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平板玻璃行业烟气污染物治理工艺及减排效果

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

顾镇1,,
张志刚1,2,,,
王彬2,
王东歌2,
王俊2
1.合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥 230009
2.中建材环保研究院(江苏)有限公司,盐城 224051
作者简介: 顾镇(1995—),男,硕士研究生。研究方向:大气污染控制。E-mail:812713376@qq.com.
通讯作者: 张志刚,zzgzzr@sina.com ;

中图分类号: X51


Treatment process and emission reduction effect of flue gas pollutants in flat glass industry

GU Zhen1,,
ZHANG Zhigang1,2,,,
WANG Bin2,
WANG Dongge2,
WANG Jun2
1.Institute of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
2.CTIEC Environmental Protection Research Institute (Jiangsu) Co. Ltd., Yancheng 224051, China
Corresponding author: ZHANG Zhigang,zzgzzr@sina.com ;

CLC number: X51

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摘要
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摘要:针对平板玻璃行业烟气排放治理问题,采用定电位电解法、离子色谱法等对不同燃料的玻璃熔窑烟气污染物浓度进行测定,并使用X射线荧光光谱仪(XRF)和激光粒度分析仪(LPSA)对颗粒物特性进行表征,结合工程应用对污染物的治理技术进行研究。结果表明,平板玻璃行业烟气NOx浓度普遍高于2 000 mg·m?3,燃用重油及石油焦粉的烟气中SO2的浓度明显高于天然气和煤制气,烟气颗粒物中普遍含有易导致脱硝催化剂中毒的Na、K等碱金属元素,且粒径主要集中在1~3 μm及20~60 μm。进一步分析表明,燃料是导致平板玻璃行业烟气污染物浓度差异的重要因素,治理工艺应根据燃料种类进行选择。结合工程实例,对燃用重油的玻璃熔窑烟气提出符合现行排放标准要求的治理工艺,为平板玻璃行业烟气深度减排提供技术参考。
关键词: 玻璃熔窑/
烟气特性/
颗粒物/
治理工艺/
技术路线

Abstract:In order to effectively solve the problem that the flue gas emission from flat glass industry which will hamper the improvement of atmospheric environment quality in China, the concentrations of flue gas pollutants emitted from glass melting furnaces which fuelled with different fuels were determined and analyzed by constant potential electrolysis and ion chromatography. Furthermore, the X-ray fluorescence spectrometer (XRF) and laser particle size analyzer (LPSA) were used to characterize the characteristics of particulate matter, and the pollutants treatment technologies were studied in combination with engineering application. The results showed that NOx concentration in the flue gas from flat glass industry was generally higher than 2 000 mg·m?3, SO2 concentration in the flue gas fuelled with heavy oil and petroleum coke powder was significantly higher than that fueled with natural gas and coal gasification, and the fuel gas particles generally contained Na, K and other alkali metal elements that could easily lead to the poisoning of denitrification catalyst, and their particle size was mainly in 1~3 μm and 20~60 μm. The analysis showed that the fuel was an important factor that caused the different concentration of flue gas pollutants in flat glass industry. The treatment process should be selected according to the type of fuel. Through combination of reaseach and practical engineering cases, the treatment process which could meet the emission standard far lower than the current one was proposed for flue gas pollutants emitted from glass melting furnaces which fuelled with heavy oil. This study can provided technical reference for the deep emission reduction of flue gas in the flat glass industry.
Key words:glass melting furnace/
flue gas characteristics/
particulate matter/
treatment process/
technical route.

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图1烟气采样点示意图
Figure1.Schematic diagram of smoke sampling points


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图2烟气污染物浓度分析结果
Figure2.Analysis results of flue gas pollutant concentration


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图3不同燃料烟气颗粒物的粒径分布
Figure3.Size distribution of flue gas particles with different fuels


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图4某320 t·d?1玻璃熔窑烟气治理工艺路线
Figure4.Treatment process route of flue gas on a 320 t·d?1 glass melting furnace


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图5治理后烟气常规污染物的排放浓度
Figure5.Emission concentration of conventional pollutants after treatment


