首页 > 文章中心 > 废气治理的意义

废气治理的意义

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇废气治理的意义范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

废气治理的意义范文第1篇

关键词:双极膜技术;环境治理;废弃物处理

1双极膜的工作原理

双极膜是新科技的体现,可以通过直流电流,把水直接分解成氢离子和氢氧根离子,双极膜最早的研究也是电离水分子,这个技术的探索和运用也是我国电渗析历史上的里程碑。利用这个技术分解水比直接分解水更加节省各方面的消耗。有科学家对此做过一个对比。通过对比,我们可以清楚地看出来:使用双极膜电解水,对于能源的消耗比直接电解水要少很多,而且在整个电解中除了氧气和氢气,不会生成其他任何带有污染的东西,同时整个过程中除了电极不需要其他任何东西。除了可以电解水,双极膜还有筛分效应、荷电效应,但是双极膜和其他荷电膜相比,最大的特性是它的双重电荷排斥性,可以在拦截阳离子的同时也实现对阴离子的拦截,可以再同一瞬间实现多种离子的分离。

2双极膜技术在环境工程中的应用

2.1对工业生产以及日常生活中的废水进行处理

2.1.1工业生产中产生的废水

含氟液体:当进行氟碳工业或者铀工业的时候,生产进行中所排放的废气里有大量的氟和有机酸,往往必须要氢氧化钾才能彻底的中和,但是生成的氟化钾里会融入大量的重金属,同时还有微量的放射性元素存在,严重威胁人体健康。而且氟化钾还要和氢氧化钙作用才能再次生成氢氧化钾和一些不溶于水的废料,不利于氟的回收。假若使用双极膜电解水,可以不需要任何中间过程的把氟化钾分解成氢氟酸和氢氧化钾,减少了工作量的同时也使得氟的回收更加便捷。酸碱废液:在很多的工业生产中,酸碱废液的出现是不可避免的,如果不经过处理直接排放,会对环境造成很大的污染,但是这个处理过程往往工序繁杂而且需要很大的成本投入。这个时候使用双极膜处理不失为一个好途径。这个技术的发展是目前我国最先进的废液处理方法,是远超于其他膜技术的,在我国的很多工业里都有着不可代替的作用。含重金属的废水:在金属的加工过程中,不可缺少的要用到很多的水对金属进行降温,在这些用过的水里不可避免的会融入很多的重金属,必须要经过处理才能排出去,一般情况下,采用的方法是把水里融入的重金属变成氢氧化物沉淀下来,假若使用纳滤膜技术,可以使百分之九十的废水得以回收,而且还能使得重金属的离子含量比之前大十倍,使其回收更加具有意义。食品工业废水:在一九九八年,有研究人员使用复合纳滤膜对豆腐生产中产生的废水进行治理,发现这种膜无论是对一价盐离子还是二价盐离子都可以做到很好的分离,明显减少了水中的COD,使其可以安全排放。利用该膜,可以在最低投入的同时使分解效果达到最好,不仅仅使废水的排放问题得以解决,而且使得回收的意义更大。

2.1.2日常生活中产生的废水

在我们的日常生活中,生活污水的排放是一个很大的问题。处理,投入太多,得不偿失;不处理,等它自然降解过程太过漫长,对环境造成不好的影响。同时在处理过程中,需要使用大量的氧化剂,造成大量的化学残留,如果能够在它们中间增加一个过滤的环节,对分子质量大于一百的大分子进行拦截,在处理之后再进行生物降解,可以大大减少投入,同时也使得化学残留量大大减少。

2.2对工业生产中的废气进行分解处理

在工业生产中,会生成各种各样的废气,如果不加以控制,势必会对环境造成污染,对人类的生活造成很大的威胁,所以必须要进行处理。采用双极膜技术处理可以很大程度上缩减成本,而且效果更好。例如二氧化硫的回收,工业中排放的硫化物是酸雨形成的元凶,必须采取措施加以处理,首先使用氢氧化钠液体对废气中的硫化物进行吸收,再将得到的液体使用双极膜渗析的手段进行电解,得到二氧化硫气体,硫酸钠和氢氧化钠液体,不仅仅回收了二氧化硫,也使得环境问题得到改善。使用该技术不仅能实现废气的脱硫,而且使得废气回收更加方便高效。

2.3垃圾发酵制备有机酸

将厨余垃圾进行发酵可以得到有机酸,可以将废弃物重新作为能源,不论是对于改善环境,还是在得到经济的收益方面都有着很大的益处。然而在传统的有机酸制备中,会在一定程度上对微生物的生长造成影响,进一步生产,不仅仅需要投入很多的酸碱,对环境造成影响,而且过程比较复杂。如果使用双极膜技术,能够使得有机酸的生成更加高效,而且也可以很大程度上减少酸碱的投入,避免环境污染。

2.4饮用水净化

在今天,面对水污染越来越严重的问题,人们对食用用水的质量的关注程度不断加大。使用双极膜纳滤法,不仅仅能使水中的各种污染物被清除,而且水质稳定,需要的投入较少,节约能源等等。

2.5绿色能源———双极膜蓄电池

双极膜不仅仅在各种废气废水的治理中起着不可代替的作用,而且还能够将工业生产中的废酸碱液组装成蓄电池用来发电,一般情况下,0.81伏的电压是不能够被利用的,但是如果使用双极膜水解电池不仅能够使这一部分的电能得以利用,而且还能够进行充电。

2.6有机电合成技术

双极膜技术在我国有机电合成技术中也起着很大的作用。双极膜中的水在电解后会得到氢根离子,进入电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺的阴极室里,正好堵上了草酸电还原生产乙醛酸中的氢离子消耗,而氢氧根离子正好和消耗的氢根离子合成水,使实验可以更快的进行。

3结束语

废气治理的意义范文第2篇

 

随着我国经济的不断发展,一些工业企业也随之不断发展,它所产生的有害气体越来越多。在很多工业企业的生产过程中,势必会排放很多工业气体,而这些气体因为多含有的有害物质且不易在空气中消散,对我们的生活环境造成了严重危害。所以,文章对于如何治理现今的工业技术污染问题进行了详细的分析,在一定程度上对工业污染问题的治理提供良好的借鉴意义。

 

1 工业废气污染的种类及成因

 

社会上的工业生产种类繁多,对空气污染较为严重的是石油及与之相似的工业品种,这些工业行业在生产过程中会排出大量的有害气体,这些气体的有害物质在空气中无法分解,对空气造成了非常大的危害。而其中污染物主要包括两种:第一、固体颗粒污染物;第二、气体污染物。

 

1.1 固体颗粒粉尘污染物

 

固体污染物是空气污染物中比较常见的一种,除了被称为固体颗粒污染物外,它还有另外一种名称叫溶胶性污染物。顾名思义,颗粒污染物一般指的是大气中的固体或液体颗粒状的污染物。这些污染物主要来自化工厂、水泥厂及锅炉厂等这些地方所产生的废气污染。大部分是因为在这些工业企业的生产过程中,都需要烧煤等矿物质来完成生产,而在燃烧过程中,在很多时候燃烧物燃烧的并不彻底,随后被排放到空气中,其中所存有的不溶于大气的颗粒物就对空气造成了非常大的污染。

 

1.2 气体污染物

 

社会经济的不断发展推动着工业企业的不断发展,在现今工业企业的生产过程中,所排出的大气污染物对环境造成的大气污染问题越来越突出。其中主要包括以下几种污染物:

 

(1)含氮有机气体污染物。在我们的日常生活中,和汽车相类似的一些机械产品燃料的燃烧也会对空气造成污染。现代社会经济发展的越来越好,汽车作为一种新型、便利的交通工具被广泛使用,但同时也对环境造成了一定的污染,现今,绝大多数的汽车仍需要燃料的燃烧,才能进行工作。但在汽车燃料的燃烧过程中,会产生大量含氮有机气体污染物,对这些气体在燃料燃烧过程中被排放进大气中,使得空气中的含氮有机污染物不断增多,不利于空气的循环,对空气的正常循环结构造成了严重破坏。

