1. <noscript id="xj4ma"><em id="xj4ma"></em></noscript><form id="xj4ma"></form>
      <dd id="xj4ma"></dd>
      <sub id="xj4ma"></sub>
      <center id="xj4ma"></center>
    2. <nav id="xj4ma"></nav>

      <nav id="xj4ma"><listing id="xj4ma"></listing></nav>
    3. <sub id="xj4ma"></sub>
      歡迎來到山東天拓裝備制造有限公司官網!
      zbtiantuo@vip.163.com | 0533-5206391
      天拓資訊
      SCR技術在玻璃行業的應用及脫硝催化劑
      2020-04-22

      SCR技術在玻璃行業的應用及脫硝催化劑


      摘要簡單敘述了玻璃熔窯煙氣特點、排放標準以及典型的煙氣脫硝工藝,并對比分析應用于玻璃行業的兩種常見類型 SCR催化劑:蜂窩式和平板式,為業主在后期項目實施中提供參考。

      關鍵詞玻璃熔SCR脫硝催化劑平板式蜂窩式

      中圖分類號X511章標識碼:A文章編1003-1987 ( 2018) 11-0045 - 05

      Application of Ser Technology in Glass Industry and Denitration Catalyst


      Abstract: The characteristics of glass finnace flue gas, emission standards and typical flue gas denitration process are briefly described, and compares, and comparative analysis of two common types of SCR catalysts used in the glass industry: honeycomb and flat catalysts, in order to provide owners with the reference and implementation of later projects.

      Key Words: glass furnace, SCR, denitration catalyst, flat, honeycomb


      0引言

      玻璃熔窯作為玻璃企業生產的核心,其中70% 以上的能源都消耗在玻璃熔窯上,同時這也是大氣 污染物的主要排放來源。玻璃熔窯排放的煙氣成分 復雜,內含有大量顆粒物、硫氧化物(SOX)和氮氧 化物(NOJ等污染物,對大氣造成了嚴重的污染。 為了控制污染物排放總量和濃度,促進玻璃行業的 節能減排,采取有效的煙氣治理措施已刻不容緩。

      相比較成熟的燃煤機組煙氣脫硝,玻璃行業 由于煙氣成分復雜等原因,凈化治理困難得多。 目前玻璃行業除塵和脫硫工藝已經較為成熟,煙 氣脫硝工藝雖然較多,但大多工藝存在可行性不 高,經濟性差、運行條件不確定等問題,其中應 用最廣、技術最為成熟的一項脫硝技術為SCR脫硝 技術,已經在玻璃行業得到了廣泛應用。

      1排放標準

      近年來,隨著環保要求的日益嚴苛,玻璃行 業能耗高、污染重的問題越來越受到人們的重 視,為了嚴控污染物的排放,2011年發布的 GB 26453—2011《平板玻璃工業大氣污染物排放 標準》中規定:自201411日起新建平板玻璃 窯爐煙氣中顆粒物、SO,NOx的排放限值分別為 50 mg/m\ 400 mg/n?700 mg/m3[l) o 且面對近年 來環保法規的日益加碼,也讓一些省份開始提前 布局,如河北、山東、北京、天津等省市均制定 了比國家標準更嚴的地方標準,具體見表1。




      ?1國家和地方平板玻璃企業大氣汚染物排放限值

      地區

      污染物類別

      排放限值/mg ? m"

      備注

      國家標準

      (GB 26453—2011)

      顆粒物

      50


      二氧化硫

      400


      氮氧化物(以NO,計,下同)

      700



      續表1

      地區

      污染物類別

      排放限值/mg?nr'

      備注

      河北省

      (DB 13/2168—2015)

      顆粒物

      30

      20191231日前,現有企業執行DB13/2168—2015規 定的大氣污染物排放限值。

      202窿11日起,現有企業執行征求意見稿規定的大 氣污染物超低排放限值。

      二氧化硫

      250

      氮氧化物

      500/600

      河北省

      (2018征求意見稿)

      顆粒物

      30

      二氧化硫

      150

      氮氧化物

      400

      山東省

      (DB 37/2373—2018)

      顆粒物

      2

      現有企業按表中排放限值執行,并于202011日按 新建企業標準執行;新建企業顆粒物、SO?NOx的排 放限值分別為20mg/n?、100 mg/m3200 mg/n?重點 區域分別為 10mg/n?、50 mg/n?和 100 mg/m,

      二氧化硫

      150

      氮氧化物

      400

      "2+26”城市

      顆粒物

      20


      二氧化硫

      100

      氮氧化物

      400


       


      2玻璃行業煙氣特點

      玻璃行業作為高污染行業,在玻璃配料、熔 制和成形等過程中,會產生大量的污染物排放, 玻璃熔窯排放的煙氣具有以下特點:

