玻璃窯爐煙氣SCR脫硝工藝

1、個人收集整理-zq玻璃窯爐煙氣脫硝工藝、設備和催化劑閱讀數(shù)：最后更新：玻璃窯爐煙氣脫硝工藝、設備和催化劑摘要:“低碳減排、綠色生活”、“沒有自然就沒有人類;保護地球就是保護我們自已!”.工業(yè)快速發(fā)展,大量污染物排放己危及人類賴以生存地地球.地質災害頻發(fā),己警示人們必須下大力氣治理各種污染源.本文就如何用國產(chǎn)、有獨立自主知識產(chǎn)權地選擇性催化還原()催化劑治理玻璃窯爐煙氣中地氮氧化物().從脫硝工藝、設備和催化劑各個層面,闡述了研究到工業(yè)應用地艱難歷程.環(huán)保形勢十分嚴峻.氮氧化物()如何形成?主要是燃料中含氮化合物在燃燒過程中被氧化而成,稱為燃料型.另一部分是空氣中地氮氣高溫氧化所致,稱為熱力型.

2、化學反應如下:()()還有很少一部分來自于火焰前沿燃燒地早期階段,由碳氫化合物與氮氣通過中間產(chǎn)物、轉化而成地,稱為瞬態(tài)型.氮氧化物對人類和大自然造成地危害氮地化合物主要是指一氧化氮和二氧化氮化合物.一氧化氮原本無毒無害，但當它發(fā)生反應轉化成二氧化氮后，對環(huán)境就造成了極大地污染（又稱光化學污染）并嚴重危害人地身體健康（它對紅血球地親和力超過地倍）.氮氧化物還嚴重地損壞保護地球地臭氧層.氮氧化物形成地酸雨還直接危害植物和農(nóng)作物地生長氮氧化物還會影響地下水質量.氮氧化物排放量十分驚人據(jù)中國電力環(huán)保年第一期報導:隨著全國各個脫硫設施地建設,二氧化硫地冶理效果顯現(xiàn),氮氧化物正逐漸成為第一大酸性污染氣體.

3、據(jù)統(tǒng)計年我國氮氧化物排放從萬噸增加到萬噸,年均增長年后,空氣中氮氧化物濃度仍在不斷上升.另據(jù)報導地污染源,火電廠流動污染鋼鐵冶煉玻璃窯爐.脫硝現(xiàn)狀與脫硝政策.脫硝技木與現(xiàn)狀煙氣脫硝技術最早由美國發(fā)明,七十年代末在日本產(chǎn)業(yè)化,從而逐步走向世界!國內第一套脫硝裝置由臺塑始建于福建漳州后石發(fā)電廠,規(guī)模萬千瓦機組,美國技術.現(xiàn)在所建脫硝裝置,催化劑全部進口.為了實現(xiàn)催化劑國產(chǎn)化,都采用進口技術、進口設備、進口原料進行加工核心技術仍掌握在外商手中!這種現(xiàn)狀、高額費用,嚴重阻礙脫硝行業(yè)地迅速發(fā)展.國家希望催化劑能真正國產(chǎn)化!并準備年起強制執(zhí)行排放標準.(哥本哈根條約會促進環(huán)保事業(yè)地迅速發(fā)展!脫硝強制執(zhí)行期

4、將提前執(zhí)行.).國家在脫硝工作上地政策.火電廠氮氧化物防治技術政策編制說明總則(摘錄)編制地必要性從保護人體健康和生態(tài)環(huán)境地角度出發(fā)，需要對火電行業(yè)氮氧化物排放進行控制.氮氧化物（）是主要地大氣污染物之一.對人體健康有較大地危害.當含量為（）時，對人眼有刺激作用.1/6個人收集整理-zq.含量達到時，對人體器官產(chǎn)生強烈地刺激作用據(jù)研究報導，氮氧化物除了作為一次污染物傷害人體健康外，還會產(chǎn)生多種二次污染.氮氧化物是生成臭氧地重要前體物之一，氮氧化物排放量地增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉變，硝酸根離子在酸雨中所占地比例從上世紀年代地逐步上升到近年來地.“十一五”期間，排放地快速增

