以下是一些清洁生产技术和低污染原料替代高污染原料的方案,结合了实际应用案例和技术原理分析:
一、清洁生产技术
多燃料多流程循环流化床清洁高效燃烧关键技术
技术原理:通过改进锅炉炉膛结构,将单级炉膛变为三级,一级灰循环变为两级灰循环,加大有效燃烧行程,提高燃料适应性,实现更充分的燃烧。同时,实现流化床气固中温分离,降低焚烧灰中的碱金属粘结性,避免分离器后结焦、积灰等问题。
应用效果:以生产1吨1.25兆帕工业饱和蒸汽为例,综合能耗为0.102吨标准煤,实际热效率达88%~91%,达到一级能效标准。与燃煤锅炉相比,每生产1吨蒸汽可节约标准煤0.0405吨,减少二氧化碳排放约0.1053吨。若以生物质完全替代燃煤,每生产1吨蒸汽可减少二氧化碳排放约0.3705吨。
适用范围:适用于生物质、生物质残渣、煤炭、煤矸石等多种固体燃料的高效清洁燃烧,可用于城镇、工业园区和企业的集中供热或用汽等。
工业用复叠式热功转换制热技术
技术原理:采用“初级过滤-滤网-丙纶短纤维工业滤布”三级过滤技术处理高温废水,提高对废水中绒毛、纤维、小颗粒等污染物的过滤效果。同时,采用两级板式换热与热泵技术相结合的双隔离多级换热技术回收废水中的余热。
应用效果:以实施的工程项目为例,废水日处理量300吨,工艺废水温度由70℃降温至20℃,回收热量可用于生产70℃热水280吨/日,每天节约2.75吨标准煤,年节能量约为1000吨标准煤。同时,可减少二氧化硫产排约8.5吨,减少氮氧化物产排约7.4吨,减少二氧化碳排放量约2600吨。
适用范围:适用于印染、食品、啤酒、硅加工等具有高温废水排放且需要使用高温热流量废水降温进行处理及热量回收的领域。
连续臭氧化反应技术
技术原理:臭氧作为有机化学领域中一种清洁的氧化剂,氧化能力很强,可替代有机反应中很多传统的氧化剂。通过连续微通道技术耦合,解决臭氧化强烈放热的难题,确保大规模生产的安全稳定运行。
应用效果:相比传统反应釜,在同样生产能力情况下,反应器体积缩小近百倍,原辅材料投入、危废产生量减少30%~70%,能耗、人员减少50%。例如,按照制备6.4kg产品计算,可减少原辅料投入1655kg,减少厂区危废产生量1134kg,减少废水677kg,减少VOCs废气排放量58kg。
适用范围:适用于研发型实验室精制化学品,单个生产项目量级不大,但产废很高且项目频繁切换的情形,以及医药等精细化工领域几十公斤至吨级规模精细化学品制备。
二、低污染原料替代高污染原料
水性涂料替代溶剂型涂料
替代原理:水性涂料以水为稀释剂,不含有机溶剂或含极少量有机溶剂,因此VOCs排放量极低。
应用效果:在包装印刷、工业涂装等行业广泛应用,可显著降低VOCs排放。例如,南京夜视丽精细化工有限责任公司在反光材料工程树脂生产中,采用环保型溶剂碳酸二甲酯部分替代乙酸乙酯,使产品VOCs产生量从580.98g/L降至258g/L。
适用范围:适用于包装印刷、工业涂装、建筑装饰等领域。
低汞触媒替代高汞触媒
替代原理:低汞触媒中氯化汞含量较低,可减少汞的使用量和排放量。
应用效果:在电石法聚氯乙烯行业中,使用低汞触媒后汞使用量和排放量都可减少约50%。同时,低汞触媒可完全替代高汞触媒,不影响产能。
适用范围:适用于电石法聚氯乙烯生产等行业。