 

(2)含硫气体污染物。含硫污染物是大气污染物中并不经常见得一种。它主要是由工业企业冶炼金属所产生的,是由有金属气体在冶炼的高温环境下产生的。这种污染物还能与空气中的水汽相结合,发生反应后所产生的物质就是我们所说的酸雨。酸雨除了对物体具有腐蚀作用外,同时也对人的身体健康有所危害,使人在酸雨的环境下产生呼吸系统的疾病。

 

(3)碳氢有机气体污染物。碳氢化合物统称烃类,是指由碳和氢两种原子组成的各种有机化合物,碳氢化合物主要来自天然源。其中主要包括四种污染:烷烃、烯烃、芳香烃、含氧烃。日常生活中,虽然人们还没有感受到它对人们生活的不良影响,但是它在不知不觉中已经对人们造成了危害,这一气体的排放,对空气中的臭氧层造成了严重的破坏,使太阳所发出的紫外线强度大大增加。不仅对社会环境造成了破坏,同时也严重危害人们的身体健康,增加了皮肤癌的患病几率。之前有研究表明,氟物质的使用过量对环境造成了很多的不良影响,因此,我们应该减少氟物质的使用量,对自己负责,对环境负责。

 

2 促进工业废气污染治理技术的应用和发展的策略

 

2.1 突出大气污染治理的重点

 

应该加大对空气污染的治理问题,这要从空气污染的主要源头工业行业抓起。对于工业污染问题的治理,只靠个人是不够的,政府必须加大对污染企业的管理力度,制定有效、合理的整治措施,对空气污染比较严重的非法型企业,政府应该予以取缔,空气污染问题在很大程度上已经对人们的日常生活产生了严重的不良影响,所以这就要求政府相关部门把治理好空气污染问题当成重中之重。对于空气污染治理的问题已经迫在眉睫,对于如何治理的策略性建议,每一个公民都应该参与进来,出谋划策,为空气污染的有效治理出一份力,同时结合政府的有效政策,使人民对保护环境的认识上升到一个新层面。团结统一,使空气的治理问题能够高效完成。

 

2.2 不断革新工业废气污染治理技术

 

对于工业废气的治理,为了减少排放气体的污染物质,相关部门已经推出了多种污染气体排放之前所能进行的有效处理方法,其中主要包括活性炭吸附法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种处理方法。除以上方法之外,废气处理塔采用多重废气吸附过滤净化系统,工业废气处理设计周密、层层净化过滤废气,效果较好。但是相关的治理技术在在治理空气的过程中,还存在比较大的缺陷,这就要求我们在空气的治理的过新程中,不断实践、不断改良,不断推动着治理技术的革新,是全社会人民团结起来,钻研治理空气污染的新技术,从而使空气污染的治理上升到一个新高度。

 

2.3 注重政策的引导和环保宣传力度

 

对于空气的污染,很多都是传统的工业企业造成的,对于空气污染的治理,需要耗费大量的生产资金,有很多小企业因为资金不足,为了节约成本,对于空气造成污染的问题企业给予了置之不理得态度。在这问题上,政府应该加强对这一问题的宣传,使群众的环保意识得以有效提高,在今后环境的保护的实践中增加人民的自主意识。由于一些企业资金不足,无法完成本企业对所排放的污染气体的治理,这就要求政府对这样的企业给予一些资金上的支持,有了充足的资金,企业的污染治理才能有效进行。同时,政府还应该建立健全相应的法律法规,运用法律的手段强制企业进行气体污染物的处理。对于对空气治理问题置之不理的企业,政府应该进行通报批评,且根据企业所存在的问题,提出合理的治理方案,同时要求企业必须按照要求完成,否则就会得到更加严厉的惩处。

 

3 结束语

 

文章主要论述了工业废气污染严重的主要原因,并通过详细的分析提出了相应的治理建议,在文章的论述中,我们不难发现,空气污染的主要源头就是工业企业,所以工业企业在治理废气污染的问题上有着不可推卸的责任,企业必须要履行对于保护环境应尽的义务。另外,个人在也要加强自己的环保意识,监督好自己的同时也能对别人实行监督,团结一致,为保护环境出一份力,共同构建和谐、健康、美好的社会环境。

 

作者:杨伟鹏 来源:科技创新与应用 2016年20期

废气治理的意义范文第3篇

【关键词】绿色GDP 核算实施

一、绿色GDP的概念及研究意义

绿色GDP是指一个国家或地区在考虑了自然资源与环境因素影响之后经济活动的最终成果,指用以衡量各国扣除自然资产损失后新创造的真实国民财富的总量核算指标。它是扣减资源耗减成本与环境降级成本之后的生产活动最终成果,实质上代表了国民经济增长的净正效应。传统GDP只反映了经济发展,却没有反映出经济发展对资源环境的影响,容易过高地估计经济规模和经济增长,给人一种扭曲的经济图像,给国家进行经济监测、宏观经济分析及各项政策的制定带来诸多的困难。传统的GDP核算可能导致为追求高的GDP增长而破坏环境、耗竭式使用自然资源。

研究和实施绿色GDP有着重要的意义:第一,绿色GDP有利于科学和全面地评价我国的综合发展水平;第二,绿色GDP可以为干部政绩考核提供新的评价标准;第三,绿色GDP有利于促进公众参与环境保护;第四,绿色GDP有利于促进政府转变职能。

二、绿色GDP的核算方法研究

根据对绿色GDP概念的不同理解,可以分为广义和狭义两种。本文研究的是狭义绿色GDP,即扣除经济发展过程中的资源环境成本之后新创造的国民财富的总量,其理论公式可以表达为:

绿色GDP=传统GDP-资源环境成本+环保收益

其中:资源环境成本=自然资源耗减成本+环境保护成本+环境恶化成本

环境恶化成本=环境污染损失+生态破坏损失

(一)环境保护成本的核算

按照投资主体不同,环境保护成本可分为国家政府投入、企业自筹资金投入、环保民间组织和个人投入。无论是从资金量、投资范围和效果来看,三者直接都存在明显的区别,应当分别核算。

国家政府环保成本的核算。为正确核算国内生产总值,反映经济发展的环境投入和环境代价,必须将各级政府治理环境污染的实际投资总额纳入GDP的核算范围。

企业环保成本核算。按照会计核算原则的基本要求,对企业发生的环保成本应当分别采用资本化和费用化两种核算方法。无论是资本化还是费用化的环保成本都纳入了日常会计核算,并在GDP核算中得以反映,所以就企业投入而发生的环保成本而言,无须再对GDP作进一步调整和修正。

民间组织和个人环保成本核算。随着环境形势的日益严峻,各界民间环保组织蓬勃兴起、快速发展,已成为政府与企业之外的第三方力量,并不断推动中国和全球环境保护事业的发展与进步。对于民间组织和个人环保成本的核算,可以采用问卷调查、统计估计和专家咨询等方法。环保民间组织有年度工作报告,我们可以从年度报告中获得环保支出情况。

(二)环境退化成本核算

环境退化的成本,大致可分为两个方面核算,即生态破坏损失的核算以及环境污染损失的核算。

生态破坏损失的核算可以采用恢复费用法。将受到损害的生态环境质量恢复到受损害以前状况所需要的费用就是恢复费用。但是并不是所有的生态破坏都能得以恢复,或者是符合成本效益原则。能恢复的采用恢复费用法,不能恢复的,采用影子工程法。

环境污染损失的核算可分为直接经济损失核算和虚拟经济损失核算。环境污染直接经济损失的核算可采用生产率变动法和疾病成本法和人力资本法。

环境污染虚拟治理成本,即指目前排放到环境中的污染物按照现行的治理技术和水平全部治理所需要的支出。虚拟治理成本是相对于实际治理成本而言的,实际治理成本即前面提到的由政府、企业或环保组织投入的环保成本。

