陶瓷窑炉烟气处理技术

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陶瓷厂熔化炉废气净化工艺设计

陶瓷厂熔化炉废气净化工艺设计

陶瓷厂熔化炉废气净化工艺设计
1. 前言
陶瓷厂生产过程中,熔化炉燃烧会产生大量废气,其中含有粉尘、氮氧化物、二氧化硫等有害物质,如果直接排放会对环境造成严重污染。

因此,对熔化炉废气进行净化处理是非常必要的。

2. 废气成分分析
熔化炉废气的主要污染物包括:
(1) 粉尘:主要来源于原料中的无机物质及燃料燃烧残渣。

(2) 氮氧化物:主要来源于燃料燃烧时空气中的氮与氧发生反应生成。

(3) 二氧化硫:主要来源于燃料中的硫化物燃烧产生。

3. 净化工艺流程
(1) 预处理:使用旋风除尘器对废气进行初步除尘,去除较大颗粒物。

(2) 袋式除尘:采用耐高温的滤袋,对预处理后的废气进行精细除尘。

(3) 选择性非催化还原(SNCR):在适当温度下喷入还原剂(如氨水),将氮氧化物还原为氮气和水。

(4) 干法脱硫:采用石灰石或石灰粉作为吸收剂,吸收二氧化硫生成石膏。

(5) 湿式电除雾:使用水雾凝聚残余微粒,通过静电除雾装置除去。

4. 工艺优势
(1) 高效除尘,可实现粉尘排放达标。

(2) 采用SNCR技术,可有效控制氮氧化物排放。

(3) 干法脱硫工艺操作简单,运行稳定。

(4) 湿式电除雾装置可进一步净化废气,使排放达标。

5. 结语
该工艺综合运用多种先进技术,可从多个环节高效净化陶瓷厂熔化炉废气,实现达标排放,是一种行之有效的环保解决方案。

陶瓷窑炉的节能技术

陶瓷窑炉的节能技术

陶瓷窑炉的节能技术推荐本文□ 曾令可刘涛王慧刘平安摘要随着“十一五”节能专项规划的出台,国家对高能耗高排放产业的改革势在必行。

陶瓷产业正是高能耗、高污染的行业,必然是改革的重点领域,节能减排也必将是陶瓷产业的大势所趋。

本文详细综述了当前陶瓷窑炉一些先进的节能技术,并对未来节能的发展方向提出了一些展望。

关键词陶瓷窑炉,能耗,节能技术1前言众所周知,国家“十一五”计划中明确提出了“十一五”节能专项规划,要求调整产业结构、能源结构,遏制高能耗高污染行业过快增长,大力推进节能工作,而陶瓷产业正是高能耗、高污染的行业,尤其是对资源的消耗和环境的污染都非常严重,属于政府和大众“紧盯”的行业之一。

在佛山,建筑陶瓷行业的节能、排放和环保问题显得尤为严重,在2007年,在佛山216家能源审计不合格企业的黑名单中,陶瓷企业赫然占了84家,陶瓷企业的变革必然首当其冲。

为此,国家出台了一系列的强制性节能措施,如开征燃油税、环境税,建立政府节能减排工作问责制和一票否决制等机制,以此强制性督促陶瓷产业进行节能改革。

中国陶瓷工业的能源利用率与国外相比,差距较大。

发达国家的能源利用率一般高达50%以上,美国达57%,而我国仅为28%~30%。

在陶瓷工业的一般工艺流程中,能耗主要体现在原料的加工、成形、干燥与烧成这四部分。

其中干燥和烧成工序,两者的能耗约占80%。

在建筑卫生陶瓷方面,国内外能耗存在着一定的差距,如表1所示。

以日用陶瓷在国内烧成能耗的状况为例,燃煤隧道窑为41816~54361kJ/kg瓷,折合1.42~1.85kg标准煤/kg瓷;燃油隧道窑为33453~45998kJ/kg瓷,折合1.14~1.57kg标准煤/kg 瓷;燃气隧道窑为29271~39725kJ/kg瓷,折合1.00~1.35kg标准煤/kg瓷。

