專利名稱：一種玻璃窯爐脫硝系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業廢氣處理系統，具體涉及一種玻璃窯爐脫硝系統。
背景技術：
目前在我國氮氧化物排放量的快速增加加劇了區域酸雨的惡化趨勢。研究結果顯示，氮氧化物排放量的增加使得我國酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉變，硝酸根離子在酸雨中所占比例從上世紀80年代的1/10逐步上升到近年來的1/3。大氣氮氧化物會影響大氣的氧化性，造成光化學污染、二次顆粒物增加、灰霾等問題，已經到了非治理不可的地步。玻璃窯爐是氮氧化物排放的重要組成部分，國內外在降低玻璃窯爐廢氣中的NO排放量方面作了大量的研究工作，并取得了重要進展，玻璃窯爐廢氣中的NOx的治理措施大致分為一次措施和二次措施。(I)對NOx —次措施的治理一次措施突出污染源控制，即在產生NO的源頭上進行嚴格控制，限制NO的形成，措施如下①氧助燃技術氧助燃技術包括富氧燃燒和全氧燃燒技術，盡管玻璃窯爐在采用氧助燃技術后的廢氣中的NO排放濃度有可能增加，但由于廢氣排放總量的大幅度降低，NO生成量可以大大減少。因此，該技術已在歐洲國家的玻璃窯爐(尤其是瓶罐玻璃窯爐)上得到推廣應用。②分層燃燒技術根據玻璃窯爐中的火焰燃燒狀況，燃燒區大致可以分為2個區，即呈氧化態的高溫區(即熱區)和呈還原態的低溫區(即冷區)。所謂分層燃燒的作用主要在于降低熱區溫度以減少NO的生成量，火焰噴射時，同時向上、中、下多點噴射，在助燃空氣的作用下，形成上、中、下多層燃燒。據法國環保專家介紹，采用分層燃燒技術以后，器皿玻璃窯爐廢氣中的NO可減少30% 50%。③采用低的空氣過剩系數研究結果表明高溫及過量的助燃空氣會導致NO生成量的增加，采用低的空氣過剩系數就是用最小過剩的空氣量進行燃燒以減少高溫火焰區的NO生成量。德國西門子公司開發的玻璃窯爐Lambda控制軟件正是基于此原理，目前已開始在歐洲國家的玻璃窯爐上推廣應用。④選用低氮噴槍近年來，為降低玻璃窯爐在燃燒時的NO生成量，歐洲國家相繼研制了低氮噴槍，這種噴槍主要是通過分段加入燃料或助燃空氣以及對各段的燃燒溫度進行嚴格控制來降低玻璃窯爐在燃燒時的NO生成量，目前已開始在瓶罐玻璃窯爐上推廣應用。(2)對NOx進行二次處理措施二次措施是指對玻璃窯爐廢氣中已經產生的NO進行處理，從而降低廢氣排放時的NOx濃度和NOx的排放量，措施如下①3R技術3R的含義是在蓄熱室( Rrgenerator)里進行反應(Reaction)和還原(Reduction)，該技術是由英國皮爾金頓公司開發的，其特點是向蓄熱室添加天然氣等碳氫燃料，使其與蓄熱室廢氣中的NOx發生反應而生成對環境無害的氮氣和水蒸氣，并對這種廢氣進行有控制的燃燒，由于并不在蓄熱室里燃燒，沒有過熱危險，也不會引起對格子體的燒損，并可使廢氣在對外排放時不再殘存可燃氣體。研究結果表明，與其它除NO的技術相t匕，該技術可同時適用于浮法玻璃窯爐和瓶罐玻璃窯爐具有應用范圍廣、操作使用方便、不使用化學藥品、運行成本低和除NO效果好等優點。采用該技術，玻璃窯爐廢氣中的NOx生成量可減少80 %以上。某700t/d浮法玻璃窯爐采用該技術以后，廢氣中的NOx排放濃度由2200mg/Nm3降到了 300mg/Nm3。目前該技術已開始在歐洲國家推廣應用。②選擇性催化還原法(SCR法)SCR技術是通過還原劑(液氨、氨水、尿素)在適當的溫度并有催化劑存在的條件下，“有選擇性”的與煙氣中的NOx反應并生成氮氣和水的技術，SCR脫硝技術的核心是催化劑和系統內多均勻場的優化設計。其主要反應式如下(I) 4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20
