[实用新型]一种玻璃窑脱硝设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业废气处理设备，具体涉及一种玻璃窑脱硝设备。

背景技术

目前在我国氮氧化物排放量的快速增加加剧了区域酸雨的恶化趋势。研究结果显示，氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，硝酸根离子在酸雨中所占比例从上世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。大气氮氧化物会影响大气的氧化性，造成光化学污染、二次颗粒物增加、灰霾等问题，已经到了非治理不可的地步。

玻璃窑炉是氮氧化物排放的重要组成部分，国内外在降低玻璃窑炉废气中的NO排放量方面作了大量的研究工作，并取得了重要进展，玻璃窑炉废气中的NOx的治理措施大致分为一次措施和二次措施。

(1)对NOx一次措施的治理

一次措施突出污染源控制，即在产生NO的源头上进行严格控制，限制NO的形成，措施如下：

①氧助燃技术

氧助燃技术包括富氧燃烧和全氧燃烧技术，尽管玻璃窑炉在采用氧助燃技术后的废气中的NO排放浓度有可能增加，但由于废气排放总量的大幅度降低，NO生成量可以大大减少。因此，该技术已在欧洲国家的玻璃窑炉(尤其是瓶罐玻璃窑炉)上得到推广应用。

②分层燃烧技术

根据玻璃窑炉中的火焰燃烧状况，燃烧区大致可以分为2个区，即呈氧化态的高温区(即热区)和呈还原态的低温区(即冷区)。所谓分层燃烧的作用主要在于降低热区温度以减少NO的生成量，火焰喷射时，同时向上、中、下多点喷射，在助燃空气的作用下，形成上、中、下多层燃烧。据法国环保专家介绍，采用分层燃烧技术以后，器皿玻璃窑炉废气中的NO可减少30％～50％。

③采用低的空气过剩系数

研究结果表明：高温及过量的助燃空气会导致NO生成量的增加，采用低的空气过剩系数就是用最小过剩的空气量进行燃烧以减少高温火焰区的NO生成量。德国西门子公司开发的玻璃窑炉Lambda控制软件正是基于此原理，目前已开始在欧洲国家的玻璃窑炉上推广应用。

④选用低氮喷枪

近年来，为降低玻璃窑炉在燃烧时的NO生成量，欧洲国家相继研制了低氮喷枪，这种喷枪主要是通过分段加入燃料或助燃空气以及对各段的燃烧温度进行严格控制来降低玻璃窑炉在燃烧时的NO生成量，目前已开始在瓶罐玻璃窑炉上推广应用。

(2)对NOx进行二次处理措施

二次措施是指对玻璃窑炉废气中已经产生的NO进行处理，从而降低废气排放时的NOx浓度和NOx的排放量，措施如下：

①3R技术

3R的含义是在蓄热室(Rrgenerator)里进行反应(Reaction)和还原(Reduction)，该技术是由英国皮尔金顿公司开发的，其特点是向蓄热室添加天然气等碳氢燃料，使其与蓄热室废气中的NOx发生反应而生成对环境无害的氮气和水蒸气，并对这种废气进行有控制的燃烧，由于并不在蓄热室里燃烧，没有过热危险，也不会引起对格子体的烧损，并可使废气在对外排放时不再残存可燃气体。研究结果表明，与其它除NO的技术相比，该技术可同时适用于浮法玻璃窑炉和瓶罐玻璃窑炉具有应用范围广、操作使用方便、不使用化学药品、运行成本低和除NO效果好等优点。采用该技术，玻璃窑炉废气中的NOx生成量可减少80％以上。某700t/d浮法玻璃窑炉采用该技术以后，废气中的NOx排放浓度由2200mg/Nm³降到了300mg/Nm³。目前该技术已开始在欧洲国家推广应用。

②选择性催化还原法(SCR法)

SCR技术是通过还原剂(液氨、氨水、尿素)在适当的温度并有催化剂存在的条件下，“有选择性”的与烟气中的NOx反应并生成氮气和水的技术，SCR脱硝技术的核心是催化剂和设备内多均匀场的优化设计。其主要反应式如下：

(1)4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

(2)6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

(3)6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

(4)2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O