石灰窑炉烟气治理的发展历程

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回顾石灰窑炉发展历程,经过不断创新和发展,目前大部分石灰窑炉企业只配备除尘设备和脱硫设备,极少部分企业配有SNCR、颗粒脱硝、氧化法等脱硝设备,随着各地政府对环保要求的重视程度不断提高,加之SNCR、颗粒脱硝、氧化法等弊端越来越凸显,并产生严重的二次危害和氨逃逸等,全国大部分地区提出了非电行业窑炉要配备SCR脱硝设备的要求。

1.1、SNCR、颗粒脱硝、氧化法和传统SCR脱硝的原理及二次危害:

1.1.1SNCR的原理及二次危害:

SNCR是用NH、尿素等还原剂喷入炉膛为~℃的区域,还原剂可与烟气中的NOx进行反应生产N。SNCR技术是把燃烧室作为反应器,需要高温区进行反应。但SNCR脱硝率只有30%~40%,氨逃逸超标。因白灰煅烧生产过程中忌讳水,且竖窑内装满石灰石,不具备喷枪喷射反应条件,所以SNCR不适合石灰窑炉。SNCR脱硝效率低,无法满足最新的环保标准。虽然该技术早在20世纪70年代中期已经应用于工业生产中,但在应用中还是出现了一些问题,如:氨的利用率不高、形成温室气体N2O,尿素作还原剂时,如果运行控制不当,可能造成较多的CO排放等,所以很多地方政府已经叫停SNCR脱硝工艺,并要求升级改造。

1.1.2颗粒脱硝的原理及二次危害:

利用颗粒作为还原剂,和物料进行混合煅烧,达到一定的脱硝效果。脱硝效率极低,污染大,产生大量黄色烟气无法处理,造成严重的大气污染和视觉污染。

1.1.3氧化法脱硝的原理及二次危害:

目前石灰生产行业处理氮氧化物主要采用次氯酸钠氧化法、双氧水氧化法脱硝,使将不溶于水的NO氧化成NO,利用NO溶于水的特性,通过喷淋吸收,形成硝酸或亚硝酸,再用碱中和,实现将烟气中的氮氧化物脱除。缺点是脱硝产物硝酸盐和亚硝酸盐,不容易析出,产生的结晶体很容易造成堵塞,严重影响设备的正常运行,而带来的二次污染,造成周边附近寸草不生,污染水源和土壤等,山东、河南、河北等地,已明令禁止使用氧化法脱硝。

1.1.4传统SCR脱硝工艺原理及弊端:

传统SCR脱硝工艺采用在布袋除尘器尾部增加中低温SCR脱硝工艺,需要将原烟气温度从40-60℃升至℃左右进行脱硝处理,烟气需要加热升温,能源消耗巨大,运行成本极高,按照7.5万风量计算,单台窑炉加热费用就需要--万,目前已建石灰生产企业,大部分在建设时期只考虑到了烟气脱硫及除尘,但都未考虑烟气脱硝问题,因此现场未能预留足够的脱硝场地。

综上所述,现急需一种性能稳定,能源消耗低,占地面积小和便于实施的SCR脱硝工艺,解决石灰生产行业烟气脱硝问题。

石灰竖窑烟气万达科技治理工艺背景:

在政府对石灰窑炉行业的环保问题愈加重视的大环境下,石灰窑炉行业的脱硝也是势在必行,目前国内许多发达省份和重点城市石灰窑排放要求达到超低排放标准:颗粒物<10mg,二氧化硫<35mg,氮氧化物<50mg。为了适应行业发展需求,万达科技顺势而为,结合十余年的实践经验,针对石灰窑炉的具体特点,斥巨资联合多家知名高校研发推出适用于石灰窑行业的超低温耐硫SCR脱硝技术,此技术已于年在石灰窑炉行业得到应用,并取得成功,填补了行业空白,可做到颗粒物<5mg,二氧化硫<10mg,氮氧化物<20mg的新行业标杆。

万达科技超低温SCR脱硝技术简介:

SCR法脱硝技术是世界上最主流的去除NOx的方法,这种方法可以在现有的窑炉生产工艺下配套万达科技的脱硝系统,万达科技超低温耐硫SCR脱硝系统,经过多年实验室研发、工业化测试及应用,成功研发的一种非钒钛体系,适用于超低温、低硫、高尘环境的新型脱硝技术,填补了国内外石灰窑炉行业超低温脱硝技术的空白。应对抗硫酸氢氨中毒问题,通过多种贵金属的复配效应,控制了SO/SO的氧化率,加速已生成硫酸氢氨分解速率,降低硫酸氢铵累积生成量,使得脱硝系统硫转化可以控制在0.3%以内,硫酸氢氨对低温催化剂毒害能力大大降低,保证了催化剂长期稳定运行。

7.2万达科技超低温耐硫SCR脱硝独家优势:

a、传统脱硝设备一般要求使用环境必须是低硫运行的条件下,万达科技自主研发的脱硝系统有效的打破了这一瓶颈—可在高硫环境下稳定运行。目前工业废气中含硫量普遍很高,在高硫环境下极易生成硫酸氢氨,形成的硫酸氢氨结晶体造成催化剂失活中毒,催化剂失活后脱硝效率降低,氮氧化物排放不达标,短时间内就需要进行更换,更换一次费用较高,甚至有的企业每年需要更换多次。且更换一次不仅造成企业成本增加,还会直接影响企业正常生产运行和环保在线监测不达标等,特别在企业生产旺季时,给企业造成的经济损失会更大。

b、万达科技的脱硝系统可超低温运行,因比传统模式运行温度低,也就大大节省了脱硝系统的巨额加热费用。

万达科技脱硝系统与传统脱硝模式对比:

a万达科技石灰窑炉脱硝系统:

b传统模式脱硝系统:

万达科技超低温耐硫SCR脱硝反应器设置在石灰窑烟气出口,工艺流程简单,系统阻力及占地面积小。

传统SCR脱硝工艺,系统除了反应器及辅助设备外,还需要加热器、换热器用于加热烟气,运行费用大,工艺流程较长,系统阻力及占地面积都比较大。

因此,万达科技研发的脱硝系统更适合石灰窑炉行业,能够给业主带来更大的经济效益。

万达超低温耐硫SCR脱硝技术在石灰生产行业应用优势:

万达科技超低温耐硫SCR脱硝系统正常运行高耐硫、抗碱金属,而石灰窑炉生产运行中,恰恰两项指标较高,其它脱硝系统无法满足生产条件,完全适合万达科技超低温耐硫SCR脱硝系统的应用,该技术的应用有几大优势:

a、脱硝系统利用烟气管道走向垂直安装,充分利用空间,占地面积小,而且适合现有运行窑炉的现场场地。

b、采用万达科技新型脱硝系统,无需对烟气升温,即可满足各地区最新烟气NOX排放标准,可以大幅度降低装置运行费用,提高企业效益。

c、通过多种贵金属的复配效应,控制了SO/SO的氧化率,加速已生成硫酸氢氨分解速率,降低硫酸氢铵累积生成量,不用担心酸性气体、粉尘对催化剂的毒害,为系统的稳定运行提供保障。解决低温SCR脱硝系统SO2中毒的方法,是利用碱性气体与沉积于催化剂表面的金属硫酸盐反应,以置换出金属氧化物,恢复催化剂活性;并利用NO或者NO及O使沉积于催化剂表面的铵盐低温分解,避免催化剂被覆盖。催化剂表面金属硫酸盐、以及铵盐的生成和分解达到动态平衡,使得SCR催化剂中金属氧化物活性组分既不流失,也不会被铵盐覆盖,从而解决低温SCR脱硝系统SO中毒的问题。

d、非钒钛体系催化剂无毒无害,催化剂具备现场再生循环使用能力,彻底失活后可以直接回收资源化利用。

e、超低温SCR脱硝系统相较中低温SCR脱硝工艺,其工艺路线更短、运行费用、系统阻力及占地面积都更小。

以日产吨,Nm3/h石灰窑烟气治理为例,与中低温SCR脱硝技术设备配置及能源消耗对比如下(按年运行0h估算):




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