(三)环保收益的核算

人们投入大量的人财物力积极参与环境污染治理和保护生态环境,必定会从中获得相应的收益。尽管这些收益可能是间接的而非直接的,可能是未来的而非现在的,可能是隐含的而非显性的。

三、江西省绿色GDP核算的实证分析

(一)指标的选择

江西省的自然资源有水资源、矿产资源、土地资源、森林资源以及能源等多方面的损耗,但是就目前来讲,统计数据很难获得,我们只能核算能源、水、森林以及耕地资源的核算。

因此,根据已有的统计数据以及江西省资源的具体情况,本文考虑使用自然资源耗减、环境污染损失、生态破坏损失(灾害损失)以及生态修复收益四个指标核算绿色GDP。其中,自然资源耗减、环境污染损失、灾害损失是扣减项,生态修复收益是增加项。

根据已有的统计数据以及作者能够搜集到的数据和以上分析的结果,本文采用的绿色GDP核算的计算公式为:

绿色GDP=GDP-自然资源的损耗-环境污染成本-灾害损失+生态修复收益

表1 江西省绿色GDP核算指标计算方法

项目 指标 计算公式

能源 能源损耗价值=能源年耗用量*该年每吨标准煤平均价格

自然资 水资源 水资源损耗价值=年用水量*每单位体积价格

源损耗 森林资源 森林面积减少的价值=森林减少的面积*每单位面积森林价值

耕地资源 耕地面积减少的价值=森林减少的面积*每单位面积森林价值

环境污 污水 实际污水治理投资额/实际污水处理率-实际污水治理投资额

废气 实际废气治理投资额/实际废气处理率-实际废气治理投资额

染损失 固体废弃物 实际固废治理投资额/实际固废处理率-实际固废治理投资额

生态修 新增耕地 耕地面积增加的价值=耕地增加的面积*每单位面积耕地价值

复收益 新增森林 森林面积增加的价值=森林增加的面积*每单位面积森林价值

通过对比可以看出,自然资源损耗中的森林以及耕地的损耗计算方法与生态修复收益的计算方法是相同的,因此在具体的核算过程中,可以将他们合并计算,即若是增加值就计入生态修复收益,若是减少值则计入自然资源耗减。

(二)实证应用

(1)自然资源耗减和生态修复收益的计算方法相同,都是用总量乘以单价。自然资源损耗=能源损耗值+水资源损耗=15392490.23万元。生态修复收益=新增耕地收益+新增森林收益=317259.06万元。

(2)污染成本的计算由于无法得到虚拟治理成本的单价,所以采用实际污染治理投资额/实际污染处理率-实际污染治理投资额来近似计算需要扣减的虚拟治理成本。污染成本=废水虚拟治理成本+废气虚拟治理成本+固废虚拟治理成本=4894.59万元

(3)灾害损失的具体成本可以直接从统计年鉴中找到,所以也无需做具体的计算,直接引用就行。灾害损失=22112258万元。2010年绿色GDP=传统GDP-资源耗减成本-污染成本-灾害损失+生态修复收益=77320216.47(万元)

表2 010年绿色GDP综合核算表

通过以上计算我们可以看出,江西省绿色GDP的值为77320216.47万元,低于江西省的GDP的值94512600(万元),并且主要是由于自然资源耗减的损失所带来的。

参考文献:

[1]许秀真,颜双波.福建省绿色GDP 核算研究及应用[J].安徽农业科学,2011.

废气治理的意义范文第4篇

关键词:芯片制造业 沸石转轮 VOC治理 风险防范

中图分类号:X78 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(a)-0027-04

当今,我国芯片制造行业正在飞速发展,行业技术日新月异,产品规模持续走高。芯片生产制造过程中,VOCs排放量也日趋显著。

目前国内外对VOC的末端治理方法有:冷凝、吸附、氧化、生物处理、吸收、等离子体净化等。针对芯片制造业有机废气的产生特点,以沸石材料为载体的吸附浓缩法处理VOC废气(沸石转轮)得到了较为广泛的应用。

1 研究背景

随着新的《大气污染防治法》(主席令第31号)、《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)、挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策(环保部公告2013年第31号)等政策、文件的相继出台,全国对VOCs污染物防治的要求和力度逐渐加强。

芯片制造业生产过程中使用大量的有机溶剂作为清洗剂、光刻胶、剥离液、稀释液等,故产生一定量的VOCs废气,废气通常具有大风量、低浓度等特点。为了有效地治理芯片制造业VOCs废气,适用于大风量、低浓度废气治理的沸石转轮吸附浓缩法成为了行之有效的优选治理方案。

然而,芯片制造企业在采用沸石转轮法治理有机废气的实践应用过程中,常发生沸石转轮焖燃等风险事故,存在一定的风险隐患[1]。

因此,调查并总结沸石转轮系统运行过程中潜在的风险隐患,寻找预防、改善或解决途径,对沸石转轮系统在芯片制造业更安全、稳定、高效地运行具有非常重要的意义。

2 焖烧事故原因分析

焖烧事故分析:通过对业界某次沸石转轮焖烧事故开展的调查分析发现,导致焖烧事故的原因主要有如下几个方面。

(1)发生焖燃的沸石转轮系统由于长期运行,其转轮内部积聚了较高浓度的高沸点物质。

(2)企业沸石转轮的脱附风机运行频率设置偏低,使得脱附效率降低,更多VOCs残留在沸石转轮内部,未有效脱除,在长期运行已有的VOCs残留基础上进一步积聚。

(3)该套沸石转轮虽内置水喷淋头,并设有自动控制系统,但在焖燃过程中失效,无法正常运行,导致燃烧蔓延。

3 加强风险防控的研究

通过对业界某次焖烧事故的分析调查获悉,发生焖燃的主要原因是沸石转轮内部残留的VOCs积聚。其次,自动控制系统监控不足,且未正常启动,导致事故得不到及时的处理。因此,为防范此类沸石转轮焖烧事件,应着重从以下几个方面加强风险防控:(1)降低VOCs残留,强化脱附效率;(2)强化监控措施;(3)强化风险防范及设备维护保养。

3.1 降低VOCs残留

降低沸石转轮内部VOCs残留可从改善VOCs废气的进气质量和加强脱附效率两方面入手。

(1)废气预处理。

废气预处理措施通常有除尘、除湿、除雾、除高沸物等。针对待处理的VOCs废气实际情况,选取适当的废气预处理措施。

半导体生产制造过程对生产场所的颗粒物有严格的要求,生产场所通常为洁净车间。因此,有机废气中的颗粒物含量极少,通常无需进行除尘预处理。

芯片制造业生产过程中使用的主要有机原料通过具有低沸点、易挥发的特点,但仍不排除少量高沸点物质,如剥离液的主要成分二甘醇胺(沸程218~224 ℃)等。可在高沸点物质主要使用工序增设冷凝、前道活性炭吸附等预处理装置,以降低VOCs废气中难脱附高沸点物质进入沸石转轮。

高沸点VOCs进入废气管道后容易产生凝结,从而使U气湿度增大。当进入沸石转轮系统的有机废气湿度大于80%时,将对疏水性沸石分子筛产生较为严重的影响。因此,建议企业对高湿度废气增设干燥除湿预处理装置,使得进入废水转轮系统的废气湿度保持在稳定、可控的范围内。

(2)高温再生。

根据对国内芯片制造典型企业开展的调研可知,芯片制造业常用的有机物质有异丙醇(沸点为82.45 ℃)、丙二醇单甲醚乙酸酯(沸点为146 ℃);同时还含有少量的高沸点物质,例如二甘醇胺(沸程218~224 ℃)。