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表1主要仪器设备与检测方法
Table1.Main instruments, equipment and testing standards
检测项目检测方法检出浓度限值/
(mg·m?3)
仪器设备名称仪器设备型号
NOx固定源废气 氮氧化物的测定 定电位电解法(HJ 693-2014)3自动烟尘烟气综合测试仪ZR-3260
SO2固定源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法(HJ 57-2017)3自动烟尘烟气综合测试仪ZR-3260
硫酸雾固定源废气 硫酸雾的测定 离子色谱法(HJ 544-2016)0.2离子色谱仪PIC-10A
HCl固定污染源废气 氯化氢的测定 硝酸银容量法(HJ 548-2016)2双路烟气采样器ZR-3710
氟化物大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法(HJ/T 67-2001)0.06酸度计PHS-3C
颗粒物固定源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
(GB/T 16157-1996)
电子天平,X射线荧光光仪 激光粒度分析仪FA1004B, EDX-
7000, Mastersizer-
2000

检测项目检测方法检出浓度限值/
(mg·m?3)
仪器设备名称仪器设备型号
NOx固定源废气 氮氧化物的测定 定电位电解法(HJ 693-2014)3自动烟尘烟气综合测试仪ZR-3260
SO2固定源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法(HJ 57-2017)3自动烟尘烟气综合测试仪ZR-3260
硫酸雾固定源废气 硫酸雾的测定 离子色谱法(HJ 544-2016)0.2离子色谱仪PIC-10A
HCl固定污染源废气 氯化氢的测定 硝酸银容量法(HJ 548-2016)2双路烟气采样器ZR-3710
氟化物大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法(HJ/T 67-2001)0.06酸度计PHS-3C
颗粒物固定源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
(GB/T 16157-1996)
电子天平,X射线荧光光仪 激光粒度分析仪FA1004B, EDX-
7000, Mastersizer-
2000

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表2不同燃料烟气颗粒物组成
Table2.Composition of flue gas particles with different fuels %
燃料种类SO3Na2OK2OCaOCr2O3Fe2O3SiO2Sb2O3Al2O3
重油37.657.478.498.540.630.7812.642.145.31
天然气10.5835.689.824.170.543.518.832.59
石油焦粉41.5322.194.242.661.421.215.700.545.66
煤制气28.727.438.643.232.469.264.147.31

燃料种类SO3Na2OK2OCaOCr2O3Fe2O3SiO2Sb2O3Al2O3
重油37.657.478.498.540.630.7812.642.145.31
天然气10.5835.689.824.170.543.518.832.59
石油焦粉41.5322.194.242.661.421.215.700.545.66
煤制气28.727.438.643.232.469.264.147.31

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表3不同燃料烟气治理工艺优化
Table3.Optimization on treatment process of flue gas with different fuels
燃料种类SCR前处理优选工艺FGD优选工艺
天然气/煤制气余热锅炉(高温段) +高温电除尘NID>SDA
重油余热锅炉(高温段)+干法调质+高温电除尘SDA>NID>CFB
石油焦粉余热锅炉(高温段)+干法脱硫+高温电除尘CFB>SDA

燃料种类SCR前处理优选工艺FGD优选工艺
天然气/煤制气余热锅炉(高温段) +高温电除尘NID>SDA
重油余热锅炉(高温段)+干法调质+高温电除尘SDA>NID>CFB
石油焦粉余热锅炉(高温段)+干法脱硫+高温电除尘CFB>SDA

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表4平板玻璃行业烟气治理工艺技术的对比
Table4.Comparison of flue gas treatment technologies in flat glass industry
窑炉熔量/
(t·d?1)
燃料种类烟气治理工艺污染物种类烟气浓度/(mg·m?3)去除率/%
处理前处理后
500煤制气旋风除尘器+SCR脱硝+双碱法
脱硫+湿式电除尘
颗粒物160~24010~3090.0
SO2700~80060~16085.3
NOx2 020~2 320220~48083.9
230天然气高温静电除尘+SCR脱硝+石灰石/石灰-
石膏法+湿式电除尘
颗粒物120~22010~3088.2
SO2240~36060~16063.3
NOx2 200~2 600280~42085.4
320重油干法调质+高温电除尘+SCR脱硝+
SDA脱硫+布袋除尘器
颗粒物280~4006~1596.9
SO2850~1 05040~8093.7
NOx2 250~2 550120~34090.4