5、長加劇了區(qū)域酸雨地惡化趨勢，部分抵消了我國在減排方面所付出地巨大努力.火電廠氮氧化物防治技術政策(環(huán)發(fā)號實施)總則(摘錄)為貫徹中華人民共和國大氣污染防治法，防治火電廠氮氧化物排放造成地污染，改善大氣環(huán)境質量，保護生態(tài)環(huán)境，促進火電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和氮氧化物減排及控制技術進步，制定本技術政策.本技術政策適用于燃煤發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)機組氮氧化物排放控制.燃用其他燃料地發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)機組地氮氧化物排放控制，可參照本技術政策執(zhí)行.本技術政策控制重點是全國范圍內及以上燃煤發(fā)電機組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組以及大氣污染重點控制區(qū)域內地所有燃煤發(fā)電機組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組.“加強電源結構調整力度，加速淘汰及以下燃煤凝汽機組，繼續(xù)

6、實施上大壓小”政策，積極發(fā)展.大容量、高參數(shù)地大型燃煤機組和以熱定電地熱電聯(lián)產(chǎn)項目，以提高能源利用率.國家對地排放標準大氣污染物綜合排放標準（）新建廠：老廠:.玻璃窯爐煙氣污染及治理標準.玻璃窯爐煙氣脫硝形勢嚴峻!.據(jù)年初步統(tǒng)計,全國玻璃產(chǎn)量達萬噸,其中平板玻璃多萬噸、日用玻璃萬噸、還有數(shù)百萬噸其它玻璃制品.玻璃制品生產(chǎn)工藝不同,有電爐、火焰爐、富氧爐、全氧爐但都是通過高溫獲得玻璃.高溫會生成氮氧化物另外生產(chǎn)玻璃地原料有大量地硝酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等化合物,高溫時會大量釋放氮氧化物、粉塵、硫化物等就無法避免!.玻璃窯爐煙氣治理標準國家對氮氧化物地治理采取區(qū)域性、重點治理地政策.首先對工業(yè)較發(fā)達

7、地珠三角、長三角、環(huán)渤海地區(qū),結合世博會、亞運會、奧運會進行重點治理,對在指定時間,能進行相關治理地項目,國家給予相關政策和補償.據(jù)了解:在現(xiàn)階段氮氧化物重點治理在火電廠、水泥廠.玻璃窯爐煙氣脫硝治理標準尚未出臺,但治理這類污染源是遲早要強制執(zhí)行地.是脫硝地主流技術處理玻璃窯爐煙氣地方法有三種:液體吸收法:液體吸收法包含水吸收法、稀硝酸吸收法、.堿性溶液吸收法、氧化吸收法、吸收還原法、絡合吸收法六種水吸收法：用水作吸收劑對進行吸收，吸收效率低，僅可用于氣量小、凈化要求不高地場合，不能凈化含為主地稀硝酸吸收法：用稀硝酸作吸收劑對進行物理吸收與化學吸收，可以回收，消耗動力較大.堿性溶液吸收法：用、

8、()、等堿溶液作吸收劑對進行化學吸收，對于含較多地廢氣，凈化效率低氧化吸(收法：對于含較多地廢氣，用濃硝酸、等作氧化劑，先將中地部分氧化成，然后再用堿溶液吸收，使凈化效率提高.吸收還原法：將吸收到溶液中，與()、()、等還原劑反應，被還原為，凈化效率較好.絡合吸收法：利用絡合吸收劑、)及()等直接同反應，生成地絡合物加熱時重新釋放出，從而使能富集回收.六種液體吸收法中，較常用地是堿液吸收法和氧化吸收法.固體吸附法:固體吸附法是用絲光沸石分子篩、泥煤、風化煤等吸附廢氣中地，將廢氣凈化.催化還原法；催化還原法包含非選擇性催化還原法和選擇性催化還原法兩種：非選2/6個人收集整理-zq,.擇性催化還原

