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保定市巨浪環保科技有限公司
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平板玻璃低溫SCR煙氣脫硝技術 脫硝設備 巨浪環保
我國平板玻璃工業正面臨嚴峻的NOx控制形勢，研究并推廣玻璃窯爐高效脫硝技術對玻璃工業發展及大氣環境保護均具有重要意義。選擇性催化還原(SCR)脫硝技術是國內外效率的脫硝技術，然而該技術在玻璃窯爐中推廣應用還面臨諸多技術問題。本研究設計并建設了10000Nm3/h的平板玻璃工業窯爐中低溫SCR脫硝中試裝置，分析了玻璃窯爐煙氣組分波動規律及其對SCR脫硝系統的潛在影響，考察了煙氣溫度、噴氨量控制和煙氣處理量等工藝參數，開展了為期6d的連續運行實驗。這些在實際煙氣中開展的研究為玻璃窯爐SCR脫硝技術研究分享了大量一手數據和經驗。
玻璃是一種歷史悠久、應用的無機材料，主要分為平板玻璃、技術玻璃、光學玻璃、日用玻璃和玻璃纖維紗等類型。平板玻璃工業是指采用浮法、平拉、壓延等工藝制造平板玻璃的工業，是我國工業污染控制行業之一。我國平板玻璃工業窯爐常采用重油或石油焦作為燃料，會產生煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物。由于玻璃熔化工藝燃燒溫度非常高，熱力型氮氧化物產生量非常大，導致玻璃窯爐的NOx排放濃度高達數千毫克每標立方，遠高于水泥、陶瓷等其他類型的工業爐窯。目前，我國平板玻璃工業已執行氮氧化物700mg/m3的排放標準，行業面臨嚴峻的氮氧化物控制形勢。因此，研究并推廣玻璃窯爐高效脫硝技術對玻璃工業發展及大氣環境保護均具有重要意義。
選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)是目前商業應用成功的的2種脫硝技術。SNCR脫硝效率有限，且必須在窯內噴氨，會對玻璃添加劑玻璃質量產生影響，目前難以在玻璃窯爐中推廣應用。SCR是國內外效率的脫硝技術，已成為火電廠和機動車氮氧化物控制的主流技術，然而在玻璃窯爐中推廣應用還存在諸多技術問題，需在實際煙氣中進行驗證或研究，主要體現在:(1)玻璃窯爐存在換火過程，此時窯爐燃燒溫度先迅速降低再迅速升高，NOx生成量劇烈波動，氨可能瞬時不足或過量，導致脫硝效率下降或氨逃逸;(2)部分玻璃窯爐只能選取300℃以下的煙氣段安裝SCR裝置，無法滿足傳統商用低釩催化劑300～420℃的溫度區間，必須選用高釩催化劑才可能取得理想的脫硝效率，而高釩催化劑以往大多用于低硫或無硫環境，因此其在高硫環境中的穩定性有待觀察;(3)玻璃窯爐多采用富氧燃燒，煙氣中SO2含量較高，中低溫條件下的氨沉積問題可能較嚴重，可能引起SCR催化劑中毒;(4)玻璃窯爐煙塵中堿金屬、堿土金屬和砷等物質的含量較高，這些物質易引起SCR催化劑中毒，導致脫硝效率快速下降。
低溫SCR脫硝技術適用于焦爐、熱風爐、管式爐、燃氣鍋爐等中低溫煙氣（180~280℃）的脫硝治理項目。
SCR(Selective Catalytic Reduction)即為選擇性催化還原技術。在SCR反應過程中，通過還原劑氨可以把煙氣中的NOx轉化為空氣中天然含有的氮氣和水，實現NOx脫除，并控制NH3的逃逸率，反應過程中主要的化學反應方程式如下：
4NO + 4 NH3 + O2→4 N2 + 6 H2O
2NO2 +4 NH3+ O2 →3N2 + 6 H2O
副反應為：
SO2 + 1/2O2→ SO3
NH3 + SO3+ H2O→NH4 HSO4
NH3選擇性地和NOx反應生成無二次污染的N2和H2O隨凈煙氣排放。
SCR脫硝設備的工作原理，是現今十分成熟的煙氣脫硝技術, 它是一種爐后脫硝處理，SCR脫硝設備—選擇性催化還原(SCR)脫硝原理就是在一定的溫度和催化劑的作用下，采用還原劑有選擇性地把煙氣中的NOX還原為的N2和H2O。催化劑催化的作用就是降低分解反應的活化能，使其反應溫度降低至150～450℃之間。因為燃煤電廠窯爐實際使用的溫度范圍是290℃～430℃，若無添加催化劑，則其反應溫度就會較高(980℃左右)，大大超出了電廠溫度適應范圍。SCR脫硝還原劑通常有氨水、液氨以及尿素，在工業上一般常應用的是液氨，其次是尿素。
SCR系統主要由脫硝反應系統、氨制備及氨儲運系統和其他輸助設備組成。其中脫硝反應系統由SCR反應器、噴氨系統、氨氣/煙氣混合器、稀釋風機等組成;液氨儲運系統包括卸料壓縮機、氨儲罐、氨蒸發器、緩沖罐等;SCR其他輸助設備和裝置主要包括SCR反應器的相關管路和吹灰裝置等。
SCR蜂窩式催化劑工藝介紹
首先將各原材料根據工藝配方進行計量、稱重，通過自動投料系統投入到高效混合機里進行混合，保證活性物質與各種原材料均勻分散、混合，制成均質的泥料。該泥料通過預過濾擠出機過濾擠壓，形成塑性良好的坯料，包裝后進行坯料陳腐階段；該坯料經過強力真空成型機，擠壓成連續的蜂窩狀坯體，經自動同步切割機根據要求定尺切割，切割好后的蜂窩坯體經包裝送入烘房連續干燥；干燥后的坯體經窯爐煅燒活化后，再進行切割修整、前端硬化處理，組裝成催化劑模塊，發貨至項目現場。
應用領域
低孔催化劑一般應用于燃煤機組，水泥窯爐等塵含量在20~50mg/Nm 的煙氣環境中。
性能指標
●采用整體成型工藝，質地均勻，整體充滿活性成分；
●微觀比表面積≥50m2 /g，活性≥42m/h；
●適應溫度在300~420℃溫度范圍內具有的脫硝性能；
●再生工藝簡單；
●工況適應性強，抗中毒性能好，機械強度高；
●脫硝效率≥90%
●SO2轉化率≤0.75%
●氨逃逸≤2.5ppm
●機械壽命≥10年；化學壽命≥24000h
●機械強度高，軸向抗壓強度≥3.0 MPa，徑向抗壓強度≥0.9MPa
我結合不同地域，不同行業的環保政策標準要求，成功研發出SCR蜂窩式中溫，低溫脫硝催化劑系列產品，SNCR＋SCR一體化脫硝設備，及 針對小型、低量煙氣脫硝提標自主研發的JL20-1/2/3系列一體化智能脫硝設備，具有安裝簡單，操作方便，自動化運行，運營成本低，脫硝 等特點，可達95%脫硝效率 用于火力發電、鋼鐵焦化、陶瓷玻璃、水泥化工等行業及燃煤、燃氣、燃油、生物質等工業鍋爐及鍍鋅生產線，彩鋼噴涂線的脫硝提標工程升級改造。
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