(2) 6N0+4NH3 — 5N2+6H20(3) 6N02+8NH3 — 7N2+12H20(4) 2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20由于采用了特殊的催化劑，該方法可在較低溫度下使用，廢氣處理溫度可降至250 450°C，其除NO的效率可達80% 90%，但該方法運行成本較高。③非催化選擇性還原法(SNCR法)非催化選擇性還原法是指在廢氣處理過程中使用氨水(NH3)將玻璃窯爐廢氣中的NO還原，生成對環境無害的氮氣和水蒸氣，其主要的化學反應式如下(5) 4NH3+6N0 — 5N2+6H20采用該方法的反應溫度較高，最佳反應溫度為950°C左右，其脫除NO的效率低于3R技術和SCR法，但運行成本較低，近年來也有用尿素取代氨水作還原劑的報道。選擇性催化還原技術(SCR)以其脫硝效率高、運行穩定可靠等諸多優點在國內外電力行業得到了廣泛應用。目前，我國煙氣脫硝技術及相關政策還處于探索階段。國內已建成或在建的大型脫硝工程基本是采用全套進口或引進SCR關鍵技術和設備的方法建設，不僅投資及運行成本高，且存在難以適應等問題，尤其是在玻璃行業，至今仍未見成功案例報道。因此，有必要設計一種脫硝效果好，便于實際飲用，成本較低的玻璃窯爐脫硝系統。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種用于處理玻璃窯爐廢氣中NOx的系統，該系統可將玻璃窯爐廢氣中90%以上的NOx處理掉。為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，所述脫硝系統包括用于脫硝處理的塔筒，在所述塔筒上端設有待處理的廢氣進口，所述廢氣進口經進氣管與玻璃窯爐的尾氣排出口連接，在所述尾氣排出口至廢氣進口之間的進氣管上依次串接有進氣閥、輔料添加器和噴氨器，所述輔料添加器經管路與輔料供應源并聯連接，所述噴氨器經管路與氨氣供應源并聯連接；在所述塔筒的上部設有格柵層，所述塔筒在格柵層以下設有若干個催化劑脫硝層，在所述若干個催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在所述塔筒底端設有處理后廢氣的排氣口，所述排氣口經排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設備連接。
為了使脫硝系統在檢修過程中不會影響玻璃窯爐的正常生產，優選的技術方案是，在所述進氣閥的前端與排氣閥的后端之間設有檢修排氣管，在所述檢修排氣管中串接常閉閥。在檢修或清除塔筒內催化劑脫硝層時，需要將進氣閥和排氣閥關閉，同時將檢修排氣管中的常閉閥打開，在塔筒檢修過程期間，使玻璃搖中排出的廢氣直接通過檢修管排氣管排出。由于催化劑脫硝層中的催化劑在使用一段時間后會被堵塞或失效，因此需要對催化劑脫硝層進行清理或還原處理，進一步優選的技術方案是，在所述催化劑脫硝層下設有支架，所述支架與塔筒的內壁連接，在所述支架上設有滑軌，所述催化劑脫硝層為盤狀結構，在所述盤狀結構的催化劑脫硝層底部設有與所述滑軌配合的滑塊或滾輪，所述塔筒在催化劑脫硝層的相應部位設有用于催化劑脫硝層進出的艙門。為了減小每一層催化劑脫硝層的面積，增加被處理廢氣的流速，同時便于對催化劑脫硝層的清理更換，進一步優選的技術方案還有，在所述塔筒內設有六層支架，在所述的六層支架上裝有四層催化劑脫硝層，另外兩層支架為備用支架層。為了使進入塔筒的氣流均勻地分布在催化劑脫硝層面上，優選的技術方案還有，所述的格柵層為梳狀鋼架結構。為了便于使用，減少進氣閥與排氣閥的開關調節次數，優選的技術方案還有，所述進氣閥與排氣閥為常開式閥門。為了便于監控分析玻璃路遙排出的廢氣，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的技術方案還有，在所述進氣閥與輔料添加器之間的進氣管上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監控分析添加輔料及氨氣后，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的技術方案還有，在所述噴氨器與廢氣進口之間的進氣管上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監控分析經催化脫硝處理后，排出塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的技術方案還有，在所述排氣口與排氣閥之間的排氣管上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監控被處理氣體在管道中及塔筒內的流速，優選的技術方案還有，在所述進氣管、排氣管和檢修排氣管中串聯連接有流量和/或流速。本發明的優點和有益效果在于該玻璃窯爐脫硝系統通過設置在塔筒內的若干個催化劑脫硝層，可將玻璃爐窯中含有的NOx排掉90%以上。而且該系統具有操作簡單，使用壽命長，脫硝處理成本低廉，能耗低，占地面積小等優點。