      1) 煙氣出口溫度高(400~550 ,玻璃 窯爐煙氣帶走了35%以上的熱量,為加強余熱利 用,窯爐出口處一般接有余熱鍋爐⑵;

      2) NOx含量高,玻璃熔化溫度高達1 500 以上,高溫燃燒產生大量熱力型NOx⑶;

      3) 煙氣波動大,玻璃熔窯在生產作業時 需要進行換火操作,在此過程中,煙氣量和煙氣 組分波動較大,導致爐內溫度先迅速降低再迅速 升高,容易出現氨逃逸或效率降低⑷;

      4) 堿金屬(Na鹽、K鹽等)、堿土金屬 CaO等)含量高,煙塵粒徑小、有一定黏附性

      和腐蝕性,含有多種酸性氣體HC1、HF等);

      5) 采用石油焦、重油、煤制氣、天然氣 為燃料,導致煙氣污染物的成分差異性較大。以 石油焦、重油為燃料的生產企業,其排放煙氣中 主要污染物含有顆粒物、SO,NO”且排放濃度

      46

      較高,明顯高于以煤制氣、天然氣為燃料的玻璃 窯爐煙氣,同時煙塵堿金屬含量高、黏性大,含 有多種酸性氣體等復雜成分⑸。

      3玻璃熔窯煙氣脫硝的典型SCR工藝

      SCR  Selective Catalytic Reduction,選擇性 催化劑還原法)脫硝技術具有脫硝效率高、技術 成熟、運行可靠、裝置結構簡單、便于維護等特 點,已成為玻璃煙氣脫硝治理典型工藝,其脫硝 原理是指在一定溫度下,在催化劑的作用下,向 煙氣中噴入還原劑(氨水、液氨或尿素),還原 劑在脫硝反應器內選擇性地將廢氣中的NOx還原 生成對環境無污染的N2SH2O,從而實現去除煙 氣中NOx排放的目的,其主要反應式為:

      4NO 4NH3 O2-^4N2 6H2O
      6NO2 + 8皿一7 + 12H2O

      常見的典型玻璃熔窯煙氣SCR脫硝工藝流程如 1所示,尤其適用以石油焦、重油為燃料的復雜 煙氣條件,是目前玻璃廠改造以及新建玻璃廠配套 脫硝工程的首選方案。玻璃熔窯煙氣(煙道出口的 溫度為450?550飽)首先進入余熱鍋爐([段),
      回收熱量(煙氣溫度降至350 ~ 450龍);然后煙氣 通過高溫電除塵裝置,煙氣除塵(煙氣溫度降至 300 420 °C 凈化后進入SCR反應器,在SCR反應 器中與還原劑氨反應后將出口煙氣再次送至余熱鍋 爐(II段)換熱,再次回收余熱,后通過脫硫除塵 工藝處理后進入煙囪,達標排放。




      1玻璃熔窯煙氣脫硝工藝流程圖

       

       

       

       

       

       


       

      該工藝的優勢在于:①利用余熱鍋爐進行熱 量回收,可實現能源再利用;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,能有效降低煙氣中粉塵 對SCR催化劑的沖刷及毒化作用,延長催化劑的 使用壽命。

      SCR催化劑

      我國玻璃企業在國家環保的號召下,大多都 已進行了SCR脫硝改造,其中SCR催化劑作為脫硝 系統的核心⑹,占脫硝裝置總投資成本的40%, 是決定整個脫硝系統的關鍵,關乎玻璃企業的運 行成本、環保效果。就目前玻璃行業運行業績來 說,平板式和蜂窩式兩種類型SCR催化劑總和占玻 璃行業煙氣SCR脫硝市場份額的100%o平板式和 蜂窩式催化劑的主要成份與反應原理是相同的, 只是兩者在結構形式存在差別。見圖2和圖3, 別為平板式和蜂窩式催化劑單元件,平板式催化 劑模塊一般由16個單元盒組成,蜂窩式催化劑模 塊一般由72根單元組成。


      4.1平板式催化劑

      平板式催化劑以不銹鋼網為骨架,載體 TiO2. VQs、M0O3WO3等作為活性催化原料, 采取雙側擠壓的方式將活性物質(VRs、M0O3 )與金屬網柵結合成型,具有較強的抗磨損和 防堵塞特性,適合于煤質不穩定、含灰量高及灰 粘性較強的煙氣環境。同樣,由于基材使用鋼網 和鋼板作為支撐性材料,不會產生坍塌等嚴重的 環保事件,通用性強,適于灰分含量范圍廣(幾 克~百克)。

