玻璃窯爐煙氣SCR脫硝工藝、設(shè)備和催化劑
沈雁軍、沈炳龍*
(浙江三龍催化劑有限公司 浙江湖州 313225)
摘要: “低碳減排、綠色生活”、 “沒有自然就沒有人類;保護(hù)地球就是保護(hù)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的地球.地質(zhì)災(zāi)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(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的選擇性催化還原(SCR)催化劑治理玻璃窯爐煙氣中的氮氧化物(NOx).從SCR脫硝工藝、設(shè)備和催化劑各個(gè)層面,闡述了SCR研究到工業(yè)應(yīng)用的艱難歷程.
1. 環(huán)保形勢十分嚴(yán)峻
1.1. 氮氧化物(NOx)如何形成?
NOx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NOx.另一部分是空氣中的氮?dú)飧邷匮趸?稱為熱力型NOx .化學(xué)反應(yīng)如下:
N2 + O2 = 2NO (1)
NO + 1/2O2 = NO2 (2)
還有很少一部分來自于火焰前沿燃燒的早期階段,由碳?xì)浠衔锱c氮?dú)馔ㄟ^中間產(chǎn)物HCN、CN轉(zhuǎn)化而成的NOx,稱為瞬態(tài)型NOx .
1.2. 氮氧化物對人類和大自然造成的危害
氮的化合物主要是指一氧化氮和二氧化氮化合物。①一氧化氮原本無毒無害，但當(dāng)它發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二氧化氮后，對環(huán)境就造成了極大的污染（又稱光化學(xué)污染），并嚴(yán)重危害人的身體健康（它對紅血球的親和力超過CO的1000倍）。②氮氧化物還嚴(yán)重地?fù)p壞保護(hù)地球的臭氧層。③氮氧化物形成的酸雨還直接危害植物和農(nóng)作物的生長 ④氮氧化物還會(huì)影響地下水質(zhì)量
1.3. 氮氧化物排放量十分驚人
據(jù)《中國電力環(huán)保》2010年第一期P70報(bào)導(dǎo):隨著全國各個(gè)脫硫設(shè)施的建設(shè),二氧化硫的冶理效果顯現(xiàn),氮氧化物正逐漸成為第一大酸性污染氣體.
據(jù)統(tǒng)計(jì),2000-2005年我國氮氧化物排放從1100萬噸增加到1900萬噸,年均增長10%.2005年后,空氣中氮氧化物濃度仍在不斷上升.
另據(jù)報(bào)導(dǎo):NOx的污染源,火電廠＞流動(dòng)污染＞鋼鐵冶煉 ＞玻璃窯爐……
2. 脫硝現(xiàn)狀與脫硝政策
2.1. 脫硝技木與現(xiàn)狀
SCR煙氣脫硝技術(shù)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(nèi)第一套SCR脫硝裝置由臺(tái)塑始建于福建漳州后石發(fā)電廠,規(guī)模60萬千瓦機(jī)組,美國技術(shù).
現(xiàn)在所建SCR脫硝裝置,催化劑全部進(jìn)口.為了實(shí)現(xiàn)催化劑國產(chǎn)化,都采用進(jìn)口技術(shù)、進(jìn)口設(shè)備、進(jìn)口原料進(jìn)行加工.SCR核心技術(shù)仍掌握在外商手中!
這種現(xiàn)狀、高額費(fèi)用,嚴(yán)重阻礙脫硝行業(yè)的迅速發(fā)展.國家希望SCR催化劑能真正國產(chǎn)化!并準(zhǔn)備2013年起強(qiáng)制執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn).(哥本哈根條約會(huì)促進(jìn)環(huán)保事業(yè)的迅速發(fā)展!脫硝強(qiáng)制執(zhí)行期將提前執(zhí)行.)