而国外窑炉以气体燃料为主,烧成能耗为12545~25090kJ/kg瓷,折合0.43~0.86kg标准煤/kg瓷,烧成能耗只有我国的一半左右[1]。

陶瓷窑炉烟气处理技术资料

陶瓷窑炉烟气处理技术资料
SO
的浓度在0.5%~1.0%,属于低浓度SO2烟气。因此采用传统的接触制酸法,经济
SO
烟气脱硫技术多种多样,按脱硫工艺可以分为干法、湿法和半干
按生成物处置方法可以分为抛弃法、回收法和半回收法;按吸收剂的使用情况分为再生法和非再生法;
3大分类结合具体的方法加以说明。
湿法脱硫工艺
60 °C左右,排烟的扩散效果差,需要大量的水。
与SCR混合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行
NO
。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效率及低
低温常压等离子体分解法
NO
分子,使其化学
O
和N2的方法。
吸附法
NO
,常用的吸附剂有分子筛、活性炭、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸收剂如硅
NO催化氧化成NO
2) NO
的产生类型有3种:
、热力型NO
,燃烧时的空气中带进来的氮在高温下与氧发生反应生成NOX被称为热力型NOX(T
NO
)。
、燃料型NO
,因为煤中含有许多氮的有机化合物如芳香杂环氮化物、吡咯及衍生物,在高温作用
NH
或HCN氧化生成NOX。
、快速型NO
,指在燃烧过程中,燃料中的碳氢化合物发生分解,其分解的中间产物和N2反应生成
干法脱硫工艺
荷电干式喷射脱硫法
SO
反应的机会。此外
电子束烟气脱硫技术
:燃煤烟气中的N
、O2和水蒸汽等,经过电子束照射后,吸收了大
OH、O、HO
等。这些自由基可以氧化烟气中
SO
使之生成硫酸,再与事先注入的氨进行中和反应生成硫铵。
90%以上,系统简单、操作方便,对不同含硫量的烟气有较好的适应性。副产

窑头窑尾烟气用风冷冷却器技术及应用

窑头窑尾烟气用风冷冷却器技术及应用

水泥窑头窑尾烟气用风冷冷却器技术及应用合肥水泥研究设计院毛志伟杨如顺一.概述干法水泥窑尾的废气,不仅风量大,且温度高,一般在350-400℃,即是最近大部分采用低温余热发电,其温度也在300℃。

而窑头熟料篦式冷却器的余风温度,正常时为200℃左右,不正常时可达300-450℃。

用于处理这二种工况的袋除尘器,无论采用P84及其混合针刺毡,还是使用各种玻纤袋或玻纤覆膜滤袋,其长期使用的工作温度小于250℃,实际控制在200℃。

因此,烟气在入袋除尘器前必须采取适当的降温措施。

而目前采用的方法有三种:1.吸风冷却在窑尾除尘系统的负压管道上装设一个带有调节阀门的支管,一端与大气相通,靠系统本身的负压将冷空气经支管流入与高温烟气混合而以达到降温目的。

这种设施结构简单,调节方便。

但是由于吸入冷风烟气量增加,使袋除尘器和窑尾风机负荷增大,另外由于系统负不稳定而影响窑系统的热工温定。

这种方法一般在缺水的地方采用,如合肥院在做沙特NAJERAN6000吨/日工程时,就采用了掺冷风来进行袋除尘器入口的烟气降温,故这台除尘器较相同规模的大,达到处理风量160万m3/h。