通常芯片制造业沸石转轮的再生温度为180-200 ℃,在此再生温度下,高沸点的二甘醇胺等物质将无法从沸石转轮上有效脱附,从而逐渐积聚在转轮内部。

某沸石转轮设备供应商对沸石转轮系统的高沸点物质聚集情况开展了研究,由图1可知,当沸石转轮系统运行1个月后,转轮内部确实有较大量的有机物积聚,其有机物积聚量即达6wt。进行有效的高温脱附之后,其内部的有机物积聚量可降低约40%~60%。因此,高温脱附可较为有效地去除沸石转轮内部积聚的高沸点有机物质。

企业应根据废气的实际产生情况,分析废气组成分布,分析高沸点物质占比情况,以及废气的产生总量等内容,从而确定高温再生频次。较为适宜的高温再生频次为2~3个月一次。

高温再生的温度也会影响高温脱附效果。若高温脱附温度选取过低,则高沸点物质仍无法有效脱除;若高温脱附温度选取过高,将对沸石分子筛的骨架结构产生一定的影响,从而降低其使用寿命。高温脱附温度宜选取300 ℃左右,并且,相应的沸石转轮内部配件均需采用可耐300 ℃高温的密封配件。

(3)水洗再生。

芯片制造业常用的有机物质(如异丙醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等)通常具有较好的水溶性,可采用水洗再生的方式去除沸石转轮内部聚集的高沸点物质。

郑石治[2]等人对在沸石转轮系统中加装水洗装置的企业进行的调研,并分析了水洗再生后的设备运行效率情况,结果见表2。

由表2可知,水洗再生可有效提高沸石转轮系统的治理效率,对于工厂1,当水洗再生次数达到4~6次/年时,沸石转轮系统的治理效率可达95%~99%。因此,适当增加定期水洗再生频次,可有效防止高沸点物质在沸石转轮内部的聚集,保持高效的治理效率。

由于沸石转轮通常采用无机粘合剂将分子筛涂覆在陶瓷纤维纸表面制造而成。故水洗时不仅转轮不会发生龟裂形,也不会发生由于分子筛脱落所导致的性能劣化、使用寿命缩短等问题。

但是,水洗时需要注意水质状况,若其中大量含有钙、镁等离子,将可能在沸石内部形成碳酸盐,阻塞沸石转轮的蜂窝状孔道;水中所含微量重金属物质、氯等也会毒化沸石。值得注意的是,并非所有沸石转轮材质均可耐水洗,企业应在水性再生之前,向沸石转轮设备的制造厂商做好相关的咨询工作。

(4)高压空气吹扫。

企业在停机检维修期间,采用高压空气对沸石转轮进行吹扫。然而,高压空气吹扫通常只可清楚沸石转轮表面附着的灰尘,而VOCs有机质通常吸附在分子筛孔道内部,无法得到有效的脱除,还需与上述其他处理方式配合选用。

3.2 强化监控手段

风险事故发生往往并非一蹴而就,而是经过长期的累积,从量变到质变的过程。因此,通过加强监控,可在一定程度上及时发现问题,及时处理问题,及时解决问题,从而避免风险事故的发生。

系统监控可以从以下几个方面开展。

(1)加强废气浓度的监测:在废气系统设计前,要对各废气吸入点的可燃物浓度进行检测分析,控制各废气吸入点的易燃物质的浓度低于爆炸下限,并要进行正常工作状态或非正常工作状态下的可燃气体浓度检测。

(2)加强设备管路湿度监控,获取管道内物质凝结情况、获取管路湿度情况,及时发现高湿度废气,做好预防预警措施。

(3)加强设备压降监控,及时发现设备超压、管路阻塞等异常情况。

(4)加强再生区温度监控,并将监控信号接入中控系统或报警系统,及时发现温度异常情况。

通过定期监测或在线监控等手段,对以上内容开展监控。若以上监控因子出现突变或异常情况,则可能存在末端治理设施异常或治理效率下降等事故,通过及时对监控情况进行分析并开展问题排查,可有效降低风险事故发生的概率。

3.3 强化风险防范及设备维护保养

(1)氮气保护。

发生焖燃事故的另一个重要原因是由于沸石转轮系统中含有氧气。当系统在200 ℃下脱附时,若系统异常停止无气流流通、且无外加氧气供应,废气中的VOCs成分及在转轮上聚合的高沸点物质,将借由转轮中沸石与原残留于转轮孔道及沸石孔隙中的氧气发生触媒反应,从而形成放热产生闷燃。因此,建议企业以纯气(如氮气)作为系统异常停机时的保护气,置换转轮系统中残留的氧气,以降低事故概率。

除此之外,氮气保护系统还可通过自动控制系统与水喷淋系统串联。当系统异常时,通入氮气保护,充氮30s后若系统异常仍未消除,则立即开启水喷淋系统,进一步降低事故概率。

(2)沸石转轮维护保养。

由图1可知,沸石转轮即使定期进行高温再生,其内部积聚的高沸点物质仍无法做到完全脱除。因此,沸石转轮系统经过长年的吸附浓缩,其内部仍会残留一定量的高沸点物质,且高沸点物质含量越来越多,从而影响沸石转轮的性能。

除此之外,反复吸附、脱附,多次高温再生或水洗再生,均会对沸石分子筛造成一定的损伤。因此,沸石转轮虽在理论上可反复地吸附脱附,但实际应用中,却往往存在一定的使用寿命。

①更换沸石。

定期更换沸石是保持沸石转轮系统有效、安全的运行的最有效的方法。然而,更换整个沸石转轮的成本较高。通常情况下,一个沸石转轮的价格约100万元左右;而沸石分子筛的价格则便宜不少,且转轮上的吸附剂填料往往是可更换式的。

②加强设备保养。

企业可定期委托设备供应商进厂进行检查、维护,检查设备运行过程中是否存在安全隐患,设备各部件是否存在老化、松动、设备泄漏等情况。通过专业性、专攻性的检查,可及时发现问题,并提供问题的解决方案。

企业还应重点关注设备的密封性能以及密封程度。选用可耐脱附高温、可耐老化的优质的密封材料,并注意密封材料的定期检查和定期更换。

3.4 加强管理制度的建设

建立良好的ESH管理体系是风险防范的基础(ESH的全称为“环保安全卫生”),ESH管理体系是安全、环境最佳有机结合体,是一种事前进行风险分析,防止安全事故、突发环境事故的发生。在企业中推行ESH管理体系,可健全企业的管理机制,规范管理,可提高人员的安全知识水平、将过去安全管理的“事后调查”变为“事前预防”,将风险降到最低。

为进一步加强风险防范,企业可从以下方面建立制度,并监督制度的有效实行。

(1)确实开展并落实环境影响评价“三同时”制度,提高设备验收环节的有效性。

(2)加强设备操作人员以及设备管理人员的专业培训。

(3)定期进行管路的泄漏检测和修复工作,制定LDAR管理台账。

(4)加强动火管制,在沸水转轮系统周围严禁使用明火,引发可燃、易燃气体燃爆。

(5)建立设备定期检查制度,委派专人定期(每日、每周、每月)对沸石转轮系统进行检查,并做好台账记录。

(6)建立沸石转轮定期脱附制度,根据企业自身的VOCs废气特点,以及沸石转轮装置的特点,选用合适的废气预处理装置;选用高温脱附、定期水洗、高压吹扫等方式,降低沸石转轮内部的VOCs残留。