2.2. 國家在脫硝工作上的政策
2.2.1. 《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》編制說明
1 總則(摘錄)
1.1編制的必要性
1.1.1 從保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，需要對火電行業(yè)氮氧化物排放進(jìn)行控制。氮氧化物（NOx）是主要的大氣污染物之一.對人體健康有較大的危害。當(dāng)含量為（20～50）×10－6時(shí)，對人眼有刺激作用。含量達(dá)到150×10－6時(shí)，對人體器官產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用。據(jù)研究報(bào)導(dǎo)，氮氧化物除了作為一次污染物傷害人體健康外，還會(huì)產(chǎn)生多種二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前體物之一，氮氧化物排放量的增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變，硝酸根離子在酸雨中所占的比例從上世紀(jì)80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3。“十一五”期間，NOx排放的快速增長加劇了區(qū)域酸雨的惡化趨勢，部分抵消了我國在SO2減排方面所付出的巨大努力
2.2.2. 火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策 ( 環(huán)發(fā)[2010]10號(hào) 2010-01-27實(shí)施)
1總則(摘錄)
1.1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的污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)火電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和氮氧化物減排及控制技術(shù)進(jìn)步，制定本技術(shù)政策。
1.2本技術(shù)政策適用于燃煤發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組氮氧化物排放控制。燃用其他燃料的發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的氮氧化物排放控制，可參照本技術(shù)政策執(zhí)行。
1.3本技術(shù)政策控制重點(diǎn)是全國范圍內(nèi)200MW及以上燃煤發(fā)電機(jī)組和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以及大氣污染重點(diǎn)控制區(qū)域內(nèi)的所有燃煤發(fā)電機(jī)組和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。
1.4加強(qiáng)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加速淘汰100MW及以下燃煤凝汽機(jī)組，繼續(xù)實(shí)施“上大壓小”政策，積極發(fā)展大容量、高參數(shù)的大型燃煤機(jī)組和以熱定電的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，以提高能源利用率。
2.2.3. 國家對NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)
《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）
新建廠： 200mg/Nm3
老廠: 240mg/Nm3
3. 玻璃窯爐煙氣污染及治理標(biāo)準(zhǔn)
3.1. 玻璃窯爐煙氣脫硝形勢嚴(yán)峻!
3.1.1. 據(jù)2009年初步統(tǒng)計(jì),全國玻璃產(chǎn)量達(dá)4000-4500萬噸,其中平板玻璃2000多萬噸、日用玻璃1164萬噸、還有數(shù)百萬噸其它玻璃制品.
3.1.2. 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.
3.1.3. 高溫會(huì)生成氮氧化物……另外生產(chǎn)玻璃的原料有大量的硝酸鹽、硫酸鹽、
硅酸鹽等化合物,高溫時(shí)會(huì)大量釋放氮氧化物、粉塵、硫化物等就無法避免!
3.2. 玻璃窯爐煙氣治理標(biāo)準(zhǔn)
國家對氮氧化物的治理采取區(qū)域性、重點(diǎn)治理的政策.首先對工業(yè)較發(fā)達(dá)的珠三角、長三角、環(huán)渤海地區(qū),結(jié)合世博會(huì)、亞運(yùn)會(huì)、奧運(yùn)會(huì)進(jìn)行重點(diǎn)治理,對在指定時(shí)間,能進(jìn)行相關(guān)治理的項(xiàng)目,國家給予相關(guān)政策和補(bǔ)償.據(jù)了解:在現(xiàn)階段氮氧化物重點(diǎn)治理在火電廠、水泥廠.玻璃窯爐煙氣脫硝治理標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),但治理這類污染源是遲早要強(qiáng)制執(zhí)行的.
4. SCR是脫硝的主流技術(shù)
處理玻璃窯爐煙氣的方法有三種: 1．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(luò)合吸收法六種。 水吸收法：用水作吸收劑對NOX進(jìn)行吸收，吸收效率低，僅可用于氣量小、凈化要求不高的場合，不能凈化含NO為主的NOX。 稀硝酸吸收法：用稀硝酸作吸收劑對NOX進(jìn)行物理吸收與化學(xué)吸收，可以回收NOX，消耗動(dòng)力較大。堿性溶液吸收法：用NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、NH4OH等堿溶液作吸收劑對NOX進(jìn)行化學(xué)吸收，對于含NO較多的NOX廢氣，凈化效率低。 氧化-吸收法：對于含NO較多的NOX廢氣，用濃硝酸、O3、KMnO4等作氧化劑，先將NOX中的NO部分氧化成NO2，然后再用堿溶液吸收，使凈化效率提高。 吸收-還原法：將NOX吸收到溶液中，與(NH4)2SO3、(NH4)HSO3、Na2SO3等還原劑反應(yīng)，NOX被還原為N2，凈化效率較好。絡(luò)合吸收法：利用絡(luò)合吸收劑FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA及Fe(Ⅱ)-EDTA- Na2SO3等直接同NO反應(yīng)，NO生成的絡(luò)合物加熱時(shí)重新釋放出NO，從而使NO能富集回收。 六種液體吸收法中，較常用的是堿液吸收法和氧化-吸收法。 2．固體吸附法: 固體吸附法是用絲光沸石分子篩、泥煤、風(fēng)化煤等吸附廢氣中的NOX，將廢氣凈化。3．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： 非選擇性催化還原法：用CH4、H2、CO及其它燃料氣作還原劑與NOX進(jìn)行催化還原反應(yīng)，廢氣中的氧參加反應(yīng)，放熱量大。選擇性催化還原法：用NH3作還原劑,將NOX催化還原為N2，廢氣中的氧很少與NH3反應(yīng)，放熱量小。該法相對于液體吸收法和固體吸附法具有更多的優(yōu)越性.