2.喷雾降温在窑尾系统中,袋除尘器前设置一个喷雾降温塔,也有在入口管道中设置一套喷雾系统。

在塔和管道中雾状喷水与高温烟气直接接触,使得烟气温度降低。

这种方法降温效果较好,但投资大,耗水量高,管理复杂,且不易用在窑头降温。

3.排管表面风冷冷却器同样,在窑头和窑尾系统中,袋除尘器前设置一个多管表面散热器(也称热交换器)。

利用表面散热原理,增加烟气与管壁的接触面积,靠自然冷风或强制冷风来降低烟气的温度。

采用排管风冷技术后,显示出了它的优点,其工作稳定,无须人工操作,通常情况下只须记录袋除尘器入口温度即可。

第一台排管冷却器于1983年用于苏州光华水泥厂Ø2.5×40M分解窑上,系自然对流风冷,排管直径6ר600,降温80-100℃,以后在多家立筒型窑上被采用如湖北枝城水泥厂,吉林交通厅水泥厂等采用。

陶瓷烧成过程中氮氧化物、VOCs等污染防治方案

陶瓷烧成过程中氮氧化物、VOCs等污染防治方案

陶瓷烧成过程中氮氧化物、VOCs等污染防治方案
VOC即挥发性有机化合物,对人体健康有巨大影响。

当居室中的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。

重视及强化VOCs治理,评估陶瓷行业VOCs排放现状,在此基础上,提出可行技术路线,制定管控政策,加强VOCs治理。

活性炭吸附+催化燃烧设备
活性炭吸附脱附催化燃烧是新一代VOC废气处理设备,是将吸附浓缩单元和热氧化单元有机结合起来的一种方法,主要适用于低浓度有机气体尤其对大风量的处理场合,均可获得满意的经济效果和社会效果。

经吸附脱附后转化成小风量、高浓度有机废气,对其进行热氧化处理并将有机物燃烧释放的热量有效利用。

活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和,启动系统的脱附催化燃烧过程,通过热气流将原来已经吸附在活性炭表面的有机溶剂脱附出来,并经过催化燃烧反应转化成二氧化碳和水蒸气等无害物质,并放出热量,反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附热气流中,当脱附达到一定程度时释放热,使脱附加热达到平衡,系统在不借助外加热的情况下完成脱附再生过程。

我们专注于持续对印刷、喷涂、印染、电子、塑料、家具、炼油、橡胶、化工、造纸、皮革、农药、制药、食品加工、等恶臭气体、工业废气的净化处理等行业的问题进行深度解析。

陶瓷工业废气治理工程技术规范

陶瓷工业废气治理工程技术规范

附件3陶瓷工业废气治理工程技术规范(征求意见稿)编制说明《陶瓷工业废气治理工程技术规范》编制组二〇一八年九月—23—项目名称:陶瓷工业废气治理工程技术规范项目统一编号:2013-GF-03承担单位:长沙环境保护职业技术学院、湖南湘牛环保实业有限公司、湖南省环境保护厅环境工程评估中心、衡阳市环境监测站、武汉大学编制组主要成员:李庄、李倦生、戴慧敏、曹群、王凡、朱邦辉、刘卫国、何灿明、黄进、陈林、张秋华、董敏慧、陈再辉、彭放、侯浩波标准所技术管理负责人:姚芝茂生态环境部项目经办人:李磊—24—目次1任务来源 (26)2标准编制的必要性及意义 (26)2.1标准编制的必要性 (26)2.2标准编制的意义 (28)3主要工作过程 (28)4国内外相关标准研究 (30)4.1国内相关政策和标准 (30)4.2国外陶瓷工业废气排放的环保标准 (34)5同类工程现状调研 (35)5.1陶瓷工业典型生产工艺 (35)5.2陶瓷工业废气的产生和特征 (35)5.3陶瓷工业废气治理工程技术 (39)5.4国外陶瓷工业废气治理情况 (41)5.5国内陶瓷工业废气治理工程案例分析 (43)6主要技术内容及说明 (50)6.1适用范围 (50)6.2规范性引用文件 (50)6.3术语和定义 (51)6.4污染物和污染负荷 (51)6.5总体要求 (52)6.6工艺设计 (53)6.7工艺设备和材料 (60)6.8检测与过程控制 (61)6.9辅助工程 (61)6.10劳动安全与职业卫生 (61)6.11施工与验收 (61)6.12运行与维护 (62)7标准实施的环境效益与经济技术分析 (62)8标准实施建议 (62)—25—1任务来源为适应国家环境保护工作需要,2013年原环境保护部下达了《关于开展2013年度国家环境技术管理项目计划工作的通知》(环办函[2013]51号)文件,其中提出了制订《陶瓷工业废气治理工程技术规范》(项目统一编号2013-GF-03)的任务。

