Сжигание топлива в обрабатывающей промышленности (стр. 48 )

Категория источника	SNAP-код	Доля в суммарных выбросах [%]
SO2	NOx	НMЛOC	CH4	CO	СО2	N2O	NH3
Производство минеральной ваты	030318	0	0	-	-	0	0	-	-

0 = данные по выбросам имеются, но их величина ниже допустимого предела округления (0,1%)

- = нет данных по выбросам

Также существуют выбросы фенолов, но их оценок для Европы нет.

3 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

3.1  Описание операций

Продукты, изготовленные из искусственного минерального волокна (MMMF), обычно состоят из неорганических волокон, полученных из силикатного расплавленного материала, и в зависимости от области их применения, содержат вяжущие вещества, добавки и фильтры [3].

Несмотря на то, что в целом технология плавления очень напоминает технологию плавления стекла, имеют место значительные различия в составе типов стекла, которые должны отвечать специальным требованиям к искусственным минеральным волокнам в части технологичности, вязкости, диапазона плавления, гидролитического класса, термостойкости и т. д. В частности используются особые стекла, содержащие бор, и стекла с добавками вулканической породы (фонолита, базальта и диабаза) [3].

3.2 Определения

3.3 Технологии

Для силикатных расплавов используются вагранки. Исходным материалом для производства MMMF являются силикатные породы (например, базальт, диабаз) или металлургический шлак с щелочными и кислотными добавками (например, известняк, доломит, песчаник). В качестве топлива используется кокс, мазут или газ [3].

В блоках электрических плавильных печей минеральное сырье расплавляется за счет нагрева электрическим сопротивлением. Используются также блоки из огнеупорных материалов и металлические контейнеры с водяным охлаждением [3]

Силикатный расплав подается в закрытые или открытые каналы (питатели, желоба) или непосредственно в блоки обработки, где производятся волокна. Чаще всего используются процессы дутья, центрифугирования и тяги [3].

Искусственные минеральные волокна обычно пропитываются, вымачиваются или покрываются с возможной последующей сушкой для получения широкого диапазона конечных продуктов [3].

Пропитанный или покрытый покрывающим слоем полуготовый продукт высушивается горячим воздухом. Используются однослойные или многослойные сушилки непрерывного прохождения и камерные сушильные печи. Температура горячего воздуха может достигать 300оС. Происходит общая циркуляция горячего воздуха (процесс циркуляции воздуха), обеспечивающая прямой и косвенный подогрев (например, с помощью масляного теплоносителя) [3]. Для производства определенных продуктов используется горячее прессование; сушка и закалка осуществляются путем подогрева между двумя нагретыми формами [3].

Потребление энергии составляет 6-10 ГДж на тонну произведенного продукта.

3.4 Выбросы

Выбросы пыли являются результатом перемещения сырьевого материала, а также процесса плавления.

Прочие выбросы выделяются при процессе плавления, вытягивания нити, а также конечной обработки ваты. Выбрасываемыми загрязняющими веществами являются: оксиды серы (SOx), оксиды азота (NОx), ЛОС (неметановые ЛОС и метан (CH4)), оксид углерода (СО), диоксид углерода (СО2) и закись азота (N2O). По данным CORINAIR90 основными загрязняющими веществами являются SO2, NOx и СО2 (см. также таблицу 1).

Вагранка является источником выбросов СО, CO2 и NOx, происходит также выброс SO2 и H2S, поскольку шлак доменной печи содержит серу [4].

Выбросы органических и неорганических веществ возникают при изготовлении искусственных минеральных волокон. Неочищенный газ плавильных печей обычно имеет абсолютно неорганическую природу и не содержит волокнистых компонентов. Выбросы органических веществ могут возникнуть при приготовлении вяжущих веществ [3].

Когда обрабатываются вяжущие вещества, содержащие азот (аммиак, аминопласт), в отходящих газах в зависимости от условий эксплуатации могут наблюдаться аммиак и/или органические соединения, содержащие азот [3].

Выброс газов или твердых частиц при производстве волокна не наблюдается [3].

3.5 Меры по снижению выбросов

Выбросы пыли от перемещения и подачи сырьевого материала можно уменьшить с помощью использования тканевых фильтров или применения различных методов усовершенствования этих операций.

Вытяжные системы и сушилки (закалочные сушилки, прессы) должны конструироваться таким образом, чтобы предотвратить перегрузку оборудования вследствие повышенных температур и избыточных скоростей потока, усиленного испарения составляющих вяжущих веществ и переноса в воздушном потоке капель и волокнистой пыли [3].