窑炉熔量/
(t·d?1)
燃料种类烟气治理工艺污染物种类烟气浓度/(mg·m?3)去除率/%
处理前处理后
500煤制气旋风除尘器+SCR脱硝+双碱法
脱硫+湿式电除尘
颗粒物160~24010~3090.0
SO2700~80060~16085.3
NOx2 020~2 320220~48083.9
230天然气高温静电除尘+SCR脱硝+石灰石/石灰-
石膏法+湿式电除尘
颗粒物120~22010~3088.2
SO2240~36060~16063.3
NOx2 200~2 600280~42085.4
320重油干法调质+高温电除尘+SCR脱硝+
SDA脱硫+布袋除尘器
颗粒物280~4006~1596.9
SO2850~1 05040~8093.7
NOx2 250~2 550120~34090.4

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[1] 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京:中国统计出版社, 2015.
[2] 张志刚, 王东歌. 玻璃熔窑烟气污染物深度减排技术研究与工程化应用[J]. 建材世界, 2017, 38(6): 96-101.
[3] 汪庆卫, 罗理达, 刘津, 等. 不同燃料玻璃熔窑中SO2和NOx的来源及排放的相关计算[J]. 玻璃与搪瓷, 2017, 45(5): 6-11.
[4] ZHENG C H, SHEN Z Y, YAN P, et al. Particle removal enhancement in a high-temperature electrostatic precipitator for glass furnace[J]. Powder Technology, 2017, 319: 154-162. doi: 10.1016/j.powtec.2017.06.017
[5] 金玉健. 影响燃用石油焦玻璃熔窑烟气治理设施稳定运行的因素分析[J]. 节能与环保, 2018(8): 63-65. doi: 10.3969/j.issn.1009-539X.2018.08.023
[6] 赵卫凤, 王洪华, 倪爽英, 等. 平板玻璃烟气污染物排放特性及治理技术现状[J]. 环境科学与技术, 2017, 40(S2): 107-111.
[7] 苏云, 邵萍, 眭国荣, 等. 玻璃熔窑烟气脱硝技术探讨[J]. 环境工程, 2012, 30(4): 73-75.
[8] 张鑫, 李炳炜, 徐杰, 等. 玻璃熔窑烟气高效选择性还原脱硝(HSR)技术的应用[J]. 玻璃与搪瓷, 2017, 45(6): 32-37.
[9] 苏毅. 浅谈全氧燃烧玻璃熔窑的设计[J]. 建材世界, 2017, 38(4): 36-39.
[10] 唐志雄, 岑超平, 陈雄波, 等. 平板玻璃工业窑炉烟气中低温SCR脱硝中试研究[J]. 环境工程学报, 2015, 9(2): 817-822. doi: 10.12030/j.cjee.20150251
[11] 李春雨. 我国玻璃、水泥炉窑脱硝技术及应用现状研究[J]. 环境工程, 2014, 32(4): 55-58.
[12] 张明慧, 马强, 徐超群, 等. 臭氧氧化结合湿法喷淋对玻璃窑炉烟气同时脱硫脱硝实验研究[J]. 燃料化学学报, 2015, 43(1): 88-93. doi: 10.3969/j.issn.0253-2409.2015.01.014
[13] 朱法华, 孙尊强, 申智勇. 超低排放燃煤电厂有色烟羽成因及治理技术的经济与环境效益研究[J]. 中国电力, 2019, 52(8): 1-7.
[14] 汤志刚, 贺志敏, EBRAHIM, et al. 焦炉烟道气双氨法一体化脱硫脱硝:从实验室到工业实验[J]. 化工学报, 2017, 68(2): 496-508.
[15] 耿梓文. 燃煤电厂烟气脱氯实现脱硫废水零排放中试试验研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2018.
[16] CHOWDHURY A, ADAK M K, MUKHERJEE A, et al. A critical review on geochemical and geological aspects of fluoride belts, fluorosis and natural materials and other sources for alternatives to fluoride exposure[J]. Journal of Hydrology, 2019, 574: 333-359. doi: 10.1016/j.jhydrol.2019.04.033
[17] 徐俊, 王东歌. 玻璃熔窑烟气深度减排技术对策研究[J]. 环境科技, 2017, 30(4): 42-45. doi: 10.3969/j.issn.1674-4829.2017.04.009
[18] 官建敏, 李徐, 汪远, 等. 失活商业SCR催化剂在线维护技术[J]. 环境工程学报, 2019, 13(7): 1678-1686. doi: 10.12030/j.cjee.201811085
[19] DU X S, YANG G P, CHEN Y R, et al. The different poisoning behaviors of various alkali metal containing compounds on SCR catalyst[J]. Applied Surface Science, 2017, 392: 162-168. doi: 10.1016/j.apsusc.2016.09.036
[20] GUO Y, ZHANG J, ZHAO Y, et al. Chemical agglomeration of fine particles in coal combustion flue gas: Experimental evaluation[J]. Fuel, 2017, 203: 557-569. doi: 10.1016/j.fuel.2017.05.008
[21] WANG G, MA Z Z, DENG J G, et al. Characteristics of particulate matter from four coal-fired power plantswith low-low temperature electrostatic precipitator in China[J]. Science of the Total Environment, 2019, 662: 455-461. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.01.080
[22] YAN Y B, LI Q, SUN X Y, et al. Recycling flue gas desulphurization (FGD) gypsum for removal of Pb(Ⅱ) and Cd(Ⅱ) from wastewater[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2015, 457: 86-95. doi: 10.1016/j.jcis.2015.06.035