预分解窑窑尾废气处理工艺流程

预分解窑窑尾废气处理工艺流程

预分解窑窑尾废气处理工艺流程
预分解窑窑尾废气处理工艺流程:
①废气收集:从预分解窑的窑尾收集高温含尘烟气。

②冷却降温:通过空气冷却器或增湿塔等设备将高温废气冷却至适宜温度,以利于后续处理。

③高温风机:使用高温风机将冷却后的废气抽送至处理系统。

④余热回收:在废气进入除尘器前,可能先经过废热锅炉,回收废气中的热量用于蒸汽产生或其他热能利用。

⑤除尘处理:废气通过袋式除尘器或电收尘器,去除其中的粉尘颗粒。

⑥气体净化:可能包括脱硫、脱硝等过程,以去除SOx和NOx等有害气体。

⑦二次冷却:如果需要,再次冷却废气至更低温度,以便于后续排放或处理。

⑧排放监控:对处理后的废气进行排放前的监测,确保符合环保标准。

⑨排放:通过烟囱将处理达标的废气排放至大气中。

⑩粉尘回收:收集的粉尘通过输送设备送至生料均化库,重新作为生产原料使用。

⑪生料均化:将回收的粉尘与新原料混合,均化后再次入窑煅烧。

⑫过程优化:持续监控和调整废气处理系统,以提高效率并满足日益严格的环保法规要求。

建筑陶瓷烟气治理现状及超低排放方案探讨

建筑陶瓷烟气治理现状及超低排放方案探讨

建筑陶瓷烟气治理现状及超低排放方案探讨说实话,写这个方案,我是有点压力的。

毕竟建筑陶瓷行业的烟气治理是个技术活,但谁让我是个有10年经验的大师呢,那就来聊聊这个话题吧。

咱们来看看建筑陶瓷烟气治理的现状。

这个行业,排放的烟气里含有大量的污染物,像颗粒物、二氧化硫、氮氧化物啥的,这些东西对环境和人体健康都是有害的。

过去,大家对这方面的重视程度不够,导致排放标准相对宽松。

但随着环保意识的提高,现在国家对烟气排放的要求越来越严格,建筑陶瓷行业也得跟上节奏。

的现状主要有这几个问题:1.技术水平参差不齐。

有些企业还在用老掉牙的技术,排放的污染物严重超标。

2.设备老化严重。

很多企业的治污设备已经用了好几年,效果大不如前。

3.运营管理不到位。

有的企业虽然有了治污设备,但管理不善,导致设备运行效果不佳。

咱们就来探讨一下超低排放方案。

要实现超低排放,咱们得从源头上解决问题。

这就需要企业采用先进的工艺和设备,减少污染物的产生。

具体来说,可以这么做:1.采用清洁生产技术。

比如,优化原料配比,减少原料中的污染物含量。

2.引进先进的烟气治理设备。

比如,使用布袋除尘器、SCR脱硝装置等,提高污染物的去除效果。

3.加强设备维护和管理。

定期检查、更换设备,确保设备运行稳定。

要实现超低排放,还得加强监测和监管。

这事儿,得由国家、地方和企业共同努力:1.国家层面,要制定严格的排放标准和监管政策,确保企业有压力去改进技术。

2.地方政府,要加大执法力度,对排放超标的企业进行处罚,让他们知道环保不是儿戏。

3.企业自身,要建立健全环保管理体系,主动接受监管,确保排放达标。

再者,要实现超低排放,还需要技术创新。

这事儿,得靠企业和科研机构共同努力:1.企业要加大研发投入,推动治污技术的创新。

2.科研机构要与企业合作,将研究成果转化为实际应用。

要实现超低排放,咱们还得关注产业链的上下游。

比如:1.采购环保原材料,减少原料中的污染物含量。

2.与下游企业合作,实现产业链的绿色发展。

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陶瓷窑炉烟气处理技术随着国民经济的不断发展,我国陶瓷工业也得到了迅猛发展。

