發布時間:2019-03-22 12:47 點擊:
挑選性催化還原法(SCR)脫硝技能是現在運用*廣、技能*為成熟的脫硝技能之一,在玻璃煙氣管理中得到了廣泛運用。本文簡單敘述了玻璃熔窯煙氣特色、排放規范以及典型的煙氣脫硝工藝,并比照剖析運用于玻璃職業的兩種常見類型SCR催化劑:蜂窩式和平板式,以期為業主在后期項目實施中供給參閱。
現如今玻璃在人們日子中無處不在,玻璃職業規模逐年壯大,尤以平板玻璃產值為*大,我國的平板玻璃產值已接連 26 年位居世界首位,到2017年末,全國浮法玻璃出產線362條,產能12.95億重箱。其間,玻璃熔窯作為玻璃出產企業的中心,耗費70%以上的動力,一起也是形成污染物的首要排放來歷。玻璃熔窯排放的煙氣成分雜亂,內含有很多粉塵顆粒物、硫氧化物(SOx) 和氮氧化物(NOx) 等污染物,對大氣形成了嚴峻的污染。為了操控污染排放總量和濃度,促進玻璃職業的節能減排,采納有用的煙氣管理辦法已刻不容緩。
1 排放規范
近年來,為了嚴厲操控污染物的排放,國家環保方針密集出臺,在此背景之下,玻璃職業能耗高、污染重的問題尤為突出,已成為我國大氣污染操控的要點職業之一。跟著日益嚴峻的大氣污染問題,國家對各類工業鍋爐、工業窯爐粉塵及 NOx的排放限值要求日益嚴厲。其間2011年發布的 GB26453-2011《平板玻璃工業大氣污染物排放規范》規定,自2014年1月1日起玻璃熔窯顆粒物及NOx的排放限值分別為 50mg/m3和700mg/m3,詳細見表 1。跟著環保法規的日益加碼,一些當地開端提前布局,像北京、河北、山東、天津等省市均擬定了比國家規范更嚴的當地規范。
2 玻璃職業煙氣特色
玻璃職業既是耗能大戶,又是高污染職業,在平板玻璃配料、物料熔化和玻璃成型等出產過程中,會發作的很多煙氣污染物,排放的煙氣具有以下特色:
(1) 燃料的多樣性,形成玻璃熔窯煙氣污染物的成分差異大?,F在平板玻璃出產線首要選用重油、天然氣、煤制氣、石油焦等燃料,以石油焦、重油為例,煙氣中的首要污染物是粉塵、SO2和 NOx,且排放濃度較高,煙塵堿金屬含量高、成分雜亂、黏性大,一起含有多種酸性氣體如 HCl、HF 等; 而以天然氣為燃料的玻璃熔窯,煙氣中的粉塵及 SO2含量則相對較少。詳細見下表 2。
(2) 出口煙溫高(400~550℃) ,玻璃熔窯煙氣帶走了 35%以上的熱量,為加強余熱運用,熔窯出口處一般接有余熱鍋爐;
(3) NOx含量高,玻璃熔化工藝溫度高達1500℃ 以上,高溫焚燒生成很多熱力型 NOx,遠高于水泥、陶瓷等其他類型的工業熔窯發作的 NOx;
(4) 煙氣動搖大,玻璃熔窯在出產作業時需求進行換火操作,在此過程中,煙氣量和煙氣組分動搖較大,可導致窯內溫度先敏捷下降再敏捷升高,容易出現氨逃逸或功率下降;
(5) 堿金屬、堿土金屬( Na鹽、K 鹽、CaO 等) 含量高,是催化劑中毒來歷之一;
(6) 煙塵粒徑小、粘附性強和腐蝕性高,含有多種酸性氣體( HCl、HF 等) 。
3 玻璃熔窯煙氣脫硝的典型工藝
比較較燃煤機組煙氣脫硝,玻璃職業由于煙氣成分雜亂等原因,凈化管理困難得多?,F在玻璃職業除塵和脫硫工藝已經較為老練,基本上沒什么技能妨礙,而玻璃職業煙氣脫硝工藝盡管較多,但大多工藝存在可行性不高、經濟性差、運轉條件不確定等問題,其間運用*廣、技能*為老練的一項脫硝技能當屬 SCR脫硝技能。SCR 脫硝技能是在催化劑的效果下,向煙氣中噴入還原劑( 氨水、液氨或尿素) ,還原劑在脫硝反應器內敏捷分解,并挑選性地將廢氣中的 NOx還原生成對環境無污染的 N2及 H2O 從而完成下降 NOx排放量,反應式如下:
4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+ 6H2O
6NO2+ 8NH3→ 7N2+ 12H2O
常見的典型玻璃熔窯煙氣 SCR 脫硝工藝流程如圖 1 所示,特別適用以石油焦、重油為燃料的雜亂煙氣條件。玻璃熔窯出口煙氣(450~550℃) 首先進入余熱鍋爐( Ⅰ段) ,收回熱量( 煙溫降至350~450℃) ; 然后煙氣經過高溫電除塵設備,煙氣除塵( 煙溫降至300~420℃) 凈化后進入 SCR反應器,在 SCR反應器中與氨反應后將煙氣再次送至余熱鍋爐( Ⅱ段) 換熱,對余熱再次收回運用,后經過脫硫除塵工藝處理后到達煙囪,合格排放。該工藝的優勢在于:
(1) 運用余熱鍋爐進行熱量收回,可完成動力再運用;
(2) 煙氣經余熱鍋爐后,進入 SCR反應器時溫度正好又能滿足脫硝催化溫度;
(3) 脫硝前除塵,能有用下降煙氣中粉塵對 SCR催化劑的毒化效果,延伸催化劑的運用壽命。
4 SCR催化劑
國內玻璃熔窯大部分已啟動了 SCR脫硝工程,其間 SCR催化劑是脫硝體系的中心,是決定著整個脫硝體系的要害,是關乎玻璃企業的效益、環保壓力,甚至企業生計的要害?,F在在玻璃職業,SCR催化劑運用較多的是平板式催化劑和蜂窩式催化劑,如圖 2 所示。
平板式催化劑以不銹鋼網為骨架,采納雙側擠壓的方法將活性物質( V2O5、MoO3等) 與金屬網柵結合成型,節距為 6.0~7.0mm,幾許比表面積相對較小,具有較強的抗磨損和防阻塞特性,合適于煤質不穩定、含灰量高及灰粘性較強的煙氣環境。同樣,由于基材運用鋼網和鋼板作為支撐性資料,不會發作坍塌等嚴峻的環保事情,通用性強,合適于幾克到百克灰份。
蜂窩式催化劑歸于均質催化劑,以 TiO2、V2O5和 WO3為首要成分,催化劑本體全部為催化劑活性資料,因而其表面遭到灰分等磨損后,依然能夠維持原有的催化劑性能。其特色是單位體積的催化劑幾許比表面積大,催化活性相對較高,達到相同功率所用的催化劑體積較小。但由于蜂窩形狀夾角較多,易堵灰,僅合適于低灰分、灰粘性小的煙氣環境。兩種形式催化劑在玻璃職業優劣勢比照剖析見表 3。
與蜂窩式催化劑比較,平板式催化劑有如下優劣勢:
(1) 長條開孔,壓損小,抗堵灰能力強。平板式催化劑的節點少,飛灰在催化劑端面不易搭橋,一起平板式催化劑長方形開口,具有彈性結構。由單板組裝而成,板與板之間并沒有徹底固定,在煙氣的流通中,板會有細小的顫動,從而使飛灰不易集合,減少了飛灰對催化劑的阻塞。蜂窩式催化劑模塊是將擠出的蜂窩單體組裝固定,為正方形開口,剛性結構。每個單體都牢牢固定,在煙氣的流經過程中催化劑不會發作顫動,不僅使飛灰在其端面易搭橋集合,一起固定的催化劑增加了飛灰與其直接沖突的幾率,使得催化劑的磨損也嚴峻。
在壓力損失方面,平板式催化劑也有顯著的優勢。一般地說,在同一反應器內,平板式催化劑的孔隙率在 85%左右,蜂窩式催化劑的孔隙率在 70%左右,大孔隙率意味著小的壓力損失。
(2) 不銹鋼柵網做骨架,抗磨損能力強。蜂窩式催化劑以陶土作為催化劑載體,平板式催化劑以不銹鋼柵網為載體,煙氣中飛灰對催化劑的磨損是不可避免的,并且跟著運轉時刻的增加,對催化劑的磨損也逐漸嚴峻,如果沒有相應的辦法,會導致催化劑徹底損壞。而平板式催化劑內不銹鋼柵網可以有用保護催化劑免受煙氣中的飛灰對催化劑的進一步磨損,不會對 SCR體系的安全運轉發作影響。
用于玻璃熔窯煙氣脫硝管理的兩種催化劑,在同一工藝( 煙氣+余熱鍋爐+脫硝+余熱鍋爐+脫硫+除塵+煙囪) ,不同燃料( a 為煤制氣、b 為天然氣) 和相同傳統空氣助燃的工況條件下運轉近一年的體現??梢钥闯?,盡管平板式催化劑煙氣運轉條件更嚴苛,但在耐磨和抗堵灰性能上,比蜂窩式催化劑有優勢。
(3) 幾許比表面積小,體積量相對較多。蜂窩式催化劑比表面積較平板式催化劑大,導致在同等規劃條件下所用的平板式催化劑體積量較蜂窩催化劑要多,一般體積量為蜂窩催化劑的1.1~1.2倍,但在玻璃項目催化劑總體積量不大以及平板式催化劑選用大比表面積鈦白粉作為原料的情況下,差距越來越小。
5 總結
(1) 面臨玻璃熔窯在出產過程中發作很多氮氧化物等大氣污染物,SCR煙氣脫硝技能具有脫硝功率高、技能老練等優點,在平板玻璃煙氣脫硝管理上得到了廣泛運用。
(2) 玻璃熔窯煙氣成分雜亂,具有 NOx濃度高、有粘性等特色。為此,要結合玻璃爐窯運轉及煙氣特色挑選合適的管理技能路線,使污染物排放濃度合格。挑選“玻璃熔窯煙氣+余熱鍋爐+電除塵+SCR脫硝+余熱鍋爐+脫硫+煙囪”技能,具有較優的環境效益,經濟合理,可在平板玻璃職業推廣運用。
(3) 平板式催化劑具有長條開孔,孔隙率高、壓損小、抗堵灰及抗磨損能力強等特色,在玻璃職業煙氣管理中得到了廣泛證明,為業主挑選合適的、性價比高的 SCR 催化劑供給參閱和借鑒。
版權聲明:本網注明來源為“環亞環?!钡奈淖?、圖片內容,版權均屬本站所有,如若轉載,請注明本文出處:http://www.shubhyatraindia.com 。同時本網轉載內容僅為傳播資訊,不代表本網觀點。如涉及作品內容、版權和其它問題,請與本網站聯系,我們將在及時刪除內容。