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玻璃熔窑烟气治理中脱硫、除尘、脱硝技术的应用

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  摘    要:玻璃工业作为人们生活中不可或缺的材料工业,其生产的玻璃逐渐在社会中得到广泛的运用,并成为人们生活当中的必需品,但是,玻璃在实际生产的时候,通常会出现高温烟气,该烟气中通常具有SO2、NO、NO2、烟尘、HCl、HF等污染烟气,并对环境造成严重污染。为此,本文主要对玻璃熔窖中产生的烟气治理过程中运用脱硫、除尘、脱硝技术加强研究,从而确保玻璃熔窖产生烟气的治理水平得以有效提高。
  关键词:玻璃熔窖;烟气治理;脱硫;除尘;脱硝
  1  前言
  玻璃工业作为国民经济实现有效发展,人民的生活水平得以有效提高的不可或缺的材料工业,其生产的平板玻璃通常包含普通的平板玻璃以及浮法玻璃。对于普通的平板玻璃而言,由于其生产的工艺比较落后,当前的玻璃生产通常会运用浮法玻璃的生产技术,而浮法玻璃当中的配料在熔化中通常会出现SO2、HCl、NO、NO2、HF、烟尘等污染烟气,这就需要对烟气加强治理。目前,烟气的治理方法通常包含半干法的烟气脱硫、湿法、脱硝工艺、SCR等。玻璃窑炉烟气中主要的污染物为颗粒污染物、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx),根据国家电子玻璃工业大气污染物排放标准(GB 29495—2013)。对于湿法脱硫而言,脱硫渣通常会出现堵塞以及腐蚀,不仅具有较高的维护成本,而且还具有较低的重金属、SO3等的脱除率;对于SCR脱硝而言,其通常对温度的控制具有极高的要求,如果熔窖产生的烟气温度时高时低的时候,就置入脱硝反应器中,这就会对脱硝的效果造成不利影响。因此,根据标准,需要加强对脱硫、除尘、脱硝技术的研究,并加强其在烟气治理当中的应用,以此使烟气的治理效果得以有效提高,以确保治理的效果。
  2  玻璃熔窖烟气的余热利用现状
  目前,玻璃熔窖产生的烟气余热的主要利用方式通常包括直接使用产蒸汽、余热发电、余热加热的配合料或者其他载体。(1)直接使用的产蒸汽。对于蒸汽而言,其传统的用途主要是加热以及取暖,当前只是通过对溴化锂机组的使用进行制冷,但是,由于其被使用时间、使用量、使用季节等相关因素的影响,单纯使用该方法,就无法对烟气当中产生的余热进行充分利用[1]。(2)余热发电。通过对玻璃熔窖产生的废弃余热进行发展,其属于一种资源实现综合利用的项目,通过对废弃余热实施充分有效利用,不仅会使电厂的能源实现充分的利用,而且通过余热发电,还能够使大气中的污染物排放得以有效减少,并降低温室效应的产生。(3)余热加热的配合料或者其他载体。通过对烟气对玻璃的配合料或者碎玻璃进行加热属于当前各国长期研究的课题,且对碎玻璃进行加热已经得到广泛应用,而配合料的加热难度通常较大。
  3  玻璃熔窑烟气治理中脱硫、除尘、脱硝技术的应用
  玻璃厂中的玻璃熔窖在实际运行的时候,通常会出现烟气污染的状况,且烟气当中通常具有大量的SO2、NO、NO2、烟尘、HCl、HF等污染物,如果不对其进行妥善的处理,就会造成较为严重的环境污染,因此,在对烟气进行治理的过程中,就需要将脱硫、脱硝、除尘技术相结合,形成一种对玻璃熔窖产生的烟气实施综合处理的系统,从而对玻璃熔窖所排出的烟气实施综合处理。其具体的处理工艺为:首先,在系统的增湿塔内部喷射NaOH溶液,加强溶液与烟气当中所具有的SO2反应,而实施脱硫;其次,通过增湿塔内部的水分蒸发,将废气当中的热量带走,温度的不断降低,就会使SO2的溶解度得到有效提升,通常是将SO2的所具备的浓度降低至200mg/Nm3左右;然后,通过高效的电除尘器将烟气当中的粉尘去除,静电通常对粉尘具有较高的捕获效率,通过电除尘器进行处理之后,废气当中的粉尘浓度通常需要降至30mg/Nm3[2]。具体工艺技术表现为:
  3.1  脱硫工艺技术
  烟气的脱硫系统通常以化学反应的形式,对烟气实施脱硫,脱硫的时候,其运用的淋洗溶液通常为NaOH或者是Na2CO3溶液,其反应的方程式表现为:
  SO2+H2O→H2SO3
  2NaOH+H2SO3→Na2SO3 +2H2O
  该过程中,增湿塔不仅具有脫硫的效果,而且还属于烟气实现降温的主要设备,其通常是由水管、筒体、喷嘴所组成,当玻璃熔窖当中的烟气进入增湿塔之后,就会沿着筒壁以及导流板所形成的通道就会匀速向上进行运动,筒体中间位置的喷嘴就会将具有净化功能的溶液喷在烟气当中,并在具体运用中,溶液的喷嘴通常选择为气液双流式的喷嘴,在实施预处理的期间,把净化的溶液气化为比较小的溶液液滴,使其更为充分的融在烟气当中,而烟气当中具有的SO2通常会与Na2SO3 相结合发生反应,以此使NO2的含量有效降低,当气化的反应在结束后,烟气当中的二氧化物就会与Na2SO3相结合产生反应,从而使烟气当中的SO2含量有效降低。
  3.2  除尘工艺技术
  烟气的综合治理系统当中的电除尘器作为对粉尘进行处理的主要系统,其通常是由收尘极、振动装置、放电极、高压电源灯所组成,其在具体运行的时候,高压电源通常会致使电极本身存有高压,电极本身的高压放电状况就会出现较多的电离子,烟气当中的电离子自由运动后就会在粉尘的表面进行附着,使烟气当中的粉尘带有电荷,并通过收尘极的影响,逐渐向下方的收尘极进行运动,最终被收尘极进行捕获。收尘极所捕获的粉尘到达相应厚度之后,振动装置通常会对收尘极所捕获的粉尘实施震打,使粉尘离开收尘极的表面,并落在收集尘的灰斗中,并通过系统输灰装置将其送出。同时,为了避免烟气当中的粉尘出现二次飞扬,就需要在进风口处设置相应的气流分布板,从而使电场当中的气流可以保持均匀的程度。
  3.3  脱硝工艺技术
  玻璃熔窖实施脱硝处理的工艺通常为选择性的催化还原方法,在实际脱硝活动当中,通常以尿素或者氨作为其还原剂,并在一定温度下,将其与烟气当中包含的氮氧化物实施反应,进行脱硝。烟气当中含有的氮氧化物与氨气产生的反应方程式为:
  4NO+4NH3+O2→4N2+H2O
  NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
   选择性的催化还原系统通常是由静态混合器、紊流调节器、SCR反应器、喷射系统所组成,其在具体的运用中,紊流调节器通常会进入到系统的烟气中实施调节,以此使烟气所具有的流动速度逐渐下降,紊流状况相应降低;喷射系统作为对氨气与尿素进行喷射的装置,通过气液两种不同的喷射系统相交替的方式,使催化剂能够最大程度的保证催化剂与烟气之间的接触面积,并使其反应效率得以有效提高;静态混合器作为喷射之后实现静态混合的装置,其可以使催化剂与烟气通过自然沉降的影响,实现完全混合;SCR反应器通过对催化剂的影响,实现NOx与NH3相结合产生反应,从而使烟气当中的氮氧化物转变为无害的氮气。
  4  结束语
  综上所述,在我国大力提倡可持续发展的背景下,玻璃熔窖产生的废气污染逐渐成为玻璃厂实现转变发展的重点,该问题不仅会严重影响到玻璃厂的环境,而且还会对其实际生产及运行模式造成影响,因此,需要对脱硫、除尘、脱硝技术运用早玻璃熔窖产生的烟气治理中加强研究,从而确保玻璃熔窖产生烟气的治理水平得以有效提升,并确保玻璃厂实现良好运行发展。
  参考文献:
  [1] 凌绍华,景长勇,晋利.玻璃熔窑烟气脱硝技术现状及研究进展[J].中国环境管理干部学院学报,2018(1):71~74.
  [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(6):96~101.
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