,PbO的挥发量为2%~5%,池窑中熔化时,一般PbO的挥发量为6%,最高达30%,采用电炉冷液面熔化,Pb的挥发仅为0.2%,F的挥发仅为3%;不同的加料方式,均会影响到有害物的挥发量,如加料口短,油枪火焰直接接触料堆,铅的挥发量大,如将加料口延长,含铅原料会烧结,则铅的挥发量就有所降低。

从上述影响挥发的因素可看出,采取下列措施可防止和减少有害物的挥发:

⑴采用合适的玻璃成分,尽量减少有害物的用量,在基础成分中降低碱金属氧化物含量,有利于减少有害物的挥发。

⑵采用挥发性小的原料引入。

如PbO不采用红丹(Pb3O4)和黄丹(PbO),而用硅酸铅引入。

采用硅酸铅为原料时,铅的挥发量明显降低,如用黄丹为原料,铅的挥发量为20%左右。

改用硅酸铅(1.5PbO·SiO2)为原料时,铅的挥发量降到5%左右。

通过严格控制工艺,硅酸铅的含铁量可达0.01%以下,并可制成颗粒状,减少了配料与混料时的粉尘,混合料的分层现象也有改善,玻璃熔化速度加快。

氟化物尽量采用冰晶石,少用氟硅酸钠。

磷酸盐玻璃在含P2O5量不高且含有CaO时,采用磷矿石和磷酸钙而不用磷酸二氢铵和磷酸氢二铵,以减少磷的挥发。

⑶改进火焰窑的设构。

对现有火焰窑,可加长加料口,温度达到1250~1350℃配合料可在加料口预熔,避免油枪火焰直接接触料堆,同时减小燃油小炉的二次风进角,使油枪喷出火焰紧贴玻璃液面燃烧,这些措施均可减少铅的挥发。

⑷设计冷碹顶全电熔窑。

在冷上部空间深池垂直熔化全电熔窑中,电极垂直安装窑底,池窑下部温度比较高,而窑炉空间温度比较低,窑上部温度更低。

生产实际中熔化PbO24%的铅晶质玻璃PbO的挥发仅为0.2%。

用此类型电炉熔化乳白玻璃,熔化温度为1350~1400℃,氟化物挥发量仅为3%~5%。

18.2玻璃工业对大气的污染

玻璃工业对大气的污染主要有以下两方面:

一是废气;二是原料加工、配合料制备及熔制、燃烧过程产生的粉尘。

18.2.1废气的污染及其防治

玻璃工业的废气实际上不全部是气体,包括悬浮在气体内的颗粒和液滴,是烟气、烟雾和烟尘的混合物。

废气的来源与组分

⑴熔窑、退火窑及其他热加工窑炉的燃料燃烧过程中所产生的气体。

⑵配合料熔制时进行物理、化学、物理化学反应过程中所放出的气体和配合料在熔制过程中的挥发。

⑶玻璃制品热加工和化学加工过程中产生的废气。

如印花、烤花时产生铅化合物和碳氢化合物挥发的气体,酸抛光和酸蚀刻时产生氟化氢和氟化硅的有毒气体,热喷涂时产生氯化氢等有毒气体。

⑷温度计、萤光灯、高压汞灯制造过程中产生的汞蒸气。

燃料的燃烧产物与配合料在熔制过程中产生的气体,是构成玻璃熔窑废气的主要组成,废气中对环保有影响的主要为SOx和NOx、F、Cl等。

不同玻璃品种的废气组分略有不同。

18.2.1.1废气中有害污染物的危害性

玻璃工厂废气中的主要有害成分为SO2、NOX、CO、HF、Cl及碳氢化合物,其中SO2、NOX含量比较大。

不同含量的SO2对人类危害性有所差异。

实际生产中,在含硫原料熔化时,由于硫酸盐的分解和SO2的氧化,同时产生2%~5%SO3。

排入大气中SO2也在废气金属粉尘的催化下形成SO3,在污染和带雾的大气中7h后,SO3浓度可升高到20%~24%。

SO3吸湿性很强,在湿度大的空气中就能形成酸雨,不仅对人类造成危害,而且对动物、植物和建筑物均造成损伤。

在NOX中含量最大的是一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),大气正常组成含NO浓度仅为0.5ppm,但能氧化成NO2,特别在有臭氧存在情况下,更容易氧化成NO2。

