锅炉废气低温液相催化、还原脱硝技术应用
1、项目概况
某厂拥有一台燃煤锅炉,每小时烟气排放量约为35000m3/h,现有环保装置烟气处理流程是:锅炉出来的烟气经布袋除尘器去除去大部分粉尘,再通过风机输送到脱硫塔(板式塔,3~5层喷淋)进行脱硫,除去SO2,脱硫塔喷淋碱度比较强的NaOH溶液(石灰水容易结垢堵塞,少用),脱硝采用SNCR法,在现有除尘脱硫设施正常运转的情况下,SO2和烟尘的排放均可达标排放,但NOx无法达标排放。
随着国家环保政策的日益严格,锅炉烟气的排放除了限制尘和硫的含量外,氮氧化物(简称NOx)的排放也纳入控制方位,虽然目前有SNCR脱硝装置,但氮氧化物的原始浓度仍有150mg/ m3,仍然达不到环保要求最低排放指标50mg/ m3。 2、脱硝技术简介:
锅炉烟气中NOx特点:各种工业炉窑(包括锅炉、焚烧炉等)产生的氮氧化物NOx绝大部分为热力型的,即NOx是由空气中的N2和O2在高温下结合形成的,所以NOx的生成及浓度的决定因素是燃烧温度而并非燃烧介质。根据经验,锅炉(含链条炉)烟气NOx的主要成分是NO,占NOx总量的90~95%,其余为NO2和N2O4等。 2.1还原法
大型锅炉基本采用还原法,还原法是用还原剂(液氨、氨水或尿素)去还原NOx,使NOx还原为N2和O2,从而达到脱硝的目的,但还原法对烟气温度的要求很高,必须在350℃(SCR法,设置一个反应器内置催化剂,氨和NOx在
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催化剂表面反应生成N2和O2,效率60%~70%)、或950℃(SNCR法,氨直接喷入炉膛与烟气中的NOx反应,效率50~60%)方可进行,但链条炉炉温不稳定,所以很难采用SCR或SNCR进行脱硝。 2.2 氧化法
气体氧化法主要是利用臭氧(O3),臭氧是一种强氧化剂 ,用来氧化脱硝;臭氧号称“在天为神、在地为魔”,在高空,臭氧能阻挡紫外线对人体的侵害,但在地面,臭氧是致癌物,对人体有害,所以国家有可能在不久的将来把臭氧的污染纳入监控的范围(山东淄博在2017年已经率先出台地方规范限制臭氧的污染),另外,臭氧发生器不但噪音大功率也很大,动辄上百千瓦的功率导致运行成本居高不下,因此臭氧脱硝用户呈下降趋势。
液体氧化法,主要是亚氯酸钠和次氯酸钠,亚氯酸钠氧化性虽然较弱,但比次氯酸钠稳定,价格较高,后者价格便宜;
目前氧化法脱硝采用比较多的还是亚氯酸钠法,采用亚氯酸钠只能将低价氮氧化物转化成高价氮氧化物,并产生黄色烟气,并没有实质性的去除氮氧化物,针对以上弊病,我公司和废气环保工程公司专门研究配套工艺,采用低温液相催化脱硝、清控环保黄烟去除剂脱“黄”工艺,彻底将氮氧化物降低至30mg/m3,并应用到炉窑的烟气脱硝中取得圆满成功,已经在窑炉、陶瓷、耐火材料、太阳能光伏、铝氧化等多个行业中取得成功,脱硝效率大于99%,且运行成本相对比较低,取得良好的社会效益。 3、工业应用 3.1黄烟去除剂介绍
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本品主要为黄绿色至红色液体,pH值在11~13,具有特殊性的气味;本品具有强还原性,与氧化剂发生氧化还原反应,会造成产品失效,故在储存过程中
与酸、氧化剂等物质隔离存放。
本品组成:强还原剂、碱盐、铵盐等。
3.2低温液相脱硝工艺介绍:
此工艺去除氮氧化物,主要是湿法脱硝,主要工艺流程为氧化、碱洗、还原;
现场具有三座塔,第一座为氧化脱硝塔(催化剂),主要将废气中的低价氮氧化物转化成高价,并单独设立循环水槽;
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第二座为碱洗塔,主要作用是吸收氧化后气体中夹带的氧化性气体或液滴,以免造成还原剂塔中黄烟去除剂的用量增加及产生副反应;
第三座为还原剂塔,主要利用清控牌黄烟去除剂吸收氮氧化物,与黄烟发生氧化还原反应,将黄烟转化成无害氮气排放,而黄烟剂则在反应过程中转变成无机硫盐,废水经过预处理后,不会造成其他废水冲击。
针对客户对氮氧化物的排放标准,在循环液池分别加入药剂及控制工艺参数如表所示;
级数 工序 药剂 过程pH值
第1座塔 氧化 亚氯酸钠 2~6 第2座塔 碱洗 5%氢氧化钠 10~13 第3座塔 还原 黄烟去除剂 12~13 4
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