玻璃熔窑烟气脱硝技术现状及研究进展

2019-08-13 22:08闻春敏
科学导报·科学工程与电力 2019年2期
关键词:流化床烟气催化剂

闻春敏

【摘 要】我国整体经济建设发展迅速,各行业的发展也是有目共睹,本文针对中高温SCR烟气脱硝技术、低温SCR烟气脱硝技术的应用现状,进行妥善合理的分析,并详细介绍玻璃熔窑烟气脱硝技术的研究进展,不断减少玻璃熔窑烟气污染,希望能够给相关学者提供一定的参考与帮助。

【关键词】玻璃熔窑烟气脱硝技术现状;研究进展

引言

随着科学技术的快速发展,我国很多先进的科研技术运用到各行业中,使其自身发展非常迅速。目前,国内玻璃熔窑烟气脱硝大多采用中、高温SCR脱硝技术。由于各个玻璃生产企业的生产工艺、燃料使用情况不同,现有的脱硝技术在实际应用中还存在一些问题或不足。因此,有必要对脱硝技术在玻璃熔窑的应用情况进行分析与讨论,并结合玻璃熔窑工艺及烟气特点,对国内正在研发的一些玻璃熔窑烟气脱硫脱硝一体化新技术进行分析,为玻璃熔窑烟气脱硝治理提供新的思路。

1分析玻璃熔窑烟气脱硝技术的重要意义

在玻璃生产企业中,通过合理运用玻璃熔窑烟气脱硝技术,能够保证熔窑烟气内的污染物质得到有效降低甚至去除,从而减少生态环境污染,为人们提供一个更加健康的生存环境。通过详细分析玻璃熔窑烟气脱硝技术,能够有效提升玻璃生产企业的经济效益,促进企业更好发展。近年来,随着国家对环境保护的重视程度不断加强,相关政策的改变,环保执法力度的加强,玻璃生产企业已经逐步认识到了环保排放的重要性,玻璃熔窑烟气脱硝技术已经成为企业烟气处理的重要技术方法。

2玻璃熔窑烟气特点

目前国内玻璃熔窑的燃料主要有重油、煤焦油、天然气、煤气、石油焦、水煤浆等,同一吨位的熔窑在使用不同的燃料时烟气量、NO及排放量会有所不同。以用重油为燃料的500T/D浮法玻璃生产线为例,烟气量为(8-10)x104m3/h,烟气中的主要污染物为NOx、SO2和粉尘,其中NO初始排放浓度为1500-2500mg/m3,SO2初始排放浓度为800-1200mg/m3,粉尘初始排放浓度为80-200mg/m3。玻璃熔窑烟气中的SO2和NOx,—是来自燃料中的S、N,在高温燃烧时与O2反应生成S02、NOx;二是来自玻璃原料的分解,原料中的芒硝及硝酸钠在高温分解时生成S02、NOx;另外,还有一部分NO,是空气中的N2在高温时与O2反应生成的。

3玻璃熔窑烟气脱硝技术的应用现状

(1)中高温SCR烟气脱硝技术

由于玻璃熔窑烟气中NOx浓度较高,能达到2650mg/m?,如果不采取合理的脱硝技术,会对生态环境产生危害。在玻璃生产企业,为了保证玻璃的生产质量,相关工作人员需要在玻璃熔窑内部加入适量的Na2SO4,Na2SO4占据玻璃配料的6%左右,使得玻璃熔窑烟气粉尘颗粒变大,粉尘含有一定量的Na2SO4颗粒,而烟气中的Na2SO4颗粒能够溶于水,与水结合后,会产生大量的钠离子,引发SCR反应器催化剂中毒。合理运用中高温SCR烟气脱硝技术,有效减少Na2SO4颗粒,能够保证玻璃熔窑烟气浓度得到有效下降。为了保证SCR烟气脱硝技术得到更好的应用,玻璃生产企业中的相关工作人员,在实际工作当中要选择合理的催化剂。现阶段,玻璃企业中常用的脱硝催化剂主要分为蜂窝状催化剂、板状催化剂与波纹状催化剂等三种,其中,应用最为广泛的为蜂窝状催化剂,与板状催化剂与波纹状催化剂相比,蜂窝状催化剂的比表面积大,具有良好的耐热性,当玻璃熔窑中的温度过高时,依然能够保持良好的活性。