(7)建立例行监测制度,定期监测废气进、出口浓度,监控沸石转轮系统的实际治理效率。

(8)建立定期检维修制度,委托设备生产厂商定期对沸石转轮系统及其配套部件、检测装置、自动控制装置等开展维修、保养,并做好台账管理工作。

4 结论与建议

4.1 结论

根据此次沸石转轮焖烧事件,总结归纳出事故的主要原因为沸石转轮内部存在高沸点VOCs物质残留,高沸点物质积聚,不但增加设备运行的风险,还降低设备的治理效率。

发生燃烧的三要素为“可燃物质、着火点、助燃物质”,企业可通过降低VOCs残留,强化脱附效率等方法,减少可燃物质,并降低其浓度;通过强化监控措施,对着火点进行监测预警;通过强化风险防范,惰性气体N2保护,降低氧含量;加强设备维护保养,并最终建立相关的管理制度,以加强沸石转轮系统运行过程中的风险防范。

4.2 建议

企业应秉承“事前防范”的风险防控原则,建立完善的风险防控制度和管理体系。建议企业开展以下风险防范措施:

参考文献

废气治理的意义范文第5篇

由于我国的城镇在不断的升级和更新,在城镇变得越来越现代化的同时,城镇污染正以与其相同或更快的速度扩展。伴随城镇发展的过程,将会出现一系列环境保护问题。很多环境问题得不到有效地控制和解决,从而使城镇环境污染日趋严重,治理措施缺乏,居民谈不上有多少环保意识,甚至许多基层干部的头脑中也没有保护生态环境的概念,导致经济活动仅以经济利益为重,根本没有考虑到是否会对生态环境造成破坏。因此,及时发现这些城镇环境保护方面存在的问题并研究其对策,对妥善解决城镇经济发展与环境保护的矛盾,保障城镇建设走上经济繁荣、环境优美的可持续发展之路,具有十分重要的意义。过度的扩张已经引起了城镇很多居住环境的不良反应,威胁到城镇的发展与城镇发展规划,因此解决城镇中环境问题已成为城镇规划中不可缺少的问题之一。

二、城镇规划中受到的环境问题

随着经济活动和人口的高度密集,城镇面临着巨大的资源与环境压力,中国城镇建设是一种“高投入、高消耗和高排放”的粗放型增长模式,这带来了污染物的高排放,使得自然生态环境面临越来越严重的威胁,人口的激增,人民生活水品平的提高和消费的升级,都给原本越紧资源、环境供给带来更大的压力。饮用水水源水质超标、垃圾围城、机动车污染、扬尘污染、油污染、废热废气污染等一系列问题随之出现,直接影响着居民的生活环境。城镇环境基础设施建设难以支撑其可持续发展,特别是生活污水集中处理、生活垃圾无害化处理和危险废物处置等建设能力尤显不足。下面主要从环境要素和污染物的形态角度,介绍城市环境污染的有关问题。

(一)大气污染。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:(1)工厂排放的大量粉尘和CO2、SO2等废气;(2)汽车尾气;(3)加油站,汽油泄露后蒸发形成的碳氢化合物是很强的致癌物质;(4)家庭中能源的消耗;(5)各种喷雾剂,如各种空气清新剂、杀虫剂,这些化学制品增加了空气中原来没有的成分,造成污染。

(二)废水污染。水污染主要有几个方面:(1)工厂排水;(2)生活用水。家庭排放量正在逐步增加,据统计,50%的污水量是从家庭排放的;(3)农业上大量使用的化肥、农药,经过雨水的冲刷排到河流中污染地表水。

(三)固体废物污染。固体废物按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。此外,还有农业固体废物、建筑废料及弃土。固体废物如不加妥善收集、利用和处理处置将会污染大气、水体和土壤,危害人体健康。

(四)噪声污染。噪声有高强度和低强度之分。低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么害处,而且在许多情况下还有利于提高工作效率。高强度的噪声主要来自工业机器(如织布机、车床、空气压缩机、风镐、鼓风机等)、现代交通工具(如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等)、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。

三、我国城镇规划中环境保护整治措施

在城镇高速发展的同时,作为城镇的居民不能够因为需要享受当前的高科技带给我们的各种生活,而忘却了给子孙后代带来幸福的绿色天地。我国党和中央政府非常重视城市规划的环境与发展的问题。全国各地在20多年的城市发展以来,各大城市规划都将城市中污染严重的工业污染源,搬出城市的中心,集中分配到城市的郊区,并在郊区建设不少污水、污气、废品废料处理厂等等,并严格控制有污染的厂房所排出的各种污染物。

(一)大气污染综合整治规划。大气污染的治理应根据能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。大气污染的治理方法主要是:

1.工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。

2.减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。

3.绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。

(二)水污染综合整治规划。污水处理主要分为生活污水的治理和工业污水治理。生活污水主要的污染物是有机物,工业污水主要的污染物则比较复杂。分为很多种,不同的工业污染物会造成不同程度的水污染。根据各个城市水污染的严重程度,应该采用下列措施进行:

1.提倡节约用水,鼓励居民重复利用废水。并把不能在用的废水经过简单处理后在倒入排水管道。

2.划分区域用水,对于城镇的每个重点区域都建设废水处理厂,利用各种自然净化手段,对污水进行处理,采用新的科技和方法将水净化,不能让污水直接排入江河湖海中。

(三)固体废物综合整治规划。生活垃圾处理的方式主要有两种:垃圾填埋和垃圾焚烧。目前我国生活垃圾填埋场建设正处于稳步推进阶段,在建设过程中要注意节约土地资源、减少填埋场污染、加强填埋气体回收利用。垃圾焚烧处理主要适合于可燃垃圾,对于土地资源非常宝贵的东部沿海地区,焚烧处理会逐步发展成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。

(四)噪声污染综合整治规划。噪音控制在技术上虽然现在已经成熟,但由于现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,因此在防止噪音问题上,必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的强度要低,城市规划的时候可以分别采用隔声、吸声、减振、消声等技术进行治理,减少噪声污染。

废气治理的意义范文第6篇

关键词:雾霾治理 化学工艺 应用研究

引言

随着城市化和工业化进程的加快,工业产生的废气逐年增多。近些年,物流运输业的发展和居民生活水平的提高,使城市道路上运行的车辆越来越多,这也是造成空气污染和雾霾天气的重要原因之一。做好雾霾治理有助于提升城市的空气质量,确保居民的人身健康和安全,对于城市环境建设和整体形象的提升有着至关重要的意义。充分借鉴国内外雾霾治理的经验,改善能源结构,使用清洁能源,降低汽车尾气排放,构建优质的城市环境,有助于推动城市的可持续发展。

一、关于雾霾和PM2.5概念的阐述

1、“雾”和“霾”有着本质的区

“雾”是由大量悬浮于空气中的微小水滴或冰晶构成,是地面水汽凝结的产物,随着日照的变化和水汽的蒸发,变化明显。“霾”又可称之为“灰霾”,是一种颗粒的混合体,包括空气中的微小尘粒、烟粒或盐粒,导致空气污浊,严重时水平能见度在几公里以下。霾的水汽含量较少,固体颗粒物较多,一般呈灰黄色,在一天内的变化较小。因为霾受人为因素的影响较大,水汽也影响霾的变化,我国的气象部门将其与雾联系在一起,将这种天气现象称为“雾霾”,可视为一种灾害性的天气。

2、PM2.5的概念

PM2.5其实是一种代称,PM2.5是空气中的一种微型颗粒的总称,这种微小颗粒的直径小于或等于2.5微米。这个大小的颗粒容易被人体吸入,吸到肺部会严重影响人的身体健康,PM2.5包括很多污染颗粒,例如硫酸盐、硝酸盐和有机物等颗粒,这些颗粒是造成雾霾天气的罪魁祸首,也是引发吗,霾形成的重要因素。因此,我们看到的报道中豆浆雾霾天气与PM2.5 浓度标准值联系在一起,PM2.5是否超标是检验是否形成雾霾的标准。

