Cac bfap ky thuat giam fat thai KNK trog sx kinh

1 Tổng quan tình hình sản xuất kính Việt Nam Kính sản xuất giới hầu hết theo cơng nghệ kính (Float glass) Alastair Pilkington sáng chế năm 1959 Các giai đoạn trình sản xuất kính tương tự sản phẩm thủy tinh khác, điểm khác thủy tinh khỏi lò nấu tạo hình bề mặt kim loại lỏng (thường thiếc) Kính sản xuất theo cơng nghệ gọi kính nổi, nguyên liệu đầu vào để sản xuất loại kính khác tùy theo nhu cầu, có kính cường lực, loại kính sử dụng nhiều xây dựng sản xuất xe Sản xuất kính dùng xây dựng phát triển mạnh theo nhu cầu thị trường thập kỷ qua, sản lượng năm 2007 tăng gấp 2,6 lần năm 2000, tăng gấp 35 lần so với 1990 Từ 2008 đến nay, tác động suy thối kinh tế, ngành kính gặp nhiều khó khăn chịu nhiều áp lực cạnh tranh kính nhập từ nước khu vực Với lợi chi phí sản xuất thấp 15-20%, kính từ nước khu vực tràn vào Việt Nam, đặc biệt từ Trung Quốc Tính đến tháng 4/2009, ngành kính có hai nhà máy cơng suất 8,5 triệu m2 phải đóng cửa, ba nhà máy khác tạm thời tắt lò sản xuất 42 triệu m2 Hiện tại, nhà máy vận hành 65,5 triệu m2, 56% tổng công suất xây dựng, lắp đặt Đến 2011, tình hình khơng khả quan hơn, ngành kính Việt Nam có lực sản xuất 120 triệu m2 bảy tháng đầu năm 2011 sản xuất 43 triệu m2 Bảng: Sản xuất kính xây dựng Việt Nam Năm Sản lượng kính xây dựng (triệu m2) Kim ngạch xuất kính xây dựng (USD) 2000 30,71 - 2001 30,72 1,635 2002 38,77 3,199 2003 38,35 4,283 2004 43,68 9,682 2005 74,76 10 2006 81,31 88,527 2007 80,00 35,423 Cơng nghệ sản xuất kính Ngun liệu sản xuất kính nổi: gồm ba thành phần chính, chiếm tỷ lệ 99% (bao gồm kính tái sử dụng) cát, soda ash dolomite/limstone Trong tài liệu “Pilkington and the flat glass industry 2010” NSG Group công bố, cấu giá thành, nguyên liệu chiếm 22% lượng chiếm đến 21% Ở Việt Nam, chi phí lượng sản xuất kính doanh nghiệp nước bình qn chiếm đến 30-35% Sản xuất kính Việt NamViệt Nam có trữ lượng cát lớn, ước tính hàng tỷ tấn, trải dài vùng Quảng Ninh, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bà Rịa, Vũng tàu… Một số vùng thăm dò trữ lượng Vân Hải (Quảng Ninh), Nam Ơ, Thăng Bình (Quảng Nam Đà Nẵng), Thủy Triều, Đầm Mơn (Khánh Hòa), Hồng Liêm (Bình Thuận) v.v Một số mỏ khai thác Chất lượng cát Việt Nam đánh giá tốt, dùng sản xuất thủy tinh loại, kính xây dựng, pha lê, kính quang học… Quy trình sản xuất: Ngun liệu Bụi Định lượng Bụi Trộn Nước điều chỉnh độ ẩm Băng tải Nạp liệu Silo đầu lò Định lượng Nạp phối liệu Kính vụn Lò nâu Buồng thu hồi nhiệt Bụi, khí nhiễm, ồn, nhiệt Kênh dẫn Bụi, nhiệt Bể thiếc Bộ trộn khí H2 N2 Lò ủ làm nguội Bụi, nước thải, ồn Bụi, nước thải, ồn Máy cắt Khi kính vụn Dàn lăn nâng hạ kính Máy đập búa Cắt dọc, cắt ngang Tách kính Bụi Quạt thổi bụi Đóng gói Bụi, ồn Các giai đoạn q trình sản xuất kính tương tự sản phẩm thủy tinh khác (chai lọ, bát đĩa…), điểm khác thủy tinh khỏi lò nấu tạo hình với bể thiếc Nguyên tắc trình thủy tinh chảy lỏng thành dòng song song tạo hình bề mặt thiếc ảnh hưởng trọng lực sức căng bề mặt Bể thiếc có cấu tạo gồm vỏ bọc khung thép, bên lót vật liệu chịu lửa Chiều dài khoảng: 55-60m, chiều rộng: 4-10m chia thành 15-20 vùng Bể làm kín giảm áp suất cách cấp hỗn hợp khí (N2 + H2) Hỗn hợp khí ngăn q trình oxy hóa bề mặt thiếc trì bề mặt tiếp xúc kính thiếc nóng chảy Độ dày kính