废气中NOX如为水雾粒子吸收,就形成HNO2、HNO3及硝酸盐和亚硝酸盐等酸性雨雾。

在日光紫外线照射下,NOX可分解生成臭氧,臭氧又与不饱和链状碳氢化合物反应,形成臭氧化合物、有机过氧化合物及醛类等,这些产物又进行分解、聚合,产生颗粒状空气溶胶,这就是光化学烟雾,对人类的结膜、呼吸道的黏膜有刺激作用,而且对植物和橡胶制品有害。

NO可使人类血液输氧能力下降,出现缺氧紫绀症状,也可使神经受损伤,引起痉挛和麻痹。

硫化氢存在于发生炉煤气和煤气洗涤系统中,废气中很少。

H2S有恶臭,浓度0.1ppm时就可闻到臭味,浓度100ppm时吸入2~15min,可使人感到嗅觉疲劳。

H2S的慢性中毒可引起人体一系列病症。

大量H2S的急性中毒会引起呼吸和心脏麻痹而迅速死亡。

一氧化碳除了废气中含有少量外,大部分出现在使用发生炉煤气、水煤气以及锡槽保护气体等地方。

空气中含CO为0.02%时,2~3h即可发生中毒症状,含量0.08%时,2h即可昏迷,浓度更高危险性更大。

空气中CO达到1.2g/m3,短时间即可致人死亡。

18.2.1.2废气污染物的治理措施

防止废气污染可在废气产生源头到产生废气后的处理,多方面采取措施,具体措施有:

(1)采用清洁能源

如以天然气作燃料比用重油和发生炉煤气产生的废气污染物要低得多。

以电为能源的电炉,产生的废气更低。

对传统用重油和发生炉煤气的燃料可选择低硫煤和低硫重油,或对煤和重油进行脱硫。

燃料的热值提高也可减少废气生成量。

(2)采用冷上部空间和深池垂直熔化电熔窑

在一般池窑中,依靠火焰对玻璃表面配合料加热,配合料表面温度比较高,配合料分解的SO2等气体污染物直接排入炉气中。

在冷碹顶全电熔池窑中,由浸没在玻璃中几排电极加热,配合料表面温度比较低,硫酸钠分解的SO2气体可以再和配合料中的纯碱发生反应,重新生成硫酸钠,接着硫酸钠再返加回配合料中温度较高的地区,这时有些SO2溶解在玻璃中,其余的逸出,穿过冷配合料层向上渗透,然后再与纯碱反应,并再返回,从而因硫的反应而逸入炉气中的主要气体为CO2,使这类池窑的废气中SO2大为降低。

(3)采用配合料粒化和废气预热配合料

目前用氢氧化钠代替纯碱并将配合料粒化后再加料,可降低废气中烟尘30%~40%。

利用废气在窑头的预热器对配合料和碎玻璃进行预热,如将配合料从室温加热到300℃,则可节约能量20%左右,且废气中SOx、NOX和卤化物含量明显降低。

废气仅预热碎玻璃,SOx可减少20%~30%,而预热配合料时(包括粉料和碎玻璃)SOx可减少70%;NOX可减少30%以上,卤化物减少80%。

(4)采用富氧、喷氧和纯氧助燃

采用富氧助燃技术,以氧含量大于21%的富氧空气用喷嘴送入窑内进行助燃,通常以含氧30%的效果最佳,可节约燃料8%~10%,也能减少NOX、SO2、CO2及粉尘的排放量。

喷氧是在小炉下用特殊设计的氧喷枪向熔化池内喷出一股氧气流,在玻璃表面产生温度更高的火焰,可保护大碹,还可提高玻璃产量,并能降低污染物的排放量,但选择氧气喷枪安装合适的位置比较困难,操作费用很高,而且换火时燃烧控制需要再增加投资,因此应用并不普遍。

