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挑選性催化還原法(SCＲ)脫硝技能是現(xiàn)在運用*廣、技能*為成熟的脫硝技能之一，在玻璃煙氣管理中得到了廣泛運用。本文簡單敘述了玻璃熔窯煙氣特色、排放規(guī)范以及典型的煙氣脫硝工藝，并比照剖析運用于玻璃職業(yè)的兩種常見類型SCＲ催化劑:蜂窩式和平板式，以期為業(yè)主在后期項目實施中供給參閱。

現(xiàn)如今玻璃在人們?nèi)兆又袩o處不在，玻璃職業(yè)規(guī)模逐年壯大，尤以平板玻璃產(chǎn)值為*大，我國的平板玻璃產(chǎn)值已接連 26 年位居世界首位，到2017年末，全國浮法玻璃出產(chǎn)線362條，產(chǎn)能12.95億重箱。其間，玻璃熔窯作為玻璃出產(chǎn)企業(yè)的中心，耗費70%以上的動力，一起也是形成污染物的首要排放來歷。玻璃熔窯排放的煙氣成分雜亂，內(nèi)含有很多粉塵顆粒物、硫氧化物(SOx) 和氮氧化物(NOx) 等污染物，對大氣形成了嚴(yán)峻的污染。為了操控污染排放總量和濃度，促進(jìn)玻璃職業(yè)的節(jié)能減排，采納有用的煙氣管理辦法已刻不容緩。

1 排放規(guī)范

近年來，為了嚴(yán)厲操控污染物的排放，國家環(huán)保方針密集出臺，在此背景之下，玻璃職業(yè)能耗高、污染重的問題尤為突出，已成為我國大氣污染操控的要點職業(yè)之一。跟著日益嚴(yán)峻的大氣污染問題，國家對各類工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐粉塵及 NOx的排放限值要求日益嚴(yán)厲。其間2011年發(fā)布的 GB26453－2011《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放規(guī)范》規(guī)定，自2014年1月1日起玻璃熔窯顆粒物及NOx的排放限值分別為 50mg/m3和700mg/m3，詳細(xì)見表 1。跟著環(huán)保法規(guī)的日益加碼，一些當(dāng)?shù)亻_端提前布局，像北京、河北、山東、天津等省市均擬定了比國家規(guī)范更嚴(yán)的當(dāng)?shù)匾?guī)范。

2 玻璃職業(yè)煙氣特色

玻璃職業(yè)既是耗能大戶，又是高污染職業(yè)，在平板玻璃配料、物料熔化和玻璃成型等出產(chǎn)過程中，會發(fā)作的很多煙氣污染物，排放的煙氣具有以下特色:

(1) 燃料的多樣性，形成玻璃熔窯煙氣污染物的成分差異大?，F(xiàn)在平板玻璃出產(chǎn)線首要選用重油、天然氣、煤制氣、石油焦等燃料，以石油焦、重油為例，煙氣中的首要污染物是粉塵、SO2和 NOx，且排放濃度較高，煙塵堿金屬含量高、成分雜亂、黏性大，一起含有多種酸性氣體如 HCl、HF 等; 而以天然氣為燃料的玻璃熔窯，煙氣中的粉塵及 SO2含量則相對較少。詳細(xì)見下表 2。

(2) 出口煙溫高(400～550℃) ，玻璃熔窯煙氣帶走了 35%以上的熱量，為加強余熱運用，熔窯出口處一般接有余熱鍋爐;

(3) NOx含量高，玻璃熔化工藝溫度高達(dá)1500℃ 以上，高溫焚燒生成很多熱力型 NOx，遠(yuǎn)高于水泥、陶瓷等其他類型的工業(yè)熔窯發(fā)作的 NOx;

(4) 煙氣動搖大，玻璃熔窯在出產(chǎn)作業(yè)時需求進(jìn)行換火操作，在此過程中，煙氣量和煙氣組分動搖較大，可導(dǎo)致窯內(nèi)溫度先敏捷下降再敏捷升高，容易出現(xiàn)氨逃逸或功率下降;