phụ thuộc vào tỷ lệ dòng chảy thủy tinh tốc độ lăn A: Nguyên liệu B: Thủy tinh vụn C: Lò nung D: Điều chỉnh áp suất E: Thiếc nóng chảy F: Bể G: Lò ủ làm nguội M: Máy cắt Hình: Quy trình tạo hình kính Hình: Cơ cấu lăn kính Các biện pháp kỹ thuật giảm phát thải khí nhà kính Các vấn đề mơi trường phát sinh sản xuất kính yêu cầu nhiệt độ nung cao tiêu tốn nhiều lượng gây theo ô nhiễm khơng khí (bụi khí nhiễm) Nước thải q trình sản xuất tuần hồn đến 95% chất thải rắn (kính vỡ, phế phẩm) tái sử dụng hoàn toàn Như để giảm tiêu tốn lượng sản xuất cần áp dụng biện pháp kỹ thuật giảm thiểu phát thải sản xuất Các biện pháp kỹ thuật giảm thiểu phát thải khí nhà kính sản xuất kính thực theo bước thực theo bước: Bước 1: Đây biện pháp giảm thiểu không cần đầu tư nhiều trang thiết bị bao gồm: - Xem xét lại tiêu chuẩn, hướng dẫn vận hành, tính toán cân nhiệt dây chuyền sản xuất; - Lựa chọn nguyên nhiên liệu dây chuyền sản xuất; - Vệ sinh, kiểm tra bảo dưỡng định kỳ thiết bị Bước 2: Đây giai đoạn cải thiện hiệu sử dụng lượng thiết bị, giảm thiểu nguồn phát thải cách tạo thay đổi nhỏ quy trình sản xuất có Bước 3: Cải tiến, thay đổi công nghệ sản xuất Áp dụng công nghệ đại nhằm giảm thiểu tác động mơi trường, tiêu tốn nhiều chi phí ban đầu cho đầu tư thiết bị 3.1 Nguyên liệu sản xuất [2] 3.1.1 Lựa chọn nguyên liệu: Hầu hết nguyên liệu đến nhà máy dạng thành phẩm sử dụng mà không cần gia công chế biến lại Nguyên liệu: cát Cam Ranh (Khánh Hòa) cát Bình Thuận, Soda Trung Quốc, Sunfat natri (Singapore), Dolomite (Yến Bái), Đá vôi (Kim Bảng), Pegmatite (Yên Hà), bột than, kính vụn, bột màu… Ngồi thành phần hóa, vấn đề khác quan tâm như: chất lượng nguyên liệu, độ ẩm, kích cỡ hạt, tỷ lệ phân bố kích thước hạt, nguồn gốc nguyên liệu Việc phân tích thành phần hóa ngun liệu, kim loại nặng ngun liệu, thành phần tạp chất… phòng thí nghiệm phân tích - Thành phần hóa kính: Việc lựa chọn thành phần hóa kính định ứng dụng sản phẩm phương pháp tạo hình Kính phương pháp kính thơng thường lệ thuộc hệ SiO2 – Na2O – CaO Căn đặc điểm yêu cầu sử dụng phương pháp cơng nghệ tạo hình kính nổi, hàm lượng Al2O3 thồng thường không đươc vượt 18%, tổng hàm lượng CaO + MgO ≥ 12%, tổng hàm lượng Na2O + K2O ≤ 14%, Fe2O3 ≤ 0,1% Bảng: Thành phần nguyên liệu sản xuất kính Bảng: Thành phần hóa kính nhà máy kính Bình Dương Oxit SiO2 Al2O3 CaO MgO Hàm lượng % 71,5 – 72,5 1,0 – 1,8 9,0 – 9,0 3,5 – 4,0 13,5 – 14,0 Na2O Fe2O3 0,1 – 0,15 3.1.1 Lưu kho bảo quản nguyên liệu Việc tồn trữ gia công nguyên liệu vấn đề không xem nhẹ sản xuất kính Nếu tồn trữ gia cơng ngun liệu xử lý khơng thích đáng dẫn đến phế liệu phát sinh ô nhiễm, cung cấp gián đoạn, chất lượng không hợp quy cách vấn đề ứ đọng vốn… tạp ảnh hưởng bất lợi cho sản xuất - Các loại nguyên liệu trước vào xưởng, cán kiểm nghiệm chất lượng phải kiểm tra chất lượng, tình hình chất lượng để bố trí tồn trữ xử lý - Nguyên liệu sau vào xưởng phải tồn trữ với số lượng định Thông thường cần phải vào lượng sử dụng ngày, khoảng cách vận chuyển nguyên liệu, phương thức điều kiện vận tải để định lượng tồn trữ lớn nhỏ thời gian ngắn dài - Nguyên liệu dạng bột kiềm nguyên chất đóng gói rời cần để kho đảm bảo chống nước chống ẩm tốt - Nguyên liệu dạng bột khối lượng lớn cát silic để bãi chứa Khi để trời cần ý vấn đề chống gió, mưa, đơng