二、雾霆天气形成的原因分析

雾霆天气下,空气中的污染物增多,城市的空气质量急剧下降,城市的能见度很低,影响城市的交通运输,影响人们的正常生活和工作,极易引发人类的肺部疾病。一旦雾霾持续的时间较长的情况下,城市的日常秩序会被打破,人们会生活在恐惧和危险之中。因此,治理雾霾势在必行。造成雾霾天气现象产生的因素很多,不是单一因素造成的,研究雾霾的成因有利于开展针对性的预防和治理工作。

“雾霾”主要是一些污染颗粒物对空气的污染,这些颗粒物大多来自工厂排放的废气和汽车尾气。随着工业化的规模逐渐扩大,工厂排放出的废气量逐年上升,例如冶金工厂和机电工厂等,还有一些从事汽车维修以及建材材料的生产企业,排放出的废渣也会混入空气中,带来污染颗粒。其次是汽车尾气的排放,汽车尾气的主要成分是氮氧化物,遇到有雾的天气,会转化成二次颗粒,造成空气污染,进而产生雾霾。另外,城市的颗粒污染物也是雾霾的重要成因,例如城市建设工程施工中排放的废渣、废气等。

导致霾产生的颗粒主要分为四种,包括硫酸盐、硝酸盐、有机物和扬尘颗粒,较为常见的是硫酸盐型灰霾,污染时间持续较长,危害较大,硫酸盐型灰霾主要是因为煤炭燃烧产生的。

三、雾霾治理对于城市发展的重要意义

1、有助于保护环境,促进城市建设

我国有关部门非常重视节能环保产业的发展,做好节能环保工作,有利于推动城市的发展。节能环保产业在我国国民经济中占有重要地位,为国民经济创造了巨大的财富,目前已经成为我国的支柱产业。雾霾治理有利于保护城市环境,遏制环境恶化,改善居民的生活质量,为居民打造优质的生活和工作的空间。雾霾的治理可以为新能源企业提供前所未有的机遇,为新能源汽车、污染防控、空气净化等行业带来发展空间,进而繁荣国内市场。

2、有助于推动城市主要产业的升级和转型

部分城市产业结构较为粗放,管理模式有待创新,内陆城市重工业比例较高,能源结构以煤炭燃烧为主,而煤炭燃烧产生的废弃物和颗粒正是雾霾产生的罪魁祸首。因此,加快能源结构的转变是优化城市环境的必然要求。想要从根本上治理雾霾,首先要改变能源结构,增加清洁能源的使用。高科技和新能源产业在这样的背景下发展空间很大,有助于实现城市的产业升级和转型。

四、治理雾霾的化学工艺研究

1、行之有效的气相反应法

1.1可选择性的催化还原法

可选择性的催化还原法,也可称之为SCR技术,这种方法是利用氨或烃做化学反应的还原剂,催化反应温度在320℃-400℃,在催化剂和温度的共同作用下,将NOx还原为氮气和水。这种方法对空气质量的影响很小,不会造成空气的二次污染,目前应用范围最广,应用技术最为成熟的雾霾治理方法,脱硝率约80%。

1.2选择性的非催化还原法

这种还原方法又称之为SNCR技术,要求反应温度较高,一般在900℃-1100℃之间,不使用催化剂,通过在反应气体中注入氨和尿素等物质,有选择性的把有霾气体中的NOx还原为氮气和水,达到去除雾霾的目的。这种反应中最重要的环节是对温度的控制。

1.3混合型还原法

是将前面提到的两种还原方式配合使用,前端温度控制在1000℃左右,后端温度在350℃左右,并加入少量催化剂,实现还原反应,驱除雾霾颗粒。

2、等离子体活化霾法

2.1电子束辐照法

首先在含霾气体中加入氨,然后利用电子加速器制造出的高能电子束辐照气体,将含霾气体中的二氧化硫和NOX转化成硫酸铵或硝酸铵,实现雾霾的治理,这种脱硝技术成功率也较高。

2.2脉冲电晕等离子法

这种方法是依赖脉冲高压电源在反应器中形成的等离子体,继而产生出高能电子。利用这种高能电子将含霾空气中的二氧化硫、NOX、水、氧气等分子激活、电离、分解,进而诞生具有强氧化性的基团,这些基团与SO2、NOX分子相互作用,生成三氧化硫和二氧化氮,并注入氨,之后生成硝铵等颗气溶胶,经过过滤收集和科学处理,达到净化空气的目的。

3、固体和液体吸附的方法

吸附方法有一些物理方法和化学方法,在这里主要介绍几项简单的化学方法。

3.1分子吸附法

主要利用丝光沸石对N的吸附力,有氧条件下将一氧化氮氧化为二氧化氮进行吸附。

3.2硅胶发

用硅胶作吸附工具,将一氧化氮转变为二氧化氮进行吸附,但气体中固体杂质较多时不适合采用此方法,固体杂质会堵塞吸附空隙影响效果。

3.3稀硝酸和碱液吸收法

稀硝酸和碱液都可以作为吸附剂,稀硝酸的成本较高,在工业上应用最多的是碱液吸收法,一般使用碳酸钠。

结语

综上所述,雾霾是一种灾害性天气,加强雾霾治理有利于提升空气质量,有利于优化城市环境。通过科学的化学工艺有效的开展治理活动,是促进城市空气质量提升的关键,城市要通过雾霾治理加快产业升级转型,转变能源结构,促进城市的可持续发展。

参考文献:

废气治理的意义范文第7篇

关键词:水泥厂;中低温余热发电;技术;应用

中图分类号:TQl72.62 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0020-03

随着经济的快速发展,建筑业蓬勃发展,作为其中主要的材料供应行业,水泥厂的作用非常重要。但在传统的水泥厂运行情况来看,能耗大、效率低、经济效益的提升空间有待很大提高的情况非常普遍。而且水泥厂的工业生产中产生的大量的高温、中低温余热的排除对环境造成了巨大的影响,严重污染周边的生态环境。如何充分利用生产时产生的热量,对于保护环境、节约能源、提升经济效益有很大的现实意义,此外,还能有效降低污染治理的成本预算。中低温纯余热虽然热量的品质并不十分理想,但由于规模大、数量多的特点,累积起来的能源效果将会非常可观,而水泥厂中的中低温纯余热发电技术,可以很好的实现热能与电能的转换,实现能源再利用,尤其是针对当代提倡企业低碳、环保、可持续的发展理念而言,具有非常深远的意义。笔者结合已有的工作学习经验,将着重论述中低温纯余热发电技术的研究及应用,为我国在此行业中的深一步发展提供理论参考,为相关研究者的深入研究提供依据。

1 中低温纯余热发电技术的特点

和中空窑余热发电技术有很大区别,中低温纯余热的发电技术的特点和技术流程主要表现在以下几个方面。

①由于中低温余热的排除稳定并不高,其余热的品质较低,一般温度范围分布在350 ℃左右。②中低温纯余热发电技术发电的来源完全依赖于其余热排出,没有其他的发电能量的提供,和中空窑余热发电技术要很大的区别。③可以串联多个余热排出口,即进行纯余热收集,针对多余热源的废气利用,有很大的实用性。④由于中低温纯余热的温度低,品质并不高,其系统的压力也相对控制在低区位。⑤以余热未能源转换的源头,即实现余热和电能的转换,其配套的系统设施较为复杂。⑥由于是以废气的形式来发电,要实现低品质的余热发电,每产出单位电量所需要的设备供应的体积比较大,其质量也会同步上升,对于成本控制是一个很大的考验。中低温纯余热发电的基本原理如图1所示。

