- •1 Техногенное воздействие стекольного производства на окружающую среду
- •1.1 Понятие стекла и стекольных отходов. Термины и определения
- •1.2 Классификация неорганических стекол по химическому составу
- •1.3 Силикатные стекла и их характеристика
- •1.4 Боратные стекла и их характеристика
- •1.5 Фосфатные стекла и их характеристика
- •1.7 Промышленное производство стекла
- •1.8 Загрязнение окружающей среды при производстве стеклянной шихты
- •1.9 Загрязнение окружающей среды на стадии изготовления изделий из стекла
- •1.10 Загрязнение воздушной среды выбросами загрязняющих веществ
- •2 Рециклирование отходов стекла
- •2.1 Классификация отходов в стекольном производстве
- •2.2 Технология переработки отходов стекла
- •2.3 Рециклирование стеклянного боя
- •2.4 Переработка твердых отходов производства стеклянных волокон
- •2.5 Сбережение энергетических и материальных ресурсов при использовании отходов стекла
- •2.6 Снижение загрязнения окружающей среды при использовании вторичных ресурсов стекла
- •2.7 Очистка отходящих газов от пыли
- •2.8 Очистка отходящих газов от соединений фтора, серы, азота
- •2.9 Требования к качеству воды и характеристика сточных вод
- •2.10 Очистка сточных вод от взвешенных частиц
- •2.11 Очистка сточных вод от соединений фтора и свинца
- •3 . Стекольная промышленность Российской Федерации и Владимирской области
- •3.1 Стекольная промышленность России
- •3.2 Факторы, ограничивающие развитие промышленности в России
- •3.3 Производство стеклянных бутылок в России
- •3.4 Экспорт и импорт стеклянных бутылок в России
- •3.5 Стекольная промышленность Владимирской области
- •4 . Техногенное воздействие предприятия оао «Русджам» на окружающую среду
- •4.1 Информация о предприятии
- •4.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация на предприятии оао «Русджам»
2.8 Очистка отходящих газов от соединений фтора, серы, азота
Применение фторидов для ускорения варки и глушения стекла способствует выделению фтористых соединений в газовую фазу. При этом в отходящие газы газопламенных печей поступает до (33÷50)% фтора от вводимого количества. Фтористые соединения выделяются также при химической полировке хрусталя. Для устранения выбросов фтористых газов в производственные помещения и окружающую среду заменяют фтористое сырье бесфтористым, газообразное или жидкое топливо электроэнергией или применяют очистку отходящих газов.
Кремнефтористый натрий заменяют фосфатами, например, двойным гранулированным суперфосфатом. Однако в некоторых случаях такая замена удорожает стоимость стекла или ухудшает его качество или вызывает выделение других газообразных вредных веществ. Все это необходимо учитывать при составлении шихты [35].
Значительно меньше газообразных выбросов наблюдается при варке стекла в электропечах под слоем «холодной» шихты толщиной 0,1 м. Температура стекломассы в печи в этом случае не превышает 1050°С. При такой температуре выделяется до 11 % фтора от вводимого количества. При этом слой шихты является поглотителем HF и SiF4. В присутствии воды в шихте образуются малолетучие фториды: CaF2, NaF, ZnF2, A1F3. В результате, в газах над шихтой количество фтора не превышает 0,5 мг/м3. Основное количество фтора удаляется в питателе. Для снижения фтора из питателя сокращают площадь отапливаемой зоны питателя и осуществляют его герметизацию.
Для улавливания соединений фтора применяют сухие и мокрые методы. Мокрые методы более экономичны. По сухому методу фтористые газы улавливаются порошком гидрооксида кальция Са(ОН)2. В результате реакции образуются фториды кальция. Степень улавливания достигает 99 %. Образующиеся частицы фторидов выносятся отходящими газами из камеры улавливания в рукавный фильтр, где отделяются от газового потока. После этого они вновь используются в производстве [36]
В мокрых способах фтористые соединения улавливаются водой или щелочными растворами. При этом протекают следующие реакции:
2HF+Na2CO3=2NaF + Н20 + С02;
SiO2+4HF=2Na2SiF6.
При химической полировке хрусталя смесью плавиковой и серной кислот в атмосферу выделяются фтористые газы и пары кислот. Средняя концентрация фтористых соединений в многоцикловых полировочных установках 900 мг/м3, а объем воздуха – (3500÷5000) м3/ч.
Степень очистки в скрубберах, орошаемых водой, достигает лишь 60%. Для интенсификации процесса очистки НИПИОТстромом предложены пенные абсорберы, в которых улавливание достигает (96÷98)%. Образующаяся в процессе кислая вода нейтрализуется.
Для очистки газов, выделяющихся при одноцикловом процессе полировки, рекомендована установка, состоящая из трех пенных аппаратов. Газ и вода в установке движутся противотоком. Концентрация фтористого водорода в газе при одноцикловом процессе до абсорбции достигает 65 г/м3. Это позволяет получить 15%-ный раствор плавиковой кислоты и использовать его повторно. После очистки содержание фтора в газе достигает санитарной нормы [36].
Кроме фтористых соединений в топочных газах находятся SO2 и NOх. Содержание SO2 в газе обусловлено наличием серы в топливе и сернистых соединений в шихте, а NOх вследствие окисления азота воздуха и соединений азота, входящих в состав топлива. Для очистки газов от SO2 осуществляются различные хемосорбционные процессы, т. е. поглощение SO2 растворами Na2SO3, Na2CO3, NaOH, NH4OH, Ca(OH)2 и суспензиями CaO, MgO, ZnO.
В стекольной промышленности Японии, где используется жидкое топливо, содержащее много серы, применяют нерегеративный сульфит-бисульфитный метод очистки газов.Установка производительностью 370 тыс. м3 газа в 1 час работает в несколько стадий. Абсорбер, куда попадает топочный газ, орошается свежим раствором сульфита натрия. Из абсорбера выводят раствор, содержащий пиросульфит натрия, который затем окисляют воздухом в сульфат. Раствор сульфата выпаривают и кристаллизуют, затем сушат и в виде безводного продукта используют в производстве стекла.
Абсорбировать SO2 можно и раствором NaOH. В этом случае улавливается до 97 % оксидов серы и 95 % пыли. Получающиеся сульфаты могут быть использованы при варке стекла.
Содержание оксидов азота в отходящих газах стекловаренных печей зависит от избытка и температуры воздуха, подаваемого в печи. С ростом этих показателей концентрация оксидов азота в газе увеличивается. Для снижения содержания NOх варку стекла проводят в электропечах или используют сочетание обычного топлива с электронагревом стекломассы [37].