氨選擇性催化還原法（SCR）是目前世界公認(rèn)的應(yīng)用最多、最為成熟、最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)。
4.1. 何為SCR脫硝技術(shù)
SCR脫硝技術(shù)----即為選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction )英文的縮寫.它是治理氮氧化物的主流技術(shù).最早是美國申請的專利.二十世紀(jì)七十年代日本發(fā)展了該技術(shù).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)保的重視,在世界各國得到快速推廣.
4.2. SCR脫硝的基本原理
4.2.1.煙氣中NOx的含量：
火力發(fā)電廠燃煤排放的氮氧化合物有兩種：燃料型NOx占75%，熱力型NOx占25%。但對運(yùn)行在很高溫度下的旋風(fēng)爐和其它鍋爐，這種比例就不一樣了。另外，燃料的含氮量、燃料采用的過剩空氣量、燃料和空氣的混合程度、火焰溫度以及在該溫度下停留時(shí)間等因素都決定著煙氣中NOx的含量。
4.2.2.SCR反應(yīng)化學(xué)計(jì)量與付反應(yīng)：
N2 + O2 = 2NO 熱力型 NOx -----------①
NO + 1/2O2 = NO2 高溫氧化型 NOx -----------②
現(xiàn)在公認(rèn)典型的SCR反應(yīng)化學(xué)計(jì)量方程式是：
4NH3 + 4NO + O2 = 4N2 + 6H2O ------------------- ③
有關(guān)煙氣硝硝的催化機(jī)理，許多學(xué)者都進(jìn)行了深入研究，并用同位數(shù)標(biāo)記了反應(yīng)物，例如有氧和無氧狀態(tài)下的反應(yīng)方程式：
五氧化二釩（V2O5）系列催化劑在有氧（O2）存在下也能還原氮氧化物（NOx）：
4NH3 + 2NO2 + O2 = 3N2 + 6H2O -------------------④
五氧化二釩（V2O5）系列催化劑在無氧（O2）存在下化學(xué)計(jì)量改變?yōu)橄率剑?/div>
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4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O ---------------------------⑤
NO和NH3反應(yīng)也能通過不同途徑產(chǎn)生付產(chǎn)物N2O：
4NH3 + 4NO + 3O2 = 4N2O + 6H2O ----------------⑥
一般認(rèn)為SCR的反應(yīng)條件：NH3/NO=1, 在無氧（O2）與小于400℃下反應(yīng)按③反應(yīng)方程式計(jì)量是最好。按照反應(yīng)過程要求產(chǎn)生氮?dú)?N2)，其選擇性要求接近100%，NH3/NO的mol比等于1。
很明顯，SCR催化反應(yīng)③必須要比競爭反應(yīng)⑥和其它副反應(yīng)較快，V2O5-- WO3/ TiO2和V2O5-- MoO3/ TiO2工業(yè)催化劑顯示出在有氧（O2）過量以及溫度277℃條件下NO幾乎全部轉(zhuǎn)化成N2。在反應(yīng)溫度375--425℃內(nèi)，反應(yīng)③發(fā)生選擇性催化反應(yīng)，沒有N2O生成。可是在較高溫度下，NO轉(zhuǎn)化很快就減少。V2O5-- WO3/ TiO2和V2O5-- MoO3/ TiO2工業(yè)催化劑對氨（NH3）氧化也有付反應(yīng)⑦但是所需反應(yīng)比反應(yīng)③要高。
2NH3 + 3/2O2 = N2 + 3H2O --------------------------⑦
通過上述對SCR催化機(jī)理的分析，我們看到有NO存在時(shí)，促成通過反應(yīng)③而取代競爭反應(yīng)⑥⑦等副反應(yīng)而消耗氨（NH3）。這就指出了SCR反應(yīng)和氨（NH3）氧化反應(yīng)包含著不同速率控制步驟。