2 余热发电规模的确定

对于中低温纯余热发电工程的建设必须以实际余热的规模大小来确定,进行预先的工程评估,避免工程过大出现浪费,或产能不足发电效果不佳的现象。纯余热发电技术还要根据发电设备的类型和工艺操作流程、规范等因素来确定具体的发电方式。在常见的中低温纯余热发电系统中首先要对排出的热量进行收集工作,其来源有两类,一是生产中排出的余热量,另外一种是余热发电过程中系统中的余热。一般的余热发电只是在中高温余热出排气口之后将之作为热源,其余的部分则经过简单的处理之后排出出去。而没有考虑到多余部分的废气余热还可以与系统设备综合起来利用,如可以将多余废气供应到余热锅炉,余热锅炉中的工业用水经过加热升温,产生水蒸气,水蒸气又可以作为纯余热的方式供应到原料磨,这样循环综合利用的生产方式,可以提高余热的利用效率,既减少浪费现象,又能提升能源的利用率,增强经济效益。本文以某水泥厂的余热回收记录表来加以说明,见表1。

余热锅炉的排烟温度与多个因素相关,其中包含生料磨的排气温度和入生料磨的废气温度,并且生料磨的废气温度可以达到90 ℃以上,但在运行过程中的实际温度受两个因素的影响:其一,生料磨的风量因素;其二是入生料磨的给水因素。因而,锅炉的具体温度可以依据这二者的情况来加以评估,主要是以热平衡理论为依据,并且参考其他的影响因素,如系统对余热的回收效率、系统的热传导性能、排烟温度等,来确定窑尾锅炉的余热量。

在评估窑头冷却机的余热量时,必须将冷却机的效率和现场生产的规模大小考虑进去,如果冷却机的冷却效果好,则排出的余热小,否则排出的余热量大,其余热回收的装置使用方式具体有如下几种:①中部抽气式,如图2所示;②余风直接式,如图3所示;③带回热循环式,如图4所示。

从具体的应用分析来看,中部抽气式的系统简单,能够回收比较高的废气温度,并且可以根据实际生产的需要,提升蒸汽的压力与温度;余风直接式的系统也相对简单,但由于回收的废气压力和温度都比较低,对设备的好用材料与体积都比中部抽气式的要大,回收的成本相应会上升;带回热循环式的余热利用效率是最高的,但其限制条件是设备的复杂性高、专业性很强、实际的投入运营成本也是最高的,因而,要综合考虑水泥厂中低温纯余热发电的规模、余热的品质和含量等因素来评估,具体使用哪种方式还要经过审慎的论证,以保证余热回收发电的质量和经济效益的平衡。

3 中低温纯余热发电设备配置

3.1 汽轮发电机

作为将热能转换为电能的设备,汽轮发电机的工作性能必须稳定可靠,并且其发电的效率维持在一定的水平之上,其发电量的容量必须超出设计方案一定程度,一般保持在20%左右。此外,由于水泥厂中低温纯余热的热量规模与品质难以维持在稳定的水平,具有很大的波动性,而要适应这种热量来源,还需要汽轮发电机的工作范畴比较广泛,可以在不同规模和品质的余热状况下进行发电工作。当前国内的汽轮发电机的配制选型主要集中在两类:其一,单压系统的汽轮发电机,此类发电机的使用于发电量小、操作简单方便的工作场合,一般其发电量不超过

3 000 kW,在小型的水泥厂余热发电中应用比较广泛;其二,是混压系统,此类系统的设备比较复杂,其除了主蒸汽口,还有两个辅助进气口,并利用闪蒸技术,辅助运行,能够满足发电量大的要求,其单台的发电量可以达到单压系统的两倍,并且此类汽轮发电机的效率较前一种要高,如果需要对特大型的水泥厂中低温纯余热发电,可以考虑构建机组的形式,满足发电需求。

3.2 余热锅炉

余热锅炉可以依照多种方式进行分类,如按照循环方式可以分为自然方式和强制方式,按布设方式可分为卧式和立式两种,中低温锅炉一般含有三台,包含1台窑尾锅炉和2台余热锅炉,余热锅炉的位置是在介于窑尾锅炉与预热器之间。在实际操作过程中,对设备的整洁度要求较高,必须以保证元器件的正常运行为前提,避免锅炉的换热原件积灰,所以,既要确保锅炉的密封性良好,器件之间的安排合理,还要确保在停运阶段便于清理,检修方便。但由于中低温废气的温度可以达到400 ℃左右,其长时间使用会破坏设备的密封性,并由于其含尘量大,容易导致部件积灰,影响运行效率。所以,在布设余热锅炉和窑尾锅炉时,还要尽量做到防尘防灰的效果。窑尾锅炉的布设分为前置式和后置式两类,前置式由于受废气中粉尘磨耗作用大,容易受到损坏,要加装专门的防尘装置,对系统的复杂性有所增加;后置式受废气中粉尘影响相对较小,磨耗也小,减少对装置的密封性要求,直接简化了系统设备,降低了阻力,有效提高运行的效率。为了增加锅炉与废气的接触面积,即增加换热效率,可以将增大热换管的交流面积,一般的方式是采用螺旋片管或蟹形针管来达到要求。

3.3 热力设备

依据对排出废气的品质和规模进行评估,并对已经选用的汽轮发电机的技术要求进行分析,来考量热力设备的选型与容量。热力设备包含过热器、蒸发器和省煤器等调控装置,在针对窑尾锅炉时,由于其排气并无特殊的要求,一般只需要用到蒸发器和省煤器,而在涉及到余热锅炉布设时,由于需要用废气的余热来进行烘干操作,因而要用到蒸发器和过热器。所以,热力系统的配制要依据水泥厂中低温余热资源的品质和规模考虑,并且要将发电的产能综合考量。但实际的生产企业,由于水泥产能大小不一,工厂的设备性能也不尽相同,排出的中低温余热无论在含热量、温度、粉尘大小与密度等方面都有很大的区别,对机组的稳定运行会带来很大的影响,所以,热力设备的性能指标还需结合实际情况综合判定,以保证发电质量的整体性要求。

4 中低温纯余热发电技术

4.1 纯余热发电

纯余热发电的方式比较简单,其设备的结构相对简易,运行成本低,并且运行的可靠性较高,和常规的发电技术不同,其主要依据朗肯循环的原理来实现发电,具体的媒介是水或水蒸气,但由于废气排出时,废气的余热品质和含量都具有很大的波动性,纯余热发电的来源不够稳定,直接导致发电的产能难以稳定运行,对电能的控制提出了较高的要求。

4.2 有机朗肯循环余热发电

朗肯循环的发电对废气的余热温度有一定的要求,当废气温度低于360 ℃时,其发电的效率会有很大的降低,尤其影响余热的回收效率。针对中低温余热的温度不足的问题,提出了有机朗肯循环余热发电技术,其主要的机理是通过低沸点的有机媒介来吸收温度较低的废气余热,有机媒介吸收热量之后进入汽轮机做功,能实现气态与液态的转换,进而实现了废气低温发电效率低的问题。有机朗肯循环余热发电技术的优点主要表现在几个方面:①有机媒介对废气温度的几乎没有特殊的要求,余热吸收的效率高,便于各温度区间的余热进行发电运行;②有机媒介的声速小,在系统低速运行时就可以很好的工作,间接减少了机器运行的成本,并且保证汽轮机在较高的效率小发电;③由于有机媒介是实行膨胀做功,能够降低湿蒸汽的腐蚀作用,对汽轮机的不见起到良好的保护性作用,减少更换零件的频率。

4.3 混合工质余热发电

针对中低温余热发电,由于排出的废气温度区间比较多样,如果仅仅依靠一种工质进行余热回收,其效率难以保证最优,并且工质在吸热或热量的转换过程中也会损失一部分热量,所以,针对此类现象,提出混合工质余热发电技术,其好处是可以对中低温废气中的各种温度余热进行合理充分的回收,提高效率,而且在热量损失方面也可以减少,具有提高发电效益的优势。

5 结 语

建筑行业的兴旺对水泥材料的需求逐年递增,水泥厂每年在生产过程中产生的高温、中低温余热规模非常庞大,这些余热直接排出到环境中将会造成重大的污染。将其利用起来,实现从热能到电能的转换,即减少了污染治理的成本,也提高了能源的再生利用效率,随着当今社会对低碳、环保的发展要求逐渐强化时,中低温纯余热发电技术既符合企业提高经济效益的要求,也能保持企业强劲的竞争力。因而,深入中低温纯余热发电技术的研究与应用,是企业发展所需,也对社会的持续发展具有深远的意义。

参考文献:

[1] 唐金泉.我国水泥窑余热发电技术的现状发展趋势及存在的问题[J].水泥,2000,(11).