圖I是本發明玻璃窯爐脫硝系統結構示意圖。
圖中1、塔筒；2、廢氣進口 ；3、進氣管；4、尾氣排出口 ；5、進氣閥；6、輔料添加器；7、噴氨器；8、管路；9、輔料供應源；10、管路；11、氨氣供應源；12、格柵層；13、催化劑脫硝層；14、備用催化劑脫硝層；15、排氣口 ；16、排氣管；17、排氣閥；18、檢修排氣管；19、常閉閥；20、支架；21、壓力表和/或氣體成分分析儀表；22、流量和/或流速。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。如圖I所示，本發明是一種玻璃窯爐脫硝系統，該脫硝系統包括用于脫硝處理的塔筒1，在塔筒I上端設有待處理的廢氣進口 2，廢氣進口 2經進氣管3與玻璃窯爐的尾氣排出口 4連接，在尾氣排出口 4至廢氣進口 2之間的進氣管3上依次串接有進氣閥5、輔料添加器6和噴氨器7，輔料添加器6經管路8與輔料供應源9并聯連接，噴氨器7經管路10 與氨氣供應源11并聯連接；在塔筒I的上部設有格柵層12，塔筒I在格柵層12以下設有6個催化劑脫硝層13，在6個催化劑脫硝層13中有兩層為備用催化劑脫硝層14 ;在塔筒I的底端設有處理后廢氣的排氣口 15，排氣口 15經排氣管16及排氣閥17與尾氣二次處理設備連接。在本發明中為了使脫硝系統在檢修過程中不會影響玻璃窯爐的正常生產，優選的實施方案是，在進氣閥5的前端與排氣閥17的后端之間設有檢修排氣管18，在檢修排氣管18中串接有常閉閥19。在檢修或清除塔筒I內催化劑脫硝層13時，需要將進氣閥5和排氣閥17關閉，同時將檢修排氣管18中的常閉閥19打開，在塔筒檢修過程期間，使玻璃搖中排出的廢氣直接通過檢修管排氣管18排出。在本發明中由于催化劑脫硝層中的催化劑在使用一段時間后會被堵塞或失效，因此需要對催化劑脫硝層進行清理或還原處理，進一步優選的實施方案是，在催化劑脫硝層13下設有支架20，支架20與塔筒I的內壁連接，在支架20上設有滑軌，催化劑脫硝層13為盤狀結構，在盤狀結構的催化劑脫硝層13的底部設有與滑軌配合的滑塊或滾輪，塔筒I在催化劑脫硝層13的相應部位設有用于催化劑脫硝層13進出的艙門21。在本發明中為了減小每一層催化劑脫硝層13的面積，增加被處理廢氣的流速，同時便于對催化劑脫硝層的清理更換，進一步優選的實施方案還有，在塔筒I內最好設有六層支架20，在的六層支架20上裝有四層催化劑脫硝層13，另外兩層支架20作為備用支架層。在本發明中為了使進入塔筒I的氣流均勻地分布在催化劑脫硝層面上，優選的實施方案還有，所述的格柵層12可以做成梳狀鋼架結構，也可以做成角度可調節的百葉式格柵。在本發明中為了便于使用，減少進氣閥與排氣閥的開關調節次數，優選的實施方案還有，進氣閥5與排氣閥17可選用常開式閥門。 在本發明中為了便于監控分析玻璃路遙排出的廢氣，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的實施方案還有，在進氣閥5與輔料添加器6之間的進氣管上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發明中為了便于監控分析添加輔料及氨氣后，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的實施方案還有，在所述噴氨器7與廢氣進口 2之間的進氣管3上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發明中為了便于監控分析經催化脫硝處理后，排出塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優選的實施方案還有，在排氣口 15與排氣閥17之間的排氣管16上并聯連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發明中為了便于監控被處理氣體在管道中及塔筒內的流速，優選的實施方案還有，在進氣管3、排氣管16和檢修排氣管18中串聯連接 有流量和/或流速22。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.