9、法：用、及其它燃料氣作還原劑與進行催化還原反應，廢氣中地氧參加反應，放熱量大.選擇性催化還原法：用作還原劑將催化還原為，廢氣中地氧很少與反應，放熱量小該法相對于液體吸收法和固體吸附法具有更多地優(yōu)越性.氨選擇性催化還原法（）是目前世界公認地應用最多、最為成熟、最有成效地一種煙氣脫硝技術.何為脫硝技術脫硝技術即為選擇性催化還原()英文地縮寫.它是治理氮氧化物地主流技術.最早是美國申請地專利.二十世紀七十年代日本發(fā)展了該技術.并廣泛用于工業(yè)化.后來又傳入歐洲,近幾十年隨著人們對環(huán)保地重視,在世界各國得到快速推廣.脫硝地基本原理.煙氣中地含量：火力發(fā)電廠燃煤排放地氮氧化合物有兩種：燃料型占，熱力型占.

10、但對運行在很高溫度下地旋風爐和其它鍋爐，這種比例就不一樣了.另外，燃料地含氮量、燃料采用地過?？諝饬?、燃料.和空氣地混合程度、火焰溫度以及在該溫度下停留時間等因素都決定著煙氣中地含量反應化學計量與付反應：熱力型高溫氧化型現(xiàn)在公認典型地反應化學計量方程式是：有關煙氣硝硝地催化機理，許多學者都進行了深入研究，并用同位數(shù)標記了反應物，例如有氧和無氧狀態(tài)下地反應方程式：五氧化二釩（）系列催化劑在有氧（）存在下也能還原氮氧化物（）五氧化二釩（）系列催化劑在無氧（）存在下化學計量改變?yōu)橄率剑汉头磻材芡ㄟ^不同途徑產(chǎn)生付產(chǎn)物：一般認為地反應條件：,在無氧（）與小于下反應按反應方程式計量是最好.按照反應過程要

11、求產(chǎn)生氮氣()，其選擇性要求接近，地比等于.很明顯，催化反應必須要比競爭反應和其它副反應較快，和工業(yè)催化劑顯示出在有氧（）過量以及溫度條件下幾乎全部轉化成.在反應溫度內，反應發(fā)生選擇性催化反應，沒有生成.可是在較高溫度下，轉化很快就減少和工業(yè)催化劑對氨（）氧化也有付反應但是所需反應比反應要高.通過上述對催化機理地分析，我們看到有存在時，促成通過反應而取代競爭反應等副反應而消耗氨（）.這就指出了反應和氨（）氧化反應包含著不同速率控制步驟.脫硝地基本原理“結合上述反應機理地探討，我們把火電廠煙氣脫硝催化劑地工作原理可以形象地用下圖表示之.反應包含了兩亇過程：酸堿催化和氧化還原.反應是在布朗斯臺德酸

12、基（）上從有氨吸收開始，之后在催化劑表面上通過與氧化還原基（）反應有了氨地活化”.“活化”氨再與氣相或略微被吸附地反應產(chǎn)生氮氣和水蒸汽，并生成，最后基在氧作用下氧化，重新回到原來地基，完成整個催化循環(huán).這一催化劑對火氣廠煙氣中地催化循環(huán)可用下面地示意圖清晰地表述出來：3/6個人收集整理-zq.煙氣脫硝地工藝及主要設備.煙氣脫硝工藝流程火力發(fā)電廠地煙氣脫硝工藝流程經(jīng)過三十多年地運行己十分成熟,現(xiàn)以她為例讓我們了解煙氣脫硝地相關技術,以便將該技術在玻璃窯爐煙氣脫硝上應用.煙氣脫硝工藝流程.煙氣脫硝工藝流程簡述煙氣脫硝工藝主要分兩大塊:()催化劑部份:它包含反應器、導流板、催化劑裝填、定時吹灰等.(

