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平板玻璃工业窑炉烟气中低温SCR脱硝中试研究

发布日期:2017-11-07 作者: 点击:

  我国平板玻璃工业正面临严峻的NOx控制形势,研究并推广玻璃工业窑炉添加剂技术对玻璃工业发展及大气环境保护均具有重要意义。选择性催化还原(SCR)脱硝技术是国内外公认效率最高的脱硝技术,然而该技术在玻璃窑炉中推广应用还面临诸多技术问题。本研究设计并建设了10000Nm3/h的平板玻璃工业窑炉中低温SCR脱硝中试装置,分析了玻璃窑炉烟气组分波动规律及其对SCR脱硝系统的潜在影响,考察了烟气温度、喷氨量控制和烟气处理量等工艺参数,开展了为期6d的连续运行实验。这些在实际烟气中开展的研究为玻璃窑炉SCR脱硝技术研究分享了大量一手数据和经验。

  

  玻璃是一种历史悠久、应用广泛的无机材料,主要分为平板玻璃、技术玻璃、光学玻璃、日用玻璃和玻璃纤维纱等类型。平板玻璃工业是指采用浮法、平拉、压延等工艺制造平板玻璃的工业,是我国重点工业污染控制行业之一。我国平板玻璃工业窑炉常采用重油或石油焦作为燃料,会产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物。由于玻璃熔化工艺燃烧温度非常高,热力型氮氧化物产生量非常大,导致玻璃窑炉的NOx排放浓度高达数千毫克每标立方,远高于水泥、陶瓷等其他类型的工业炉窑。目前,我国平板玻璃工业已全面执行氮氧化物700mg/m3的排放标准,行业面临严峻的氮氧化物控制形势。因此,研究并推广玻璃窑炉高效脱硝技术对玻璃工业发展及大气环境保护均具有重要意义。

  

  选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)是目前商业应用最成功的的2种脱硝技术。SNCR脱硝效率有限,且必须在窑内喷氨,会对玻璃添加剂玻璃质量产生影响,目前难以在玻璃窑炉中推广应用。SCR是国内外公认效率最高的脱硝技术,已成为火电厂和机动车氮氧化物控制的主流技术,然而在玻璃窑炉中推广应用还存在诸多技术问题,需在实际烟气中进行验证或研究,主要体现在:(1)玻璃窑炉存在换火过程,此时窑炉燃烧温度先迅速降低再迅速升高,NOx生成量剧烈波动,氨可能瞬时不足或过量,导致脱硝效率下降或氨逃逸;(2)部分玻璃窑炉只能选取300℃以下的烟气段安装SCR装置,无法满足传统商用低钒催化剂300~420℃的最佳温度区间,必须选用高钒催化剂才可能取得理想的脱硝效率,而高钒催化剂以往大多用于低硫或无硫环境,因此其在高硫环境中的稳定性有待观察;(3)玻璃窑炉多采用富氧燃烧,烟气中SO2含量较高,中低温条件下的氨沉积问题可能较严重,可能引起SCR催化剂中毒;(4)玻璃窑炉烟尘中碱金属、碱土金属和砷等物质的含量较高,这些物质易引起SCR催化剂中毒,导致脱硝效率快速下降。


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