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出版历程

收稿日期:2019-10-30
录用日期:2019-12-02
网络出版日期:2020-10-14
-->刊出日期:2020-10-10




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平板玻璃行业烟气污染物治理工艺及减排效果

顾镇1,,
张志刚1,2,,,
王彬2,
王东歌2,
王俊2
通讯作者: 张志刚,zzgzzr@sina.com ;
作者简介: 顾镇(1995—),男,硕士研究生。研究方向:大气污染控制。E-mail:812713376@qq.com 1.合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥 230009
2.中建材环保研究院(江苏)有限公司,盐城 224051
收稿日期: 2019-10-30
录用日期: 2019-12-02
网络出版日期: 2020-10-14
关键词: 玻璃熔窑/
烟气特性/
颗粒物/
治理工艺/
技术路线
摘要:针对平板玻璃行业烟气排放治理问题,采用定电位电解法、离子色谱法等对不同燃料的玻璃熔窑烟气污染物浓度进行测定,并使用X射线荧光光谱仪(XRF)和激光粒度分析仪(LPSA)对颗粒物特性进行表征,结合工程应用对污染物的治理技术进行研究。结果表明,平板玻璃行业烟气NOx浓度普遍高于2 000 mg·m?3,燃用重油及石油焦粉的烟气中SO2的浓度明显高于天然气和煤制气,烟气颗粒物中普遍含有易导致脱硝催化剂中毒的Na、K等碱金属元素,且粒径主要集中在1~3 μm及20~60 μm。进一步分析表明,燃料是导致平板玻璃行业烟气污染物浓度差异的重要因素,治理工艺应根据燃料种类进行选择。结合工程实例,对燃用重油的玻璃熔窑烟气提出符合现行排放标准要求的治理工艺,为平板玻璃行业烟气深度减排提供技术参考。