2005年我国陶瓷产量:日用陶瓷175亿件,建筑陶瓷35 m2,卫生陶瓷约9 000万件,产量均居世界第一,约占世界的2/3,形势一片大好。

但其带来的负面影响——窑炉烟气污染也越来越突出。

我国大气中90%的SO x、85%的CO2、80%的RO x(粉尘)和50%的NO x污染均来自陶瓷窑炉、蒸汽锅炉以及其他各种工业窑炉[1]。

据资料统计,目前仅在日用陶瓷、建筑陶瓷生产领域中就有3 000余座燃煤窑炉,达到窑炉总数的70%,因此处理陶瓷窑炉烟气污染就成为了目前应该研究的方向。

笔者结合陶瓷窑炉烟气的污染物形成机制,对目前窑炉烟气的处理技术和发展方向进行了综述。

1 陶瓷窑炉烟气污染产生的机制陶瓷窑炉烟气中有害物质可分为两类:一类是气相化学物质,另一类是固相的烟尘,都是造成大气污染的主要物质。

1.1 气相化学物质的产生燃煤产生的气相化学物质主要有SO X和NO X。

(1) SO X是由煤、粘土中的硫化物杂质在800 ℃左右被氧化所致。

在陶瓷生产中不仅燃烧的燃料中含有硫化物杂质,而且原料也有一些含硫的杂质,如:黄铁矿(FeS2)、Fe2(SO4)3、CaSO4、Na2SO4等。

这些杂质存在于陶瓷坯体中,在烧成的过程中,要进行一系列氧化还原反应。

(2) NO X的产生类型有3种:a、热力型NO X,燃烧时的空气中带进来的氮在高温下与氧发生反应生成NO X被称为热力型NO X(T -NO X)。

b、燃料型NO X,因为煤中含有许多氮的有机化合物如芳香杂环氮化物、吡咯及衍生物,在高温作用下易产生NH3或HCN氧化生成NO X。

c、快速型NO X,指在燃烧过程中,燃料中的碳氢化合物发生分解,其分解的中间产物和N2反应生成的氮氧化物。

快速型NO X生成量很少,可不予考虑。

1.2 固相烟尘的产生煤被加热350~600 ℃时,大量释放出以碳氢化合物为主的挥发分,进入炉膛空间。

但是在低温缺氧条件下,挥发分不可能正常燃烧,发生裂化、脱氢、叠合、环化而生成含碳量多的苯环物质——碳黑;不完全燃烧生成环烃物质——烟炱;还可能因还原反应而分解出游离的碳粒;由烟气带出的飞灰和未燃尽的煤炭颗粒微尘;这些物质总称烟尘。

全世界每年约有1亿t烟尘排放到空气中,如不及时处理,不仅会污染环境,而且会损害人类的健康。

2 烟气脱硫(FGD)陶瓷窑炉烟气中SO2的浓度在0.5%~1.0%,属于低浓度SO2烟气。

因此采用传统的接触制酸法,经济和技术上难度很大。

目前对于低浓度SO2烟气脱硫技术多种多样,按脱硫工艺可以分为干法、湿法和半干法;按生成物处置方法可以分为抛弃法、回收法和半回收法;按吸收剂的使用情况分为再生法和非再生法;以所采用的吸收剂又分为钙法、钠法、镁法、氨法、双碱法和水法等。

以上分类方法各有自己的科学性和不足,本文以干法、湿法和半干法3大分类结合具体的方法加以说明。

2.1 湿法脱硫工艺湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫技术中最为成熟的一种技术,湿法脱硫的优点是硫氧化物的吸收反应速度;缺点是由于排烟温度降到60 °C左右,排烟的扩散效果差,需要大量的水。