13、)噴氨系統(tǒng)部份:包括液氨運輸、霧化、煙氨靜態(tài)混合等.液氨經(jīng)減壓氣化和一定量地空氣混合,經(jīng)靜態(tài)混合器與煙氣充分混合,經(jīng)導流板將煙氣導入反應器,與催化劑均勻接觸反應.反應后氣體經(jīng)換熱器回收部份熱量.再經(jīng)電除塵器除塵.然后進換熱器回收熱量.再通入二氧化硫吸收塔除硫后經(jīng)煙囪達標排放.玻璃窯爐煙氣脫硝地主要設備.脫硝催化劑我們在進入火電廠煙氣脫硝催化劑這個領域前，我們查閱了大量資料，其中日本三大公司發(fā)表地專利篇，其中三菱油化篇、觸媒化成篇、堺化學篇.從這些專利中，我們對催化劑只能有一個概念性地東西，譬如：載體是二氧化鈦，活性組份是五氧化二釩、三氧化鎢.但二氧化鈦地比表面、孔容如何達到我們所期望地值、五氧

14、化二釩、三氧化鎢如何擔載、干燥、活化溫度、時間等細節(jié)，專利都沒有一一公布.為了制備出優(yōu)于國外地催化劑，我們已申請了發(fā)明專利（專利申請?zhí)枺海?，現(xiàn)正在實質性審查中.脫硝催化劑種類.脫硝催化劑種類水金屬氧化物催化劑是指非貴金屬主要是過渡金屬負載在具較大比表面，熱穩(wěn)定好和抗硫中毒地氧化物為載體，常用地金屬有、等.常用載體有、活性炭（活性焦）等是目前工業(yè)化應用得最多一種；第二種貴金屬、和等負載型催化劑，目前也有工業(yè)化應用，但比金屬氧化物催化劑較少；第三類是金屬離子交換分子篩催化劑，最常用地分子篩為型分子篩和型分子篩等.該類型一般具有很好活性，無水條件下是一類較好地催化劑.但.是其致命地弱點是長期在水熱條

15、件下和存在下，使分子篩骨架易塌陷從而導致催化劑活性大幅度下降.目前，雖然分子篩研究工作很多，但尚未研究開發(fā)出能實際應用分子篩催化劑.脫硝催化劑形狀脫硝催化劑以形狀分,有蜂窩狀、板狀、波紋狀三種.蜂窩式：在世界催化劑市場占左右主要供應商：歐洲地;美國韓國、日本；板式：在世界催化劑市場占左右，主要供應商：日本:日立波紋式：在世界催化劑市場占左右，主要供應商：日本：.脫硝催化劑主要組成工業(yè)應用地催化劑，主要是以二氧化鈦（）為載體，負載五氧化二釩（）三氧化鎢（）或五氧4/6個人收集整理-zq化二釩（）三氧化鉬（）等活性組份.，選擇二氧化鈦（）作為催化劑地最好載體是因為：火力發(fā)電廠煙氣中有二氧化硫（）和

16、氧氣（）而二氧化硫（）被氧化到三氧化硫（），然后與氧化物催化劑載體反應形成金屬硫酸鹽.二氧化鈦（）形成地硫酸鹽很弱而且是可逆地，二氧化鈦（）基工業(yè)催化劑在其表面上僅有部份而且是可逆地硫酸鹽.研究表明：五氧化二釩鈦催化劑（）比其它載體地催化劑具有更高地氧化催化活性.原因是五氧化二釩（）能很好地分散到二氧化鈦（）中，并得到氧釩基中心，聚合釩酸鹽和亞釩酸鹽系列具有半導體功能，其導電帶離釩基中心軌道不很遠，處于能量帶縫中.因此，二氧化鈦（）是一種有效載體，且具有抗硫酸鹽化作用.公認地和工業(yè)催化劑，活性物種是氧化釩系列.脫硝催化劑地技術難點脫硝催化劑地技術難點實際上就是二氧化鈦載體地難點.它要求二氧化鈦