English Abstract






--> --> --> 平板玻璃作为重要的工业原材料,生产过程能耗高、污染严重。2015年统计数据[1]显示,平板玻璃行业烟气颗粒物、SO2、NOx年排放量为 2.8×104、1.31×105 和 2.67×105 t,分别占全国工业年排放总量的0.2%、0.7%和1.4%。相比于我国工业总产值,平板玻璃行业产值占比低,污染物排放占比低,但由于产品不宜长途运输,导致平板玻璃生产企业大量分布于人口密集、需求量较大的地区,仅京津冀及周边城市就集中了全国近30%的产能[2]。因此,针对平板玻璃行业烟气污染物的深度减排研究显得尤为重要。
目前,平板玻璃行业使用的燃料主要有重油、天然气、石油焦粉和煤制气,生产原料随产品要求复杂多变。燃料种类的多样性及生产原料的复杂性导致玻璃熔窑烟气特性差异明显。汪庆卫等[3]对玻璃熔窑烟气排放的SO2和NOx进行理论计算,得出不同燃烧过程对污染物浓度的影响。ZHENG等[4]研究了90~390 ℃玻璃熔窑的飞灰特性及电除尘性能,发现电除尘效率随烟气温度的升高而降低。金玉健[5]对燃用石油焦粉的玻璃熔窑烟气进行研究,发现造成烟气治理设施堵塞和腐蚀的主要原因是特殊粉尘及灰硫比等。赵卫凤等[6]对平板玻璃熔窑烟气污染物特性及治理技术进行了探讨,并建议开展玻璃熔窑烟气治理技术的深度研发。综上所述,目前针对玻璃行业烟气的研究较多,但多为烟气污染物的基础理论研究,有关治理工艺优化及工程实践的研究较少。本研究对比分析了使用不同燃料的烟气污染物的排放特性,尤其对烟气颗粒物进行了深入研究。基于研究结果,对现有的烟气治理工艺提出了优化方案,结合燃用重油的平板玻璃熔窑烟气治理工程案例,对相应工艺进行技术调研,构建了烟气污染物的深度减排技术路线,以期为平板玻璃行业烟气治理提供参考。

实验所用试剂:NaOH、KOH(分析纯,上海埃彼化学试剂有限公司),NaF、AgNO3(分析纯,无锡展望化工试剂有限公司),溴甲酚绿、铬酸钾、酚酞(分析纯,上海展云化工有限公司),配制溶液所用超纯水由上海和泰仪器有限公司的Master Touch-S30型超纯水机制备。实验主要仪器设备与检测方法如表1所示。





依据《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)的规范要求,从安徽省、山东省等地分别燃用重油、天然气、石油焦粉和煤制气燃料的4座平板玻璃熔窑进行烟气采样,熔窑均采用空气助燃,熔量分别为320、600、500、600 t·d?1,采样点为高温段余热锅炉出口,其具体位置见图1


在采样过程中,使用烟气测试仪对NOx、SO2浓度进行在线检测并记录;硫酸雾浓度的测定采用离子色谱法,根据分离保留时间定性,峰面积定量;颗粒物浓度通过采样前后滤筒质量差及采样体积进行确定;HCl浓度的测定采用硝酸银容量法,利用硝酸银对吸收液中的Cl?进行滴定;氟化物的测定采用离子选择电极法,其电位与氟离子活度的对数成线性关系。
利用XRF对颗粒物化学组成进行分析,检测前对样品进行研磨过筛(200目)及压片处理,采用定量分析模式;颗粒物粒径分布特性通过LPSA进行分析,分散剂为过滤纯水,采用多重窄峰分析模式。