(5) 堿金屬、堿土金屬( Na鹽、K 鹽、CaO 等) 含量高，是催化劑中毒來歷之一;

(6) 煙塵粒徑小、粘附性強和腐蝕性高，含有多種酸性氣體( HCl、HF 等) 。

3 玻璃熔窯煙氣脫硝的典型工藝

比較較燃煤機組煙氣脫硝，玻璃職業(yè)由于煙氣成分雜亂等原因，凈化管理困難得多?，F(xiàn)在玻璃職業(yè)除塵和脫硫工藝已經(jīng)較為老練，基本上沒什么技能妨礙，而玻璃職業(yè)煙氣脫硝工藝盡管較多，但大多工藝存在可行性不高、經(jīng)濟性差、運轉(zhuǎn)條件不確定等問題，其間運用*廣、技能*為老練的一項脫硝技能當(dāng)屬 SCR脫硝技能。SCR 脫硝技能是在催化劑的效果下，向煙氣中噴入還原劑( 氨水、液氨或尿素) ，還原劑在脫硝反應(yīng)器內(nèi)敏捷分解，并挑選性地將廢氣中的 NOx還原生成對環(huán)境無污染的 N2及 H2O 從而完成下降 NOx排放量，反應(yīng)式如下:

4NO + 4NH3+ O2→ 4N2+ 6H2O

6NO2+ 8NH3→ 7N2+ 12H2O

常見的典型玻璃熔窯煙氣 SCＲ 脫硝工藝流程如圖 1 所示，特別適用以石油焦、重油為燃料的雜亂煙氣條件。玻璃熔窯出口煙氣(450～550℃) 首先進(jìn)入余熱鍋爐( Ⅰ段) ，收回?zé)崃? 煙溫降至350～450℃) ; 然后煙氣經(jīng)過高溫電除塵設(shè)備，煙氣除塵( 煙溫降至300～420℃) 凈化后進(jìn)入 SCR反應(yīng)器，在 SCR反應(yīng)器中與氨反應(yīng)后將煙氣再次送至余熱鍋爐( Ⅱ段) 換熱，對余熱再次收回運用，后經(jīng)過脫硫除塵工藝處理后到達(dá)煙囪，合格排放。該工藝的優(yōu)勢在于:

(1) 運用余熱鍋爐進(jìn)行熱量收回，可完成動力再運用;

(2) 煙氣經(jīng)余熱鍋爐后，進(jìn)入 SCR反應(yīng)器時溫度正好又能滿足脫硝催化溫度;

(3) 脫硝前除塵，能有用下降煙氣中粉塵對 SCR催化劑的毒化效果，延伸催化劑的運用壽命。

4 SCR催化劑

國內(nèi)玻璃熔窯大部分已啟動了 SCR脫硝工程，其間 SCR催化劑是脫硝體系的中心，是決定著整個脫硝體系的要害，是關(guān)乎玻璃企業(yè)的效益、環(huán)保壓力，甚至企業(yè)生計的要害。現(xiàn)在在玻璃職業(yè)，SCR催化劑運用較多的是平板式催化劑和蜂窩式催化劑，如圖 2 所示。

平板式催化劑以不銹鋼網(wǎng)為骨架，采納雙側(cè)擠壓的方法將活性物質(zhì)( V2O5、MoO3等) 與金屬網(wǎng)柵結(jié)合成型，節(jié)距為 6.0～7.0mm，幾許比表面積相對較小，具有較強的抗磨損和防阻塞特性，合適于煤質(zhì)不穩(wěn)定、含灰量高及灰粘性較強的煙氣環(huán)境。同樣，由于基材運用鋼網(wǎng)和鋼板作為支撐性資料，不會發(fā)作坍塌等嚴(yán)峻的環(huán)保事情，通用性強，合適于幾克到百克灰份。

蜂窩式催化劑歸于均質(zhì)催化劑，以 TiO2、V2O5和 WO3為首要成分，催化劑本體全部為催化劑活性資料，因而其表面遭到灰分等磨損后，依然能夠維持原有的催化劑性能。其特色是單位體積的催化劑幾許比表面積大，催化活性相對較高，達(dá)到相同功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，僅合適于低灰分、灰粘性小的煙氣環(huán)境。兩種形式催化劑在玻璃職業(yè)優(yōu)劣勢比照剖析見表 3。