kết - Nhà máy kính lớn vừa đa phần áp dụng hình thức cần cẩu kho đồng để tồn trữ cát silic, tăng hiệu đồng thành phần hóa giảm bớt lao động nặng nhọc - Đối với cat silic từ nơi sản xuất khác nhau, tồn trữ không lẫn với - Đolomit dạng miếng felspat chứa riêng bãi xi măng phương pháp xếp đống theo cách dựng đứng Trang bị vải bạt chống mưa - Các loại nguyên liệu bột hợp quy cách đóng gói túi cần chứa kho có thơng gió tốt 3.1.3 Gia công xử lý nguyên liệu - Để làm cho phối liệu đồng tăng tốc trình nung chảy thủy tinh, nâng cao chất lượng sản phẩm cần tiến hành gia công xử lý làm vụn, sàng phân loại… ngun liệu khống có kích thước lớn nguyên liệu hóa chất dễ kết khối thành hạt to Nguyên liệu sau làm vụn, bột vụn gia tăng độ phân tán, diện tích bề mặt mở rộng lớn, tăng diện tích tiếp xúc giữ cỡ hạt cửa phối liệu, tăng phản ứng hóa lý nung, nâng cao tốc độ nung chảy độ đồng dịch thủy tinh Có nguyên liệu thạch anh cần thiết phải tiến hành khử sắt - Lưu ý với cát thạch anh nguyên liêu có độ cứng cao, khối lượng sử dụng lớn nguyên liệu thủy tinh Trong q trình mài mòn, chà sát nguyên liệu thiết bị gây lẫn tạp sắt Một số nhà máy trước làm vụn nung nguyên liệu 1000 0C, sau dùng máy đập phản lực (hoặc máy xoay lồng) để tiến hành làm vụn nguyên liệu, nâng cao hiệu suất giảm độ mài mòn thiết bị khí 3.2 Lò nấu thủy tinh b Giảm phát thải NOx [1] Biện pháp kỹ thuật Lưu ý I Cải thiện trình Điều khiển trình cháy tốt nhằm giảm lượng dầu tiêu tốn cháy đến mưc thấp nhất, tránh lượng khí dư thừa lò, giảm lượng khí thải gây nhiễm mơi trường, trì mơi trường cháy tối ưu lò Đặc điểm cháy tốt: Duy trì lửa ót 2/3 chiều rộng lò, nhằm đảm bảo trình truyền nhiệt tốt cho thủy tinh; lửa có độ sáng cao; lượng khơng khí đốt cấp vào: 12 – 14 m3 khơng khí/1 kg nhiên liêu; Nếu điệu kiện cháy thay đổi ảnh hưởng đến phản ứng phân hủy sunphat a Giảm tỷ lệ không Thiết kế lò nung ban đầu khí/nhiên liệu b Giảm nhiệt độ cháy Áp dụng với lò có cơng suất nhỏ Lò chia thành vùng lớn: Cửa nạp liệu; Vùn nấu thô; Vùng nấu tinh; Vùng khử bọt; Vùng gia cơng - Mỗi zone nung có chức riêng nên có nhiệt độ chuẩn riêng nó, phải giữ nhiệt độ riêng ổn định Việc ổn định nhiệt độ cho vùng nấu thô phối liệu nung nóng q nhanh, lớp bề mặt tạo thủy tinh ngăn cản việc nóng chảy Nhiệt độ vùng khử bọt gia công: Ở vùng khử bọt, thủy tinh làm nguội đến nhiệt độ thích hợp 1400 0C Ở vùng gia công, thủy tinh làm nguội đến nhiệt độ tạo hình > 1000 0C Nếu thấp ảnh hưởng đến cấu trúc vòm lò, gạch lò - Gạch chịu lửa lò có khoảng làm việc đến nhiệt độ định, cao nhanh chóng bị ăn mòn giảm tuổi thọ Vì điều khiển nhiệt độ giới hạn việc quan để bảo vệ gạch chịu lửa c Tốc độ cấp khơng Thiết kế vòi đốt thay đổi linh hoạt khí nhiên liệu d Tuần hồn khí khải Sử dụng buồng thu hồi nhiệt e Sử dụng vòi đốt Thiết kế lò nung ban đầu giảm hàm lượng NOx II Lựa chọn nguyên Lựa chọn nguyên nhiên liệu chứa hàm lượng nhiễm S, N, nhiên liệu Clo, kim loại nặng… III Xử lý ô nhiễm a Xử lý bụi Lọc bụi tĩnh điện lọc bụi túi b Xử lý khí bụi Thiết bị hấp phụ nhiễm Bảng: Nồng độ bụi sau sử dụng thiết bị lọc bụi [1] Thông số Bụi Sử dụng lọc bụi tĩnh điện lọc bụi túi Mg/Nm3 Kg/tấn thủy tinh < 10 – 20 < 0,025 – 0,05 Bảng: Các thông số ô nhiễm sau khí sử dụng biện pháp kỹ thuật [1] Nồng độ Thông số Mg/Nm3 Bụi < 15-20 HCl