经仪器检测与实验测定,燃用不同种类燃料的平板玻璃熔窑烟气各污染物浓度情况如图2所示。


图2(a)中,4座不同燃料玻璃熔窑烟气的NOx浓度均高于2 000 mg·m?3,燃用天然气更容易促进烟气NOx的生成。这主要因其较高的热值会在窑内燃烧产生更高的温度。有研究[7]发现,当温度大于1 300 ℃时,每增加100 ℃,热力型NOx生成速率增大6~7倍。由此可以看出,玻璃熔窑烟气NOx主要是助燃空气中N2与O2高温反应生成的热力型NOx,其余少量来自燃料的燃烧氧化及原料中硝酸盐物质的分解。
目前,玻璃熔窑烟气NOx的脱除主要围绕窑内脱硝、燃料脱氮、烟气脱硝3个方面[8],主要技术包括纯氧燃烧工艺以及一系列烟气脱硝技术[9-12]。纯氧燃烧采用高纯氧助燃,解决了热力型NOx的生成问题,但窑体造价昂贵,应用推广受到限制。综合经济与技术指标,选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR)技术在众多玻璃熔窑烟气脱硝技术中优势明显。
图2(b)中,燃用重油和石油焦粉时,烟气SO2浓度分别为1 520 mg·m?3和3 560 mg·m?3,相应地,天然气和煤制气则较低,这主要与燃料含硫量及澄清剂芒硝用量有关。在玻璃生产中,燃料燃烧生成SO2,与原子态氧(O)结合转化为SO3,SO3与烟气中水分结合生成硫酸雾。此外,不同燃料情况下的硫酸雾与SO2浓度并不完全对应。据报道[13],SO3生成率随燃料含硫量的增加而增加,但玻璃熔窑烟气硫酸雾的产生还受湿度、过程转化等多因素影响,易与NH3反应生成(NH4)2SO4物质。
在脱硫技术方面,我国早期主要依靠从国外引进技术,并在应用过程中结合实际情况不断优化。目前这些技术主要包括干法、湿法及半干法3大类[14]。其中,湿法脱硫效率高,但系统复杂、设备管道易腐蚀、脱硫废水处理难度大[15];干法脱硫工艺简单、占地面积小、脱硫效率低;半干法脱硫运行成本低、脱硫效率高、烟气适应性强,具有良好的应用前景,现已成为玻璃行业烟气脱硫技术的主要研究方向。
图2(c)中,玻璃熔窑烟气颗粒物浓度受燃料种类影响明显,重油及石油焦粉燃料烧结物质多,导致烟气颗粒物浓度均高于300 mg·m?3,而天然气与煤制气燃烧产生的烟气颗粒物浓度则相对较低。另外,原料中的部分微细碎渣会随热风进入烟气,极少量熔融态原料受火焰吹脱也会成为烟气颗粒物。
烟气颗粒物的脱除技术主要包括机械除尘、电除尘、湿法除尘和过滤除尘。机械除尘主要依靠重力、离心力等,将颗粒物从气流中去除;湿法除尘同湿法脱硫,易产生废水二次污染。颗粒物作为烟气首要污染物,其末端治理一般采用过滤式除尘,效率可达99.9%以上。
本研究对烟气中HCl及氟化物2种非常规污染物进行了分析。在图2(d)中,天然气熔窑烟气HCl浓度达26 mg·m?3,重油熔窑则只有11 mg·m?3。相关研究[16]表明,玻璃熔窑烟气HCl与氟化物受原料的种类及配比影响较大,而与燃料基本无关,由此推测烟气HCl及氟化物主要来自生产原料的分解。在脱除技术方面,脱硫剂在脱硫过程中会对HCl、氟化物等物质产生协同去除效应。

表2所示,玻璃熔窑烟气颗粒物中主要含有S、Na、K等易挥发性元素,这些元素富集在颗粒物表面,易发生反应,生成Na2SO4、K2SO4等物质,使颗粒物具有较高的黏性和腐蚀性[17]




由于Na、K等碱金属元素的存在,颗粒物若不经处理随烟气直接进入SCR反应器,会与催化剂本体发生反应,导致催化剂中毒,降低脱硝效率[18-19]
图3所示,玻璃熔窑烟气颗粒物粒径主要集中在0.06~0.08、1~3 和20~60 μm,但0.06~0.08 μm峰值较弱。0.06~0.08 μm 主要是颗粒物中气相物质凝聚形成的气溶胶;1~3 μm 的细颗粒物主要是燃料烧结产物及吹脱的熔融态原料;20~60 μm 的粗颗粒物主要是由微细的原料碎渣随热风进入烟气形成的。


颗粒物的粒径分布会影响其团聚性能[20],导致催化剂堵塞。不仅如此,当粒径较小时,内部孔隙率较高,荷电性能弱,电除尘对其脱除效率也会大大降低[21]

平板玻璃行业烟气蕴藏丰富的余热资源。在治理过程中,可将脱硝工艺与余热利用相耦合,通过余热锅炉(高温段),将高温烟气利用至催化剂最佳活性温度,提高脱硝效率,并将脱硝出口回接余热锅炉(低温段),实现烟气余热的深度利用,促进平板玻璃行业烟气节能减排。
鉴于玻璃熔窑烟气颗粒物表面黏性和腐蚀性以及Na、K等碱金属元素的存在,脱硝前须对其进行处理,且处理工艺应依据燃料种类进行选择,不同燃料烟气SCR前处理优选工艺见表3。在脱硝催化剂目前以蜂窝式为主的前提下,其规格建议选用18孔或22孔为主,即确保较大的孔隙率,避免催化剂堵塞,并设定合理的吹扫压力及频率。