與蜂窩式催化劑比較，平板式催化劑有如下優(yōu)劣勢：

(1) 長條開孔，壓損小，抗堵灰能力強。平板式催化劑的節(jié)點少，飛灰在催化劑端面不易搭橋，一起平板式催化劑長方形開口，具有彈性結(jié)構(gòu)。由單板組裝而成，板與板之間并沒有徹底固定，在煙氣的流通中，板會有細(xì)小的顫動，從而使飛灰不易集合，減少了飛灰對催化劑的阻塞。蜂窩式催化劑模塊是將擠出的蜂窩單體組裝固定，為正方形開口，剛性結(jié)構(gòu)。每個單體都牢牢固定，在煙氣的流經(jīng)過程中催化劑不會發(fā)作顫動，不僅使飛灰在其端面易搭橋集合，一起固定的催化劑增加了飛灰與其直接沖突的幾率，使得催化劑的磨損也嚴(yán)峻。

在壓力損失方面，平板式催化劑也有顯著的優(yōu)勢。一般地說，在同一反應(yīng)器內(nèi)，平板式催化劑的孔隙率在 85%左右，蜂窩式催化劑的孔隙率在 70%左右，大孔隙率意味著小的壓力損失。

(2) 不銹鋼柵網(wǎng)做骨架，抗磨損能力強。蜂窩式催化劑以陶土作為催化劑載體，平板式催化劑以不銹鋼柵網(wǎng)為載體，煙氣中飛灰對催化劑的磨損是不可避免的，并且跟著運轉(zhuǎn)時刻的增加，對催化劑的磨損也逐漸嚴(yán)峻，如果沒有相應(yīng)的辦法，會導(dǎo)致催化劑徹底損壞。而平板式催化劑內(nèi)不銹鋼柵網(wǎng)可以有用保護催化劑免受煙氣中的飛灰對催化劑的進(jìn)一步磨損，不會對 SCR體系的安全運轉(zhuǎn)發(fā)作影響。

用于玻璃熔窯煙氣脫硝管理的兩種催化劑，在同一工藝( 煙氣+余熱鍋爐+脫硝+余熱鍋爐+脫硫+除塵+煙囪) ，不同燃料( a 為煤制氣、b 為天然氣) 和相同傳統(tǒng)空氣助燃的工況條件下運轉(zhuǎn)近一年的體現(xiàn)?？梢钥闯?，盡管平板式催化劑煙氣運轉(zhuǎn)條件更嚴(yán)苛，但在耐磨和抗堵灰性能上，比蜂窩式催化劑有優(yōu)勢。

(3) 幾許比表面積小，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(dǎo)致在同等規(guī)劃條件下所用的平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1.1～1.2倍，但在玻璃項目催化劑總體積量不大以及平板式催化劑選用大比表面積鈦白粉作為原料的情況下，差距越來越小。

5 總結(jié)

(1) 面臨玻璃熔窯在出產(chǎn)過程中發(fā)作很多氮氧化物等大氣污染物，SCR煙氣脫硝技能具有脫硝功率高、技能老練等優(yōu)點，在平板玻璃煙氣脫硝管理上得到了廣泛運用。

(2) 玻璃熔窯煙氣成分雜亂，具有 NOx濃度高、有粘性等特色。為此，要結(jié)合玻璃爐窯運轉(zhuǎn)及煙氣特色挑選合適的管理技能路線，使污染物排放濃度合格。挑選“玻璃熔窯煙氣+余熱鍋爐+電除塵+SCR脫硝+余熱鍋爐+脫硫+煙囪”技能，具有較優(yōu)的環(huán)境效益，經(jīng)濟合理，可在平板玻璃職業(yè)推廣運用。

(3) 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色，在玻璃職業(yè)煙氣管理中得到了廣泛證明，為業(yè)主挑選合適的、性價比高的 SCＲ 催化劑供給參閱和借鑒。