(2)低温SCR烟气脱硝技术

与中高温SCR烟气脱硝技术相比,低温SCR烟气脱硝技术的反应温度较低,主要在200℃左右,在玻璃生产企业中,为了保证催化剂的活性,玻璃熔窑周围需要设置合理的余热炉,从而保证玻璃熔窑内部的温度符合相关规定,提高低温SCR烟气脱硝技术的效率。对于玻璃生产企业来说,在运用低温SCR烟气脱硝技术的过程中,不必改造玻璃熔窑,有效降低了企业的运行成本。想要保证低温SCR烟气脱硝技术得到更好的运用,玻璃生产企业中的相关工作人员在实际工作当中,需要科学运用低温SCR催化剂,常用的低温催化剂主要有金属氧化物催化剂。通过合理运用低温SCR烟气脱硝技术,能够保证玻璃熔窑烟气的脱硝效率。但是,在运用低温SCR烟气脱硝技术的过程当中,也存在一定的缺陷,如玻璃熔窑中的余热没有得到合理利用,造成资源的浪费。

4玻璃熔窑烟气脱硝工艺的技术优势

(1)HSR复合脱硝剂为多元复合型物质,可以从根本上避免氨泄漏等安全隐患的发生,也不与玻璃熔窑蓄热室镁砖等耐火材料反应,也不会腐蚀熔窑,呈中性或近中性,贮运稳定、使用安全、无毒、无腐蚀。(2)HSR脱硝技术可以处理750~1400℃范围内烟气中的氮氧化物,比SNCR的温度适用范围(850~1050℃)宽,脱硝率最高可以达到90%以上,而SNCR法的脱硝率一般仅为30%~50%。最为有特色的是,HSR脱硝剂耐高温,可以处理其它脱硝技术不能处理的1100℃以上的超高温烟气。(3)HSR脱硝技术采用窑内还原,可以不改变现有熔窑结构,只需在现有设施的基础上,增加HSR脱硝装置和相应的自控系统。

5玻璃熔窑烟气脱硝技术研究进展

(1)烟气循环流化床脱硝技术

烟气循环流化床脱硝技术主要指的是将玻璃熔窑烟气中的氮氧化物有效去除,进一步提升玻璃的生产质量。由于玻璃生产技术的不断进步,烟气循环流化床脱硝技术也在不断完善,在玻璃生产企业,能够保证玻璃熔窑中的有害物质有效去除,玻璃生产企业中的相关工作人员可以在玻璃熔窑中加入适量的KMnO4,并加入适量的添加剂,有效提升玻璃熔窑的脱硝率。玻璃生产企业中的相关工作人员,在应用烟气循环流化床脱硝技术的过程当中,可以运用原有的烟气流化床设备,有效降低企业的设备采购成本,提高玻璃熔窑内部的反应速率。

(2)臭氧化法脱硫脱硝技术

臭氧化法脱硫脱硝技术主要指的是在脱硫脱硝技术的基础上,在玻璃熔窑中加入适量的O3,由于O3具有良好的氧化性,能够保证玻璃熔窑烟气中的NO得到更好的氧化,将NO氧化成NOX,并提高玻璃熔窑的脱硝脱硫率。在锅炉、矿产等企业,臭氧化法脱硫脱硝技术已经得到广泛应用。但是,在玻璃生产企业中,臭氧化法脱硫脱硝技术的应用较少,根据相关统计数据能够表明,将臭氧化法脱硫脱硝技术与湿法脱硝脱硫技术进行有效结合,能够保证玻璃熔窑中的脱硝率达到69%左右。通过合理运用臭氧化法脱硫脱硝技术,能够有效减少玻璃生产企业的生产投资,进一步提升玻璃的生产质量。

结语

通过详细介绍烟气循环流化床脱硝技术、臭氧化法脱硫脱硝技术的研究进展,能够保证玻璃熔窑中的烟气浓度得到更好的控制,提高玻璃生产企业的经济效益。相关研究人员,要结合我国玻璃生产企业的运行现状,适当加大玻璃熔窑脱硝技术的研究力度,减少烟气污染,保证玻璃熔窑中的余热得到有效利用,推动我国玻璃生产企业的快速发展。

参考文献:

[1]张鑫,李炳炜,徐杰,等.玻璃熔窑烟气高效选择性还原脱硝(HSR)技术的应用[J].玻璃与搪瓷,2017,(6):32-37.

[2]赵蕊.试析脱硫、除尘、脱硝技术在玻璃熔窑烟气治理中的运用[J].资源节约与环保,2015,(7):24.

[3]凌绍华,景长勇,李晓亮.玻璃熔窑烟气SCR脫硝试验研究[J].工业安全与环保,2016,(3):87-89.

(作者单位:浙江嘉福玻璃有限公司)

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