2.1.1 石灰/石灰石——石膏法这种方法在湿法中占有最主要的份额,是目前世界上最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺。

利用石灰或石灰石作吸收剂,吸收净化烟气中的SO2,反应生成亚硫酸钙(CaSO3),再将这一产物氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。

该工艺流程较复杂,需要专门的吸收剂制备车间、体积庞大的吸收塔氧化槽,投资较大,且有二次污染问题,但脱硫效率可达90%以上。

2.1.2 海水脱硫工艺海水脱硫是近年来发展起来的一项新技术。

该工艺利用天然的纯海水作为烟气中SO2的吸收剂,无需其它任何添加剂,也不产生任何废弃物,具有工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高等特点。

2.1.3 其它湿法工艺除前述的传统方法外,还有MgO法、亚硫酸铵法、Wellman-Lord法、柠檬酸钠——磷酸钠法和千代田法、液相湿式生物还原法等。

另外还有我国自主研发的技术,如:西安交通大学的液幕床式湿法脱硫技术、清华大学的液柱喷射式烟气脱硫系统、南京电力环境科学研究所的强化湿式石灰石烟气脱硫技术等,但都未得到完整的应用。

2.2 干法脱硫工艺干法脱硫工艺的特点是,反应在无液相介入的完全干燥状态下进行,反应产物为干粉状。

其主要优点是能处理大量的排烟,排出烟气的温度下降比较小,对烟囱周围地区来说,由于烟雾而引起的二次污染较少,用水量少。

缺点是由于硫氧化物的吸收反应速度慢,因而排烟设备体积大,建设费用高。

2.2.1 荷电干式喷射脱硫法该法的作用原理是,吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区后,在其表面上形成静电荷,由于同种电荷相互排斥,使吸收剂颗粒很快在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,从而增加与SO2反应的机会。

此外由于离子的电晕,可增强其活性,缩短反应所需滞留时间,从而有效提高脱硫率。

该法的优点是,脱硫工艺简单有效,占地面积小,投资和运行成本低,因为是干法没有废水和腐蚀等问题;缺点是,脱硫率低,吸收剂利用率不足,维护较复杂。

2.2.2 电子束烟气脱硫技术电子束烟气脱硫技术的基本原理是:燃煤烟气中的N2、O2和水蒸汽等,经过电子束照射后,吸收了大部分电子束能量,生成大量的反应活性极强的各种自由基如OH、O、HO2等。

这些自由基可以氧化烟气中的SO2使之生成硫酸,再与事先注入的氨进行中和反应生成硫铵。

该工艺流程简单、运行维护方便,烟气负荷负载能力强,一次投资和运行费用低,无二次污染物产生,同时脱硫脱硝,脱硫率可达90%以上,系统简单、操作方便,对不同含硫量的烟气有较好的适应性。

副产物硫酸铵和硝酸铵是可利用的氮肥实现了硫氮资源的综合利用。

电子束烟气脱硫是靠电子束加速器产生高能电子的,因而需要大功率的电子枪,还需要防辐射屏蔽,且运行、维护技术要求高。

2.2.3 脉冲电晕放电烟气脱硫技术脉冲电晕放电烟气脱硫技术是从电子束烟气脱硫技术发展而来的,其机制是依靠脉冲高压电源在普通反应器中形成等离子体,该法是利用等离子体产生的高能电子将HO-H及O-O键打开,使之成为自由基或活化粒子,这些自由基或活化粒子可与SO2及NO X反应。

由于这些等离子体在常温下只提高电子的温度,而不提高离子的温度,故该法的能量效率比电子束法至少高2倍。

此法可同时脱除烟气中的SO2、NO X及重金属,既具有电子束辐照法的全部优点,而且又大大降低了一次性投资。

目前是具有良好应用前景和国内外广泛关注的技术。

2.3 半干法工艺半干法烟气脱硫技术是把石灰乳雾滴喷入吸收塔,使其与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4,由于烟气的加热作用,石灰乳中的水分很快蒸发,最终得到干燥状态的副产品。