4.2.3. SCR脫硝的基本原理
結(jié)合上述SCR反應(yīng)機(jī)理的探討，我們把火電廠煙氣SCR脫硝催化劑的工作原理可以形象地用下圖表示之。反應(yīng)包含了兩亇過程：酸堿催化和氧化還原。反應(yīng)是在布朗斯臺(tái)德酸基（V5+-OH）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（V=O）反應(yīng)有了氨的“活化”。“活化”氨再與氣相或略微被吸附的NO反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退羝⑸蒝4+-OH，最后V4+-OH基在氧作用下氧化，重新回到原來的V=O基，完成整個(gè)催化循環(huán)。這一V2O5/TiO2SCR催化劑對火氣廠煙氣中NOx的催化循環(huán)可用下面的示意圖清晰地表述出來：
5. 煙氣脫硝的工藝及主要設(shè)備
5.1. 煙氣脫硝工藝流程
火力發(fā)電廠的煙氣脫硝工藝流程經(jīng)過三十多年的運(yùn)行己十分成熟,現(xiàn)以她為例讓我們了解煙氣脫硝的相關(guān)技術(shù),以便將該技術(shù)在玻璃窯爐煙氣脫硝上應(yīng)用.
5.1.1. 煙氣脫硝工藝流程
5.1.2. 煙氣脫硝工藝流程簡述
煙氣脫硝工藝主要分兩大塊:(1)SCR催化劑部份:它包含反應(yīng)器、導(dǎo)流板、催化劑裝填、定時(shí)吹灰等.(2)噴氨系統(tǒng)部份:包括液氨運(yùn)輸、霧化、煙氨靜態(tài)混合等.
液氨經(jīng)減壓氣化和一定量的空氣混合,經(jīng)靜態(tài)混合器與煙氣充分混合,經(jīng)導(dǎo)流板將煙氣導(dǎo)入反應(yīng)器,與SCR催化劑均勻接觸反應(yīng).反應(yīng)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(jìn)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(dá)標(biāo)排放.
5.2. 玻璃窯爐煙氣脫硝的主要設(shè)備
6. SCR脫硝催化劑
我們在進(jìn)入火電廠煙氣脫硝催化劑這個(gè)領(lǐng)域前，我們查閱了大量資料，其中日本三大公司發(fā)表的專利538篇，其中三菱油化344篇、觸媒化成97篇、堺化學(xué)97篇。從這些專利中，我們對SCR催化劑只能有一個(gè)概念性的東西，譬如：載體是二氧化鈦，活性組份是五氧化二釩、三氧化鎢。但二氧化鈦的比表面、孔容如何達(dá)到我們所期望的值、五氧化二釩、三氧化鎢如何擔(dān)載、干燥、活化溫度、時(shí)間等細(xì)節(jié)，專利都沒有一一公布。
為了制備出優(yōu)于國外的SCR催化劑，我們已申請了發(fā)明專利（專利申請?zhí)枺?00910307936。8），現(xiàn)正在實(shí)質(zhì)性審查中。
6.1. SCR脫硝催化劑種類
6.1.1. SCR脫硝催化劑種類
金屬氧化物催化劑是指非貴金屬主要是過渡金屬負(fù)載在具較大比表面，水熱穩(wěn)定好和抗硫中毒的氧化物為載體，常用的金屬有V[9]、W[9]、Mo[9]、Mn[10]、Cu[11]、Fe、Co、Ag[12]等。常用載體有TiO2[9]、ZrO2[13]、Al2O3[12]、SiO2[14]、活性炭[15]（活性焦）等是目前工業(yè)化應(yīng)用得最多一種；第二種貴金屬Pt、Pd和Rh等負(fù)載型催化劑，目前也有工業(yè)化應(yīng)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，最常用的分子篩為ZSM－5,Y型分子篩和APO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的催化劑。但是其致命的弱點(diǎn)是長期在水熱條件下和SO2存在下，使分子篩骨架易塌陷從而導(dǎo)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(shí)際應(yīng)用分子篩催化劑。
6.1.2. SCR脫硝催化劑形狀
SCR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70%左右