[2] HUNG T C,SHAI T Y,WANG S K.A review of organic ran-

kine cycles(ORCs) for the recovery of low-grade waste heat[J].Energy,1997,(7).

[3] 张红.用低沸点工质的朗肯循环(ORC)方法回收低位工业余热[J].节能,2004,(11).

废气治理的意义范文第8篇

关键词:经济发展;环境污染;人均GDP

中图分类号:F2

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2016.13.005

自然环境是经济增长的基础,为经济活动提供所需,同时也吸收和消化着生产和消费所带来的环境污染。江苏省是我国经济发展速度最快、经济总量规模最大、最具有发展潜力的省域之一,2015年创造了70116.4亿元的GDP,名列全国第二位。伴随着江苏经济发展,工业化和城镇化的程度不断提高,其生态环境受到严重破坏,环境污染问题十分突出。2014年,全省地表水质总体处于轻度污染,废水排放量较高,其中工业废水排放量 20.49亿吨,工业固体废物产生量10924.73万吨;二氧化硫排放总量105.38万吨,烟(粉)尘排放总量76.37万吨。江苏虽然早已开始治理,但仍污染严重。因此对江苏省的经济发展与环境质量的关系进行实证研究,具有重要的理论意义和现实意义。

1 指标选择及相关性分析

结合江苏省经济发展和环境污染的实际情况,环境质量选取污染物排放相关指标,即工业废水排放量、工业废气排放量和工业固体废物排放量。经济发展指标则选取人均地区生产总值(人均GDP),该指标体现了一个地区的经济发展水平和富裕程度。本文选取江苏省2005-2014 年人均GDP和环境质量指标数据来分析经济发展和环境污染之间的关系,所有数据均来自《江苏省统计年鉴》。各指标之间的相关性见表1。

根据表1结果显示,经济发展和环境污染三项指标之间都有显著的相关关系,双尾检验的显著性概率值都为0.000,其中工业废水排放量和人均GDP的相关系数-0.934,说明随人均GDP的增长,工业废水排放量呈现减少的趋势。因此,建立环境污染指标与人均 GDP 之间的计量模型具有充分的解释意义。

2 模型的构建与回归分析

描述经济发展和环境污染关系的函数模型通常有线性函数、二次函数、三次函数、指数函数及对数函数等,本文采用线性函数、二次函数和三次函数来拟合人均GDP和环境污染各指标的关系。关系式如下:

R2的值越大,变量的相关性越强,说明模型有效。同时,本文数据只选了2005年到2014年十年间的数据,数据量不多,因此还要比较调整后的R2的数据。根据表2可以看出,对于工业废气排放量和人均GDP的关系,三种模型的R2比较接近,但从调整后的R2的数值来看,还是二次模型的拟合效果最好,且二次模型的F值比三次曲线大,显著性也是0.000,表明其方程是显著的;对于工业固废排放量和人均GDP的关系,仍然是三种模型的R2比较接近,特别是二次模型和三次模型差别不大,但是二次模型调整后的R2值大,且二次模型的F检验值高于三次模型,其显著性为0000,表明二次模型拟合效果更好;对于工业废水排放量和人均GDP的关系,三次曲线的R2值和调整后的R2值都比线性和二次模型大,F检验值高于二次次模型,显著性为0000,因此三次曲线拟合的更好。

由图1可知,随着江苏经济快速增长,工业废气排放量不断增加,但二者并没有呈现六种典型的环境库茨涅茨曲线的明显特征。江苏省经济总量大、人口密集,对电力热能的需求一直居高不下,全省火电机组总装机容量和机组数都位居全国前列,每年排放的污染物数量巨大,成为影响大气环境质量的重要因素。 同时,随着经济发展的加快,机动车排污、各种施工建设导致的扬尘,日益增多,存在治理难题。虽然全省针对燃煤、工业、机动车和扬尘等大气污染源都提出了明确的治理要求,但是环境治理不可能做到立竿见影,还需要时间和加大对治理的投资力度。

由图2可知,人均GDP与工业固体废物排放量之间的环境库兹涅茨特征曲线呈现倒“U”型曲线特征。2005-2007 年期间,江苏工业固体废物排放量随人均GDP的上涨呈现较快的增长趋势,环境出现恶化趋势;2007-2009年期间,受金融危机影响,江苏经济发展速度放缓,工业固体废物排放量增长趋于平稳;2010-2014年,为了缓解次贷危机对经济的影响,江苏财政加大了对基础设施建设投入的资金,以拉动省内经济,因此工业固废排放量又开始呈现加速增长趋势。近年江苏政府不断加大环境治理的力度,2014年当年完成固体废物治理环保投资项目达11.46亿元,而2005年仅有0.2亿元。但是和江苏的7万亿的GDP相比,环保投资力度还是略显不足。

由图3可知,江苏省人均GDP与工业废水排放量之间的环境库兹涅茨特征曲线呈现倒“N”型特征。这主要和全省加大对水污染的治理工作分不开。在2008年,江苏省就在全国率先出台《关于加强饮用水源地保护的决定》,建立饮用水源地核准、保护区划分和备用水源地等管理制度,提出饮用水源地保护措施和加强备用水源地建设。在2011年,又启动了集中式饮用水源地达标建设。截至目前,全省60%的城市水源地已经完成达标建设,全省80%的市县已经建成应急备用水源或实现双水源供水。特别是在2007年太湖蓝藻危机后,江苏省出台了严格的《太湖水污染防治条例》,加强对水污染高发区的巡查,严厉打击影响水源地安全的污染物生产企业,对这些企业采取关停并转等措施,使全省的水污染排放量有所减缓。2014年江苏完成水污染物减排项目1435个,新增城镇污水处理能力80万立方米/日,城镇污水处理厂全年实际处理污水量达38.3亿立方米。全省废水排放量逐年降低。

3 结论

根据江苏省2005-2014年人均GDP与环境质量指标的相关数据,选取线性、二次、和三次曲线进行拟合,其中工业废气排放量与人均GDP并没有呈现典型环境库茨涅茨曲线的特征,工业固废产生量与人均GDP之间呈倒“U”型,工业废水排放量与人均GDP之间呈现倒“N”型。废气排放量和固废排放量随江苏经济增长有不断增长的趋势,但是废水排放量有下降的趋势。

环境库兹涅茨曲线是利用人均GDP与环境质量这个变量得出的经验关系,不能解释两者之间本质。经济增长不会自发的解决或者改善环境问题,也不能等“先污染,后治理”或是等经济收入提高后污染水平自发下降及环境质量自发提高。江苏不仅是经济大省,也是人口大省。环境治理不仅要和经济发展之间寻找平衡点,同时对省内居民而言,是影响其生活质量的关键因素。因此,为了实现江苏生态环境的可持续发展,要做到以下几点:加大对环境治理的投资,实现环保科技创新,加速完成年度污染减排任务,提高污染区域防治力度;深化环保制度改革,下放环保行政审批权限,推进公众参与环保活动,扩大环保国际交流合作;积极调整产业结构以及工业内部行业结构,转变经济增长方式,从根源上改变工业污染的现状;加大环境执法力度,完善环境应急保障体系,提高环境监测预警能力。

参考文献

[1]Grossman G,Krueger A. Economic growth and the environment[J].The Quarterly Journal of Economics,1995,110(2):353377.

[2]王敏,黄滢.中国的环境污染与经济增长[J].经济学(季刊),2015,(1):557578.