工业窑(锅)炉消烟除尘脱硫的发展

工业窑(锅)炉燃煤引起的煤烟型大气污染是我国面临的重要环境问题之一，已严重威胁到人类健康地球资源和生态环境。主要的大气污染物是固体微粒和二氧化硫。中小窑(锅)炉排放的固体微粒和SO2占排放量的1/3以上。
　　废气中的固体微粒是大气污染产生的主要原因之一，主要是由于煤炭的不合理和使用所造成的。在我国能源结构中煤炭占72.74%。据统计，我国每年排放的粉尘量约2.9*107t。这些颗粒尤其是细小微粒，常附着有毒的重金属、硫化物等，长期悬浮于空气中，通过呼吸进入肺部，是造成矽肺、尘肺、石棉肺等职业病的根源，因此微粒分离问题受到了世界各国的重视。   曾在报告中表明：除尘技术当前应集中在发展微粒控制方法和设备上。随着当前质量标准的日趋严格，我国也注重微粒控制技术的发展和应用，提高微粒分离效率是急需解决的问题。
　　当前污染的另一问题是酸雨问题，它的形成与排入大气中的二氧化硫有关。如何防治酸雨污染已成为世界各国共同面临的严重问题。
　　因此和推广应用适合我国国情尤其是中小窑(锅)炉的消烟除尘脱硫装置，对贯彻实施大气污染防治法，实现“九五”期间及2010年大气环境保持目标，   环境、社会和经济的协调发展均有重要意义。
　　工业窑(锅)炉的除尘脱硫一般有两种方式：一是干法除尘；二是湿法除尘。干法多采用旋风除尘。该种除尘装置已有100年的历史，初期多用于生产过程中的物料回收及气固分离。随着对环保要求的日益提高，人们将旋风分离广泛地应用于气体除尘装置，并对其提高分离效率、降低压力损失、提等方面进行了大量研究。目前多采用多管旋风除尘器，它是由许多小直径的旋风管并联组合在一个壳体内，当含尘气流进入后沿轴向进入各旋风子，由于在排尘管外设有导流叶片，可迫使气流在其中作旋转运动，这种多管旋风除尘器的效率较高，除尘效率可达90%以上，但它对＜0.1μm的微粒去除率不高，通常捕集烟尘的中位径在5~10μm之间，对SO2基本无去除作用。湿式除尘装置可分为重力喷雾洗涤器、泡沫洗涤器(板式塔)、文丘里洗涤器等。与其他除尘器比较，湿式除尘器具有以下优点：1)在相同能耗的情况下，湿式锅炉除尘器的除尘效率比干式机械除尘器除尘；2)湿式除尘器可适用于布袋和电除尘不能胜任的除尘条件，对高湿、高压、高比电阻、易燃的含尘气体具有较高的除尘效率；3)在除尘的同时可净化的气态污染恤因此，湿式除尘器既可以用于除尘，又可以对气体起到冷却、净化的作用。但由于SO2在水中的溶解度较低，单纯用水脱硫效率较低，如水膜除尘器脱硫效率为20%~30%，难以达到标准要求。目前，有采用碱液循环吸收的湿式除尘器，但这种方法存在运行费用较高、操作困难堵塞结垢等缺点，实际应用较少。另外，一般湿式除尘脱硫装置对于黑烟的去除率并不理想，仅对亲水性粉尘具有较高的捕集效率，而黑烟是疏水性的，其粒径多在0.01~0.1μm，用目前的湿式除尘技术难以捕集。
　　布袋除尘器虽对＞0.1μm的粉尘，除尘效率可达以上，但因滤布受温度腐蚀等限制，难以在中小窑(锅)炉中应用。
　　总之，目前广泛应用的除尘技术，一般来说对于分离工业窑(锅)炉中2μm以下的微粒和黑烟脱除效果不理想。另外，利用窑(锅)炉的废热，应用核凝进行消烟除尘脱硫，尚未见报道。
　　我国工业窑(锅)炉尤其是乡镇企业的中小窑(锅)炉很多，基本上没有配套的烟气治理装置，是大气污染的主要污染源。本研究利用窑(锅)炉废热，应用核凝原理对工业窑(锅)炉中较大粉尘颗粒、2μm以下的微粒、黑烟均有较好的脱除效果，并有较高的脱硫效率。除尘器结构简单，可因地制宜地用砖或混凝土砌筑，也可成型生产，耗水量少(液气比为0.1~0.3L/m³)，投资少，管理运行方便，性能稳定，可在中小窑(锅)炉推广应用。