主要供應(yīng)商：歐洲的Argillon; KWH; 美國Cormetech韓國、日本:Sakai；shokubai
板式：在世界催化劑市場占25%左右，
板式：在世界催化劑市場占25%左右，
主要供應(yīng)商：Argillon 日本:日立/BHK
波紋式：在世界催化劑市場占5%左右，
波紋式：在世界催化劑市場占5%左右，
主要供應(yīng)商：Haldor Topsoe 日本：Hitachi Zosen
6.2. SCR脫硝催化劑主要組成
工業(yè)應(yīng)用的SCR催化劑，主要是以二氧化鈦（TiO2）為載體，負(fù)載五氧化二釩（V2O5）三氧化鎢（WO3）或五氧化二釩（V2O5）三氧化鉬（MoO3）等活性組份。
選擇二氧化鈦（TiO2）作為SCR催化劑的最好載體是因?yàn)椋孩倩鹆Πl(fā)電廠煙氣中有二氧化硫（SO2）和氧氣（O2），而二氧化硫（SO2）被氧化到三氧化硫（SO3），然后與氧化物催化劑載體反應(yīng)形成金屬硫酸鹽。二氧化鈦（TiO2）形成的硫酸鹽很弱而且是可逆的，二氧化鈦（TiO2）基工業(yè)催化劑在其表面上僅有部份而且是可逆的硫酸鹽。②研究表明：五氧化二釩鈦催化劑（V2O5/ TiO2）比其它載體的催化劑具有更高的氧化催化活性。原因是五氧化二釩（V2O5）能很好地分散到二氧化鈦（TiO2）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(dǎo)體功能，其導(dǎo)電帶離釩基中心d軌道不很遠(yuǎn)，處于能量帶縫中。因此，二氧化鈦（TiO2）是一種有效載體，且具有抗硫酸鹽化作用。公認(rèn)的V2O5-- WO3/ TiO2和V2O5-- MoO3/ TiO2工業(yè)催化劑，活性物種是氧化釩系列。
6.3. SCR脫硝催化劑的技術(shù)難點(diǎn)
SCR脫硝催化劑的技術(shù)難點(diǎn)實(shí)際上就是二氧化鈦載體的難點(diǎn).它要求二氧化鈦晶型是銳鈦型;要有一定的結(jié)晶度、比表面、孔容、最可幾孔徑分布;還具備一定的表面酸性(B酸、L酸).因?yàn)榉涓C狀鈦載體壁厚很薄(只有0.8-1.0mm)對原料粒度又提出了特殊的要求.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的粘結(jié)劑;另外,在制備工藝上,蜂窩狀鈦載體比氧化鋁載體更有它的特殊性,從配料、擠出、干燥、焙燒提出了眾多苛刻的要求……這諸多因素使蜂窩狀SCR催化劑的制備技術(shù)深?yuàn)W莫測!
7. 玻璃窯爐煙氣SCR脫硝工業(yè)運(yùn)行
氮氧化物的污染源很多,玻璃窯爐煙氣是產(chǎn)生氮氧化物的污染源之一
7.1. 用國產(chǎn)SCR技術(shù)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(fù)雜!火電廠煙氣中氮氧化物1500ppm左右、硫化物還在幾百ppm、剩下是氧化鋁-二氧化硅粉塵,其它如鉀、鈉這些致催化劑中毒的物質(zhì)幾乎很少.但玻璃窯爐煙氣中氮氧化物濃度高達(dá)3000—7000ppm,粉塵多,且含有20%的鉀、20%的鈉、20%的硼、40%的硅.粉塵很細(xì),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(jìn)口的材料,使用壽命也得不到保證,且成本很高……這諸多的原因,再加上全國玻璃窯爐從未開展過SCR煙氣脫硝.因此,誰家首先使用該技術(shù)就成為推廣該項(xiàng)環(huán)保治理技術(shù)的”敲門磚”.
北京北雄科技實(shí)業(yè)公司淶水分公司領(lǐng)導(dǎo)一直重視玻璃窯爐的煙氣治理.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!后來通過許多渠道的聯(lián)系,終于與浙江三龍催化劑有限公司接洽,以”第一個(gè)吃螃蟹”的大無畏精神,于2009年11月投建了第一條SCR煙氣脫硝裝置.裝置試車那天,滾滾黃煙消失得無影無蹤.十幾年的煙氣得到了根本治理.經(jīng)環(huán)保部門測定,氮氧化物從2400多ppm降至30ppm,脫硝率達(dá)到＞99%.