Зловонные и органически загрязненные отходящие газы сушильных и закалочных печей подаются на установки очистки отходящих газов. Можно использовать системы многоступенчатого мокрого сепаратора (скрубберы) в сочетании с мокрыми электрофильтрами или аэрозольными сепараторами, а также каталитическое и тепловое сжигание. Процессы с применением высокочастотной сушки не ведут к образованию зловонных и органических выбросов. Значительные выбросы пыли при сушке и закалке не наблюдаются. Отходящие газы выбрасываются через дымовую трубу [3].

4 УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА

Упрощенная методика заключается в применении соответствующего коэффициента выбросов на основе данных производственной статистики или статистики энергопотребления.

5 ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА

При наличии обширной программы замеров можно рассчитать выбросы для конкретного завода.

6 СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Стандартные производственно-энергетические статистические данные национальных или международных статистических справочников.

7 КРИТЕРИИ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА

Производство минеральной ваты является незначительным источником выбросов и, как следствие, может рассматриваться как площадный источник. Однако производство, на котором имеется дымовая труба, может считаться точечным источником, если имеются заводские данные.

8 КОЭФФИЦИЕНТЫ ВЫБРОСОВ, КОДЫ КАЧЕСТВА И ССЫЛКИ

Для ситуации в Нидерландах можно предложить следующее:

Коэффициенты выбросов в кг/тонну ваты составляют:

Подача/перевозка:

пыль: 0,5 кг на тонну ваты

Плавильная печь:

SO2 1,5 кг на тонну ваты

CO2 115 кг на тонну ваты

СО 3,2 кг на тонну ваты

Fg 0,008 кг на тонну ваты

Пыль: 0,06 кг на тонну ваты (после коллектора пыли)

Вытягивание нити/производство ваты:

Формальдегид 0,2 кг на тонну ваты

Фенол(ы) 0,7 кг на тонну ваты

Аммиак 1,8 кг на тонну ваты

ЛОС 1,0 кг на тонну ваты

Топливо:

NOx 1,1 кг на тонну ваты

CO2 450 кг на тонну ваты

В таблице 2 приведены коэффициенты выбросов, связанные со сжиганием топлива при производстве минеральной ваты по данным CORINAIR90 в [г/ГДж]. Коэффициенты выбросов, связанные с технологией, в большинстве своем приведены в других единицах (например, г/т продукта, г/т шихты) и перечислены в примечаниях к таблице. В случае использования производственных статистических данных следует учитывать удельное энергопотребление (ГДж/т продукта), которое присуще только данному процессу и данной стране. По данным CORINAIR90 величина удельного энергопотребления находится в диапазоне от 7 до 5 000 ГДж/т продукта.

Таблица 2: Коэффициенты выбросов при производстве минеральной ваты7)

			Коэффициенты выбросов
Тип топлива	NAPFUE	SO22)	NOx3)	НMЛOC4)	CH44)	CO5)	CO26)	N2O	NH3
				код	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]	[кг/ГДж]	[г/ГДж]	[г/ГДж]
s s s s	уголь кокс кокс биомасса	hc hc bc	паровичный коксов. печь коксов. печь древесина	102 107 108 111	584-6101) 138-5841) 6501) 1301)	150-2001) 90-1001) 2201) 1301)	151) 1,5-831) 51) 481)	5-151) 1,51) 151) 321)	20-971) 971) 901) 1601)	93-951) 101-1101) 861) 1021)	3-51) 31) 31) 41)
l l	нефть нефть		мазут газойль	203 204	143-10301) 55-941)	100-3301) 1001)	31) 1,5-21)	3-81) 1,5-81)	12-201) 12-201)	73-781) 73-741)	2-101) 21)
g g	газ газ		природный сж. нефт. газ	301 303	0,3-81) 0,041)	60-2501) 1001))	4-101) 2,11)	2- 41) 0,91)	13-201) 131)	53-571), 651)	1-31) 11)

1) данные CORINAIR90, площадные источники

2) SOx: 8480 г/т (1989) /1/

2320 г/т (1991) /1/

10 г/т загрузки Вагранки /2/

3) NOx: 210 г/т продукта (1989) /1/

200 г/т продукта (1991) /1/

800 г/т загрузки Вагранки /2/

80 г/т загрузки Вагранки /2/

4) ЛОС: 450 г/т загрузки Камера продувки

500 г/т загрузки Вулканизационная печь

5) CO: 8120 г/ГДж (1989 г.) /1/

<7400 г/ГДж (1991 г.) /1/

6) CO2: 67,4 кг/ГДж продукта Общий для (1989 г.) /1/

168 кг/ГДж продукта Общий для (1991 г.) /1/

7) Принимается, что приведенные здесь коэффициенты выбросов относятся к источникам сжигания при производстве минеральной ваты. Примечания могут содержать коэффициенты выбросов для других процессов.