半干法脱硫工艺的特点是,反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状,脱硫废渣一般抛弃处理。

并且工艺流程简单、运行稳定可靠,投资较少,运行费用较低,电力消耗仅为湿法的25%~50%,脱硫效率可达80%~90%。

但是,由于石灰作吸收剂,具有强烈的刺激性,在消化过程中会产生大量热量和蒸汽,会给人体和环境造成不良影响。

旋转喷雾干燥法就是一种半干法工艺,其原理是将30%的石灰浆(<100目)在高速旋转(12 000 r/min)的离心喷雾机作用下雾化成极细的雾滴,在吸收塔内与烟气中SO2反应生成CaSO3和CaSO4,同时雾滴被烟气显热干燥形成固体粉末,被除尘器收集。

3 烟气脱硝目前国内氮氧化物的控制主要依靠低NO X燃烧控制技术 ,燃烧后的烟气脱硝技术在国内的研究和应用还相对较少。

但随着国内近年来对氮氧化物污染的重视和相关法律法规的出台及实施,我国对烟气脱硝技术的研究加大。

烟气脱硝技术有气相反应法、吸附法、液膜法、微生物法、电化学法等几类。

3.1 气相反应法3.1.1 等离子体法等离子体法有:电子束照射法、脉冲电晕法、直流电晕法、介质阻挡放电法、表面放电法等。

电子束照射法(EBA)和脉冲电晕法在前面烟气脱硫技术中均有介绍,它们是可以同时脱硫脱硝的技术,而且脱硝的有效性均比较高。

但是,由于设备结构复杂,使用寿命短以及能耗过大等不足,使两种技术还只是停留在实验室阶段,离陶瓷工业的烟气治理还有一定距离。

3.1.2 还原法还原法目前主要有:选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法,是在催化或非催化条件下,用NH3、C等还原剂将NO X还原为无害N2的方法。

(1)选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)目前世界上工业应用最广的脱氮技术。

它的基本原理是在适当的温度和催化剂存在下,以NH3为还原气体,利用氨的选择性,优先使 NO X还原。

它的主反应如式(6)和式(7)。

也可能发生氨的氧化反应,如式(8)和式(9)。

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O (6)6NO2+8NH3→7N2+12H2O (7)2NH3+2O2→N2O+3H2O (8)4NH3+3O2→2N2+6H2O (9)温度较低时还原反应占主导地位,所以要严格控制反应器的床温。

反应的催化剂包括Pt-Rh、Pd等贵金属、碱金属氧化物或沸石等,脱硝率能达到90%以上。

防止催化剂失效和控制尾气中的NH3残留是此技术的关键问题。

而且该工艺设备投资大,所用催化剂昂贵,为大多数发展中国家所难以承受,同时存在氨泄漏、设备易腐蚀、易生成硫酸铵等问题。

(2)选择性非催化还原法(Selective Noncatalytic Reduction,SNCR)此法的特点在于不使用催化剂,而在较高的温度下(850~1050 ℃)产生活化能,以NH3或脲基化合物(如尿素)作为还原剂使NO X转化为N2。

主要反应如下:6NO+4NH3→5N2+6H2O (10)2NO+CO(NH2 )2+1/2O2→2N2+CO2+2H2O (11)相比SCR该技术具有实施简单,系统费用低廉的优点;但其脱硝率相对较低,氨消耗量大,SNCR系统逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇SO3会产生(NH4)2SO4,容易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。

值得注意的是,近年的研究表明,用尿素作为还原剂时NO X会转化N2O,N2O会破坏大气平流层中的臭氧,除此之外,N2O还被认为会产生温室效应,因此产生N2O问题已引起人们的重视。

(3) SNCR与SCR混合烟气脱硝技术SNCR与SCR混合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来,进一步脱除NO X。

它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效率及低的氨逃逸率进行有效结合。

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