湿法脱硫易带来废水排放、烟气消白等问题,治理难度相当大。因此,选择玻璃熔窑烟气脱硫(flue gas desulfurization, FGD)工艺时推荐以半干法为主,喷雾干燥吸收法(spray drying absorption, SDA)、新型一体化脱硫(new integrated desulfurization, NID)和循环流化床(circulating fluidized bed, CFB)工艺在平板玻璃行业烟气治理中均有应用。结合工程实践经验,对不同燃料的玻璃熔窑烟气给出FGD优选工艺(表3)。

以某320 t·d?1玻璃熔窑烟气深度治理示范项目为例,该熔窑燃用重油,采用治理技术路线如图4所示,工艺选用Ca(OH)2作为脱硫剂,氨水浓度为20%。


玻璃熔窑烟气(500~550 ℃)进入余热锅炉(高温段)进行高品位热量回收,经干法调质系统后,进入高温电除尘(380~390 ℃);预除尘处理后,进入SCR脱硝反应器(360~380 ℃),在氨水与催化剂作用下完成烟气脱硝;再回接余热锅炉(低温段),进行低品位热量回收,出口烟气(180~200 ℃)进入R-SDA脱硫反应塔,将烟气中的SO2、SO3、HCl、氟化物等物质协同去除;最后设置布袋除尘对烟气进行末端处理,净烟气经风机引入烟囱实现高空排放。

某320 t·d?1平板玻璃厂烟气指标如下:烟气流量为80 000 m3·h?1,含水量约为10%,含氧量约为8%,NOx≥2 000 mg·m?3,SO2≥1 500 mg·m?3,颗粒物≥400 mg·m?3,以上数据均为标态。
采用图4的技术路线对烟气污染物进行治理后,烟气污染物排放浓度及政策允许排放标准见图5。该项目烟气NOx、SO2以及颗粒物排放浓度完全符合排放标准并远低于允许排放限值,且各项排放指标稳定。由于玻璃熔窑生产过程存在火焰换向过程,且换火期间燃料停止燃烧,烟气含氧量增加,导致各污染物排放浓度呈现周期性变化。


表4为玻璃行业不同烟气治理工艺运行效果的调研结果。由此可见,本研究的技术路线相比于其他工艺,在技术指标上优势明显:各项污染物脱除效率均可达90%以上。不仅如此,该工艺也具有良好的经济效益:建设投资少,运行过程无须考虑废水二次污染治理,余热利用系统可富余供给设备自身用电。同时,相关****[22]对干法、半干法脱硫副产物的利用也开始进行研究,可进一步降低该工艺的运行成本。





1)玻璃熔窑烟气中NOx主要为热力型,排放浓度普遍高于2 000 mg·m?3,并随熔窑温度的升高而升高;SO2浓度主要受燃料含硫量的影响,且硫酸雾与SO2浓度并不完全对应;燃料的烧结产物是造成烟气颗粒物浓度变化的重要原因;HCl与氟化物等非常规污染物主要来自玻璃原料的高温分解作用,燃料对其影响很小。
2)玻璃熔窑烟气颗粒物具有较高的黏性,易造成催化剂的堵塞,同时Na、K等碱金属成分还会造成催化剂中毒失活。因此,SCR脱硝前必须进行烟气预处理;此外,烟气颗粒物粒径分布主要集中在1~3 μm及20~60 μm,为除尘工艺选择及参数设置提供基础。
3)结合烟气特性研究,提出平板玻璃熔窑烟气治理工艺优化建议:SCR脱硝前设置高温电除尘,且电除尘前端应根据燃料种类选择配置干法调质或干法脱硫系统;SCR脱硝催化剂选用18孔或22孔规格为主;烟气脱硫以半干法为主,具体依据燃料种类区别选用SDA、NID或CFB工艺。同时某320 t·d?1燃用重油的玻璃熔窑烟气治理示范项目工程效果表明,采用熔窑烟气→余热锅炉(高温段)→干法调质→高温电除尘→SCR脱硝→余热锅炉(低温段)→R-SDA半干法脱硫→布袋除尘→烟囱的工艺路线,完全能够实现玻璃熔窑烟气的稳定排放,且排放浓度远低于现行允许排放浓度限值。

参考文献 (22)
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