17、晶型是銳鈦型;要有一定地結晶度、比表面、孔容、最可幾孔徑分布;還具備一定地表面酸性(酸、酸).因為蜂窩狀鈦載體壁厚很薄(只有)對原料粒度又提出了特殊地要求.再加上二氧化鈦在平常條件下,不溶于酸、堿,很難找到一種與之相匹配地粘結劑;另外,在制備工藝上,蜂窩狀鈦載體比氧化鋁載體更有它地特殊性,從配料、擠出、干燥、焙燒提出了眾多苛刻地要求這諸多因素使蜂窩狀催化劑地制備技術深奧莫測!.玻璃窯爐煙氣脫硝工業(yè)運行氮氧化物地污染源很多,玻璃窯爐煙氣是產(chǎn)生氮氧化物地污染源之一.用國產(chǎn)技術首次治理玻璃窯爐煙氣從某種意義上說,玻璃窯爐煙氣成分比火電廠煙氣要復雜!火電廠煙氣中氮氧化物左右、硫化物還在幾百、剩下是氧化

18、鋁二氧化硅粉塵,其它如鉀、鈉這些致催化劑中毒地物質幾乎很少.但玻璃窯爐煙氣中氮氧化物濃度高達,粉塵多,且含有地鉀、地鈉、地硼、地硅.粉塵很細,無法用靜電除塵捕集;用布袋除塵腐蝕性難以解決,即使選用日本進口地材料,使用壽命也得不到保證,且成本很高這諸多地原因,再加上全國玻璃窯爐從未開展過煙氣脫硝.因此,誰家首先使用該技術就成為推廣該項環(huán)保治理技術地”敲門磚”.北京北雄科技實業(yè)公司淶水分公司領導一直重視玻璃窯爐地煙氣治理.十幾年間他們先后用濕法、干法致力于煙氣治理,但收效甚微!后來通過許多渠道地聯(lián)系,終于與浙江三龍催化劑有限公司接洽,以”第一個吃螃蟹”地大無畏精神,于年月投建了第一條煙氣脫硝裝置.

19、裝置試車那天,滾滾黃煙消失得無影無蹤.十幾年地煙氣得到了根本治理.經(jīng)環(huán)保部門測定,氮氧化物從多降至,脫硝率達到.淶水分公司又上了一套脫硝裝置玻璃窯爐煙氣采用方法脫除氮氧化物立竿見影見到了效果.北京北雄科技實業(yè)公司淶水分公司決定對剩下地六條電熔窯爐煙氣也要進行整治.這次他們仿照第一套脫硝裝置自己加工反應器,購買浙江三龍催化劑有限公司地催化劑,于年月日又上了一套煙氣脫硝裝置,而且又是一次開車成功,達標排放!.玻璃窯爐煙氣脫硝工業(yè)運行體會(電熔玻璃窯爐煙氣脫硝工藝設備簡單、操作方便、脫硝效果直觀立見煙囪黃煙消失)、操作運行費用較低,是玻璃窯爐煙氣脫硝地首選方案.電熔玻璃窯爐煙氣中氮氧化物濃庋高,一般情況下氮氧化物濃度在,高濃度氮氧化物不利於脫硝率提高,因此,必須用空氣稀釋至左右才能取得優(yōu)異地脫硝效果.在實際操作中任何改變風機風量（設置閘閥、變頻調速、管路開孔）均可達稀釋之目地.對電熔爐而言,煙氣溫度偏低.如何利用窯爐余熱,在新設計中應予重視和考慮,這對節(jié)省脫硝運營費用有利.也是今后工作地努力方向.引風機是耗電地重要環(huán)節(jié).引風量大耗電就多,因此,引風機一定要加裝變