7.2. 淶水分公司又上了一套脫硝裝置
玻璃窯爐煙氣采用SCR方法脫除氮氧化物立竿見影見到了效果.北京北雄科技實(shí)業(yè)公司淶水分公司決定對剩下的六條電熔窯爐煙氣也要進(jìn)行整治.這次他們仿照第一套脫硝裝置自己加工反應(yīng)器,購買浙江三龍催化劑有限公司的SCR催化劑,于2010年8月5日又上了一套煙氣SCR脫硝裝置,而且又是一次開車成功,達(dá)標(biāo)排放!
7.3. 玻璃窯爐煙氣SCR脫硝工業(yè)運(yùn)行體會(huì)
⑴電熔玻璃窯爐煙氣脫硝工藝設(shè)備簡單、操作方便、脫硝效果直觀(立見煙囪黃煙消失)、操作運(yùn)行費(fèi)用較低,是玻璃窯爐煙氣脫硝的首選方案.
⑵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3500—7000ppm,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2500ppm左右才能取得優(yōu)異的脫硝效果.在實(shí)際操作中任何改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量（設(shè)置閘閥、變頻調(diào)速、管路開孔）均可達(dá)稀釋之目的。
⑶對電熔爐而言,煙氣溫度偏低.如何利用窯爐余熱,在新設(shè)計(jì)中應(yīng)予重視和考慮,這對節(jié)省脫硝運(yùn)營費(fèi)用有利.也是今后工作的努力方向。
⑷引風(fēng)機(jī)是耗電的重要環(huán)節(jié).引風(fēng)量大耗電就多,因此,引風(fēng)機(jī)一定要加裝變頻器。一者節(jié)能，二者減少對廠區(qū)電網(wǎng)的沖擊。.
⑸這次我們選用加熱容量60KVA，風(fēng)機(jī)容量15KVA，實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱體因溫度自控而大部分時(shí)間斷電。實(shí)際功耗不大于25KW，即每小時(shí)耗電不多于25度。工廠能夠接受。
⑹液氨消耗：該設(shè)施裝于日產(chǎn)12噸的玻璃液電熔窯爐上，月耗液氨500KG。
總費(fèi)用：除催化劑和設(shè)備折舊外，我們估計(jì)電、氨全年開機(jī)費(fèi)用不大于人民幣10萬元。
8. 脫硝運(yùn)行兩本帳
煙氣脫硝是一項(xiàng)環(huán)保治理工程,它不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益,但會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益.隨著人們生活水平的提高,向大自然索取也越來越多……人們對電的大量需求(從電視、微波爐、電冰箱、空調(diào)……),迫使火電廠紛紛上馬.火電廠要燒煤,就將上千萬噸的硫化物、氮氧化物排放到大氣中.同樣道理,人們生活離不開玻璃,有人說:”沒有玻璃的家庭不是一個(gè)完美的家庭!”玻璃工業(yè)的發(fā)展同樣將成千上萬噸的粉塵、氮氧化物拋向人們賴依生存的大自然……大自然己承受不了人們光索取,不治理;光爭錢,搞破壞的這種惡習(xí).其結(jié)果溫室效應(yīng)增如、世界性氣溫變曖、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、人們將在享受生活中毀滅自己!所以全世界都在關(guān)注如何治理這些污染源.從”京都協(xié)議”到”巴厘島路線圖”全世界都在倡導(dǎo)”低碳減排,綠色生活”;許多專家呼吁”沒有自然就沒有人類;保護(hù)地球就是保護(hù)我們自己!”
我們希望通過各位專家、領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持,在玻璃窯爐煙氣脫硝上用國產(chǎn)SCR催化劑,將氮氧化物消滅在萌芽狀態(tài).為推動(dòng)”節(jié)能減排”、為減少對大氣的污染、為造福子孫萬代貢獻(xiàn)我們的力量! 祖國需要藍(lán)天，美好的生活需要藍(lán)天,我們愿意和您們攜起手來，一起為祖國多一片藍(lán)天而努力！
*參加該項(xiàng)工作的還有:沈雁鳴、張慧敏、沈雁來等.
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