      4.2蜂窩式催化劑

      蜂窩式催化劑屬于均質催化劑,以Ti(V V'OsWO3為主要成分,催化劑本體全部為催化 劑活性材料,因此其表面遭到灰分等磨損后,仍 然能夠維持原有的催化劑性能。其特點是單位體 積的催化劑幾何比表面積大,催化活性相對較 高,達到相同效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,僅適合于低灰 分、灰粘性小的煙氣環境。

      4.3兩種催化劑性能比較分析

      兩種催化劑性能對比分析見表2。

      2兩種催化劑在玻璃行業優劣勢對比分析

      項目

      平板式

      蜂窩式

      加工工藝

      雙側擠壓涂覆

      均勻擠壓成型

      單體結構

      彈性結構

      剛性結構

      幾何比表面積

      中等

      同等條件所需體積

      較大

      活性K

      一般

      壓損

      一般

      抗中毒能力

      安全性

      發生過坍塌

      持久性

      可靠性

      較好

      抗磨損性能

      一般

      抗堵塞能力

      一般

      48

      從表2中可以看出,與蜂窩式催化劑相比, 平板式催化劑有如下優劣勢:

      (1) 長條開孔,抗堵灰能力強

      板式催化劑由于特殊的開口結構(如圖2) 導致板式催化劑的節點少,飛灰在催化劑端面不 易搭橋,同時板式催化劑是由單板組裝而成,板 與板之間并沒有完全固定,在煙氣的流通中,板 會有微小的顫動,從而是飛灰不易聚集,減少了 飛灰對催化劑的堵塞。

      蜂窩式催化劑模塊是將擠出的蜂窩單體組裝 固定,每個單體都牢牢固定(如圖3),在煙氣的 流通過程中催化劑不會發生抖動,不僅使飛灰在其 端面易搭橋聚集,同時固定的催化劑增加了飛灰與 其直接摩擦的機率,使得催化劑的磨損也嚴重。

      (2) 不銹鋼柵網做骨架,抗磨損能力強 煙氣中的飛灰對催化劑的磨損是不可避免

      的,而且隨著運行時間的增加,對催化劑的磨損 也逐漸嚴重,如果沒有相應的措施,會導致催化 劑完全損壞。平板式催化劑內不銹鋼柵網可以有 效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系統的安全運行產生影響。 而蜂窩式催化劑為了增強催化劑的抗磨損性能, 在催化劑的頂端增加了端面硬化部分,大約 2 cm,當煙塵將端面硬化下方部位穿透后,催化 劑會出現坍塌,從而導致SCR運行存在安全 隱患。

      (3) 幾何比表面積小,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, 導致在同等設計條件下所用的板式催化劑體積量 較蜂窩催化劑要多,一般體積量為蜂窩催化劑的 1.".2倍,但在玻璃項目對催化劑總體積量需 求不大,以及平板式催化劑采用大比表面積鈦白 粉作為原料的情況下,差距越來越小。

      5結語

      (1) 平板玻璃熔窯煙氣成分復雜,具有


      NOx濃度高、有一定粘性等特點。

      (2) 面對玻璃熔窯在生產過程中產生大量 NOx等大氣污染物,SCR煙氣脫硝技術具有脫硝 效率高、技術成熟等優點,在平板玻璃煙氣脫硝 治理上得到了廣泛應用。

      (3) 結合玻璃熔窯運行及煙氣特點選擇合 適的治理技術路線,使污染物排放濃度達標,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”工藝,具有環境效益, 經濟合理等優勢。

      (4) 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點,在 玻璃行業煙氣治理中得到了廣泛證明,為玻璃生 產企業選擇適合的、性價比高的SCR催化劑提供

      參考和借鑒。

      參考文獻

      []中國環境科學研究院,蚌埠玻璃工業設計研究院.平板玻 璃工業大氣污染物排放標準GB 26453-2011[S],北京:中 國環境科學出版社,2011.33-35.

      []胡帆,史慶璽,任冬,等.玻璃窯余熱利用關鍵技術問題的 探討[J].動力工程學報,2011, 31 (5)  381-386.

      []張鑫,李炳煒,徐杰,等.玻璃熔窯煙氣高效選擇性還原脫 硝(HSR)技術的應用[J].玻璃與搪瓷,2017, 45 (06): 32-37.

      [4] 謝慧,周躍,張奎,等.玻璃窯爐應用SCR煙氣脫硝技術的 中試研究[J].玻璃,2013,40 ( 3) : 35-39.

      [5] 羅運平.玻璃窯高溫煙氣凈化工藝設計[J].環境工程2011,29 (6) : 73-75.

      []李小娟,謝志峰,邵佳慧.玻璃窯爐脫硝技術探討[J].玻璃2017,44 ( 08 )  42-50.


      0533-5206391

      掃一掃關注公眾號

      二四六天天好彩免费资料小说