ー種玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，所述脫硝系統包括用于脫硝處理的塔筒，在所述塔筒上端設有待處理的廢氣進ロ，所述廢氣進ロ經進氣管與玻璃窯爐的尾氣排出ロ連接，在所述尾氣排出ロ至廢氣進ロ之間的進氣管上依次串接有進氣閥、輔料添加器和噴氨器，所述輔料添加器經管路與輔料供應源并聯連接，所述噴氨器經管路與氨氣供應源并聯連接；在所述塔筒的上部設有格柵層，所述塔筒在格柵層以下設有若干個催化劑脫硝層，在所述若干個催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在所述塔筒底端設有處理后廢氣的排氣ロ，所述排氣ロ經排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設備連接。
2.如權利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，在所述進氣閥的前端與排氣閥的后端之間設有檢修排氣管，在所述檢修排氣管中串接常閉閥。
3.如權利要求2所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在干，在所述催化劑脫硝層下設有支架，所述支架與塔筒的內壁連接，在所述支架上設有滑軌，所述催化劑脫硝層為盤狀結構，在所述盤狀結構的催化劑脫硝層底部設有與所述滑軌配合的滑塊或滾輪，所述塔筒在催化劑脫硝層的相應部位設有用于催化劑脫硝層進出的艙門。
4.如權利要求3所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，在所述塔筒內設有六層支架，在所述的六層支架上裝有四層催化劑脫硝層，另外兩層支架為備用支架層。
5.如權利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，所述的格柵層為梳狀鋼架結構。
6.如權利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，所述進氣閥與排氣閥為常開式閥門。
7.如權利要求6所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，在所述進氣閥與輔料添加器之間的進氣管上并聯連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
8.如權利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，在所述噴氨器與廢氣進ロ之間的進氣管上并聯連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
9.如權利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在于，在所述排氣ロ與排氣閥之間的排氣管上并聯連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
10.如權利要求2所述的玻璃窯爐脫硝系統，其特征在干，在所述進氣管、排氣管和檢修排氣管中串聯連接有流量和/或流速。
全文摘要
本發明公開了一種玻璃窯爐脫硝系統，該脫硝系統包括用于脫硝處理的塔筒，在塔筒上端設有待處理的廢氣進口，廢氣進口經進氣管與玻璃窯爐的尾氣排出口連接，在尾氣排出口至廢氣進口之間的進氣管上依次串接有進氣閥、輔料添加器和噴氨器，輔料添加器經管路與輔料供應源并聯連接，噴氨器經管路與氨氣供應源并聯連接；在塔筒的上部設有格柵層，塔筒在格柵層以下設有若干個催化劑脫硝層，在若干個催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在塔筒底端設有處理后廢氣的排氣口，排氣口經排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設備連接。該系統可將玻璃窯爐廢氣中90％以上的NOx處理掉。
文檔編號C03B5/16GK102631840SQ20121007824
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者劉立平, 宋正興, 張義顯 申請人:江蘇億金環保科技股份有限公司