纯氧助燃是近年发展的方向。

纯氧比空气助燃可节约燃料30%~70%,在相同规模的熔窑情况下纯氧助燃窑比空气助燃的熔窑可提高产量40%,减少废气排放量80%。

18.2.1.3对废气进行脱硫处理

脱硫的方法可分为干法和湿法两大类。

湿法是今后发展的方向,其优点是脱硫率高、结构紧凑,造价低,其缺点是脱硫后烟气温度低,不易扩散,需采取烟气再加热的排放措施。

干法的优点是没有湿法的废水处理程序,脱硫后烟气湿度不降低。

可直接排放;缺点是脱硫率较低,约在80%~90%。

设备笨重,投资及生产费用高。

干法脱硫常用的方法有活性碳法、氧化铜法、接触氧化法等。

活性碳法应用较广泛,优点是工作稳定,能回收硫酸。

氧化铜法是以氧化铝为载体,氯化铜为吸附剂吸收SO2,生成硫酸铜,然后用氢还原硫酸铜,回收氧化铜和SO2,该法的缺点是费用较高。

接触氧化法是用五氧化二钒作催化剂,将SO2转化成SO3。

干法中最新的是用喷雾干燥器同布袋或静电除尘器组合成的开式二段流程。

方法是先将溶液及浆状的碱性反应物送入喷雾干镍器的雾化器,烟气中的SO,被雾化成液滴的碱性反应物吸收,并与碱反应生成盐类,液滴水分蒸发后,盐类即以粉尘的形式存在,由干燥器排出的烟气进入除尘器。

将各种粉尘同时除去,烟气净化后可以达到排放标准。

湿法脱硫以石灰一石灰石法应用最为普遍,其次是皿硫酸钠法,此外还有威尔曼一罗

拉法fWellman—Lora)、氯法、氧化镁一锰法等。

(1)石灰一石灰石法

用石灰石浆或石灰浆洗涤烟气吸收SO2,生成亚硫酸钙,然后对生成的沉淀物进行充分地氧化,就可以得到硫酸钙。

主要的反应过程是:

SO2+CaCO3——→CaSO3+CO2

或SO2+Ca(OH)2——→CaSO3+H2O

该法使用的原料来源多,价格便宜,所以在国外得到广泛应甩。

(2)亚硫酸钠法

该法的原理是以亚硫酸钠为吸收剂,吸收SO2生成亚硫酸氢钠。

Na2SO3+SO2+H2O——→2NaHSO3

当再加入NaOH时,又得到Na2SO3。

NaHSO3十NaOH——→Na2SO3+H2O

这种方法具有流程简单、操作方便以及脱硫率高(达90%)等优点。

上述排烟脱硫的方法,多用在大型锅炉、电站、冶金及化工等部门。

对玻璃熔窑的排烟脱硫,采用的方法类似氢氧化钠法,以NaOH溶液为吸收剂,在吸收塔内吸收SO2。

SO2+2NaOH——→Na2SO3+H2O

调整由吸收塔排出的吸收液的pH值,再经氧化变成Na2SO4溶液,使之析晶分离后可回收使用。

由吸收塔排出的烟气,经过吸收SO3和除尘处理后即可排放。

脱硫率达97%以上,除尘率达95%以上。

目前控制SO2污染大气的措施,除排烟脱硫特别受到重视大力开展研究外,重油脱硫技术在七十年代有了很大发展。

如果将重油中的硫由3%降低到0.15%,脱硫率可达95%。

存在的问题是重油所含的硫主要为有机硫,直接脱硫成本高。

至于建筑高烟囱向高空排放的稀释方法,只能减轻局部地区的污染程度,但却扩大了污染范围。

我国轻工、化工企业部分有害气体排放标准见表18-3。

表18-3轻化工企业部分有害气体排放标准

有害物质名称

排放标准

排气筒高度/m

排放量/(kg/h)

二氧化硫

(化工)

30

34

45

66

60

110

80

190

100

280

硫化氢

(轻工、化工)

20

1.3

40

3.8

60

7.6

80

13

100

19

120

27

氟化物

30

1.8

(换成F)(化工)

50

4.1

氮氧化物

(按NO2记)

(化工)

20

12

40

37

60

86

80

160

100

230

一氧化碳

(化工)

30

160

60

620

100

1700

18.2.1.4对废气进行脱氮处理

玻璃池窑的熔制温度,一般均在1500℃左右,同一般的锅炉相比,烟气中NOX的浓度较高,池炉约为1600~1800ppm,坩埚炉约为100~500ppm。

如美国玻璃工业每年排放的NOX为6.81万吨,占NOX固定排放源的0.600%。

为降低烟气中NOX的浓度,可以从两个方面采取措施,一是降低NOX的生成量,二是排烟脱氮。

控制NOX生成量的方法是降低火焰温度及减少供氧量,如两段燃烧法、烟气循环燃烧法、安装低氮氧化物喷嘴等。

还有在燃烧时掺水、甲醇或金属化合物等使燃烧温度下降,可降低20%~60%的NOx。

上述这些方法在玻璃池窑上采用均有困难,目前主要是采取排烟脱氮的方法,是防治NO2最重要的措施。

排烟脱氮的方法有干法及湿法两大类。

(1)干法排烟脱氮:

可分为还原法、吸附法、吸收法等。

其中还原法和吸附法比较重要。

气相氧化吸附法:

用活性碳、活性氧化铝、硅胶、分子筛等作为吸附剂,吸附NO2,它们有很强的吸附能力。

当有臭氧、氧存在的条件下,NO可以迅速转化为NO2,NO2在水里的溶解度要比NO大得多,可以用水吸收成为硝酸,也可以用氢氧化钠或氢氧化钙溶液吸收成为亚硝酸盐。

此种方法对于NOx浓度甚低、特别是NO所占比例大的烟气,使用起来有困难。

催化还原法:

用铂或铜等为催化剂,以H2S或NH3为还原剂,可以单独将烟气中的氮氧化物还原为N2。

一般认为在采用NH3为还原剂时有以下几个反应:

6NO2+8NH3——→7N2+12H2O

6NO+4NH3——→5N2+6H2O

4NH3+3O2——→2N2+6H2O

上述第三个反应的速度比前两个要低,所以在一定条件下还原效果是好的。

如NH3与NOx的克分子比为1,而O2与NH3克分子比为l0时,还原效率可达99%。

这种还原法的优点是反应温度较低,可在200~300℃的条件下进行,并且反应过程放热少,温度升高只有30~40℃。

该法的缺点是要耗费用途广泛的氨。

反应过程的温度范围较小,当高于300℃,NH3就快速氧化生成NOx,还容易出现亚硝酸铵等盐类,使管道堵塞。

还有其它一些干法脱氮的方法,如催化分解法、电子束照射法等。

(2)湿法排烟脱氮:

有氧化吸收法,酸碱吸收法,络合吸收法以及还原法等。

其中比较重要是氧化吸收法。

氧化吸收法:

当水中有KMnO4、NaClO2、O3、C1O2以及H2O2存在的条件下,NO容易氧化成NO2或生成硝酸盐。

KMnO4或N2C1O2的碱性水溶液对NO有较高的吸收效率。

KMnO4的氧化效能不受烟气中CO2的影响,并且还可以同时排出烟气中的SO2。

吸收后的主要产物是硝酸盐、硫酸盐和二氧化锰,后者可以再生为KMnO4。

络合吸收法:

烟气中的NO可以和硫酸亚铁反应生成络合物,反应过程如下。

NO+FeSO4——→Fe(NO)SO4

生成的络合物加热分解时放出NO被回收。

同时加入硫酸,可以起到防止硫酸亚铁氧

化的作用。

为了提高排氮效率,还可以用水洗法再次吸收。

我国治理NOx污染的方法有液体吸收法、催化还原法、固体吸收法。

SOx及NOx的同时净化的方法如下:

(1)臭氧氧化法:

将臭氧注入经除尘并冷却过的烟气中,在铜基催化剂催化下,臭氧将NO氧化为NO2。

然后,将含SOx和NOx的烟气与石灰和少量的含氯添加剂(如NaCl和CaCl2)反应,SOx转化为亚硫酸钙和亚硫酸氢钙,再加以氧化就变成硫酸钙得到回收。

所吸收的NO2加热分解生成N2后排入大气。

(2)液相吸收法:

用三价铁和乙烯二胺四醋酸络合物-三氧化硫为吸收剂的液相吸收法,可同时脱氮98%,脱硫94%。

此外,用活性碳吸附,也可以同时除去NOX和SOX。

18.2.2玻璃工业中的粉尘污染及其防治

玻璃工业的粉尘,主要包括两部分:

一是原料破碎,粉碎加工及输送过程所产生的原料粉尘;二是燃料燃烧及原料在池窑的高温及气流作用下产生的灰尘。

后一部分绝大多数都从烟囱中排出,故也叫烟尘。

粉尘按其颗粒的大小,分为落尘及飘尘两种。

落尘的直径大于10微米,为10~100微米。

落尘不能长时间在空中停留,很快就在尘源附近降落到地面。

飘尘的直径小于l0微米,可以在空气中长时间飘浮。

直径小于1微米的微粒,可以随气流一道运动。

飘尘中相当大一部分比细菌还小,可以在空中飘浮数年之久。

飘尘可以通过人的呼吸作用进入鼻孔、支气管,并有一部分进入肺泡中沉积下来。

按粉尘的化学组成又可分为:

⑴硅质(矽质)粉尘 包括硅石、石英砂及其他含SiO2矿物,玻璃工业大部分原料中均含有SiO2成分,而危害性较大的为游离二氧化硅粉尘,即指不与其他元素的氧化物结合在一起的二氧化硅,如单

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