电石渣制水泥脱硝协同氨逃逸技术路径
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水泥窑氨逃逸的治理方法
水泥窑氨逃逸是一个严重的环境问题,需要采取有效的治理方法来解决。
首先,水泥厂可以通过改进生产工艺来减少氨的排放。
例如,优化燃烧设备,提高燃烧效率,减少氨的生成。
其次,可以在水泥生产过程中加强氨气的收集和处理,采用先进的氨气净化设备,如吸收塔、活性炭吸附等,有效去除氨气。
此外,定期对水泥窑设备进行维护和检查,确保设备正常运行,减少氨气泄漏的可能性。
另外,加强对水泥厂的环境监测,及时发现氨气排放超标的情况,采取相应的措施进行治理。
最后,加强对水泥厂员工的安全生产教育和培训,提高员工对氨气泄漏的认识,加强安全意识,减少事故发生的可能性。
综上所述,水泥窑氨逃逸的治理方法需要从生产工艺优化、设备改造、环境监测以及员工安全意识等多个方面综合考虑,才能有效地解决这一环境问题。
SNCR控制优化-提高脱硝效率和降低氨逃逸率SNCR –用于垃圾焚烧厂的最佳脱硝技术简介近20年来,SNCR系统被广泛的应用于垃圾焚烧厂的烟气脱销处理。
自2000年以来,多数垃圾焚烧厂选择了应用SNCR 系统。
目前,在讨论如何进一步降低垃圾焚烧发电厂的污染排放的同时,也提出了更具挑战性的更低的NOx排放限值。
工艺过程的技术原理在选择性非催化还原(SNCR)的氮氧化物去除的过程中,还原剂是以水溶液状态(氨水,尿素)或气态的形式(氨气)喷射到热的烟气中。
以下为化学反应式:尿素 NH2CONH2+2NO+1/2O2=2N2+CO2+2H2O或氨水 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O通过上述反应,最终形成氮气,水和二氧化碳。
依据烟气组分不同,可以有效的进行脱硝反应的温度区间为900-1100 °C。
超过这个温度,氨气会被氧化成氮氧化物(图1)。
当温度降低时,反应速度减慢,会导致逃逸的氨气在烟道内形成氨盐,从而导致其它的问题。
因此,需要将氨的逃逸量控制在最低。
在使用催化剂的脱硝过程中,化学反应是相似的,而且也是具有有限的反应温度窗口,只是化学反应是发生在炉膛外部。
应用脱硝过程的目标是最大程度的降低NOx的浓度,同时实现最小的NH3逃逸。
基本上,尿素和氨水都可以用于垃圾焚烧厂的脱硝过程。
为了实现最佳的脱硝效率和最小的NH3逃逸,还原剂需要与烟气充分的混合。
除了需要实现还原剂与烟气的充分混合外,需要使还原剂在最佳的温度区间内在烟气中均匀分布。
使用尿素的SNCR脱硝过程包括下面四个工艺步骤:1.将含有尿素的液滴分布在烟气2.含有溶解的尿素的水滴蒸发3.尿素分解为自由基参与脱硝过程的化学反应4.NH2和NOx之间的气相反应图1. 与温度相关的脱硝效率由于氨在无需预先分解的情况下即可参与反应,因此当氨水喷射到烟气中后,会立即与氮氧化物发生反应。
除了氨水在烟气中的分布以及其与烟气的混合状况外,氨水的液滴大小也对脱硝效率有着重要的影响。
干法电石渣制水泥熟料生产线方案1. 简介干法电石渣制水泥熟料生产线方案是一种通过利用电石渣和其他原材料制备水泥熟料的方法。
这种生产线采用了干法处理,具有高效、环保、节能等优点,被广泛应用于水泥工业。
2. 工艺流程干法电石渣制水泥熟料生产线的工艺流程主要包括以下几个步骤:2.1 电石渣预处理首先,电石渣经过预处理,如破碎、筛分等工序,以满足后续步骤的要求。
2.2 原材料配料根据配方,将电石渣与其他原材料(如石灰石、粘土等)按照一定比例进行混合和配料。
2.3 原材料破碎和混合配料之后,将原材料进行破碎和混合,以确保各个组分均匀分布,并增加反应速度。
2.4 干法煅烧煅烧是整个生产线的关键环节,通过干法煅烧过程,将原料在高温下进行化学反应,形成水泥熟料。
这个过程可以通过回转窑、立式窑等不同的设备来完成。
2.5 细磨和制粉煅烧之后,水泥熟料需要经过细磨和制粉工序,以获得所需的水泥产品。
3. 设备布置干法电石渣制水泥熟料生产线的设备布置需要考虑以下因素:•原料储存和处理设备:包括原材料储存仓库、输送设备、破碎机、筛分机等。
•煅烧设备:可以选择回转窑或立式窑等不同类型的窑炉设备。
•研磨设备:包括水泥磨、制粉设备等。
•辅助设备:如风机、除尘设备、控制系统等。
设备的布局应根据生产线的产能和场地条件进行合理规划,以确保生产效率和安全性。
4. 特点与优势干法电石渣制水泥熟料生产线相比于传统湿法生产线具有以下特点与优势:•环保:干法处理减少了水的使用量,并减少了废水的排放,降低了对环境的负面影响。
•节能:干法处理不需要预置水分,煅烧能耗低,节约能源。
•高效:干法处理可提高生产效率,减少生产周期。
•适应性强:干法处理可适应不同原料的处理,提高了生产线的灵活性。
5. 应用与展望干法电石渣制水泥熟料生产线已经被广泛应用于水泥行业,获得了良好的经济效益和社会效益。
随着环保意识的提高和技术的不断创新,该生产线在未来还有很大的发展潜力。
水泥窑氨法脱硝氨逃逸问题及运行经济性分析发布时间:2022-09-27T03:39:13.968Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷第5月第10期作者:张建刚[导读] 近年来,国家一直致力于保护水泥工业的环境张建刚冀东海德堡(扶风)水泥有限公司陕西省宝鸡市 722202摘要:近年来,国家一直致力于保护水泥工业的环境,一些省市采取了要求当地水泥公司排放低于100毫克/立方米的政策,甚至在先进地区排放低于50毫克/立方米的政策。
为了达到氮氧化物排放标准,大多数水泥都采取了控制氮氧化物排放的措施,根据分解窑中燃烧的逐步转变,增加了化学文摘社喷洒的氨量,例如,一些5000吨/小时的生产线消耗了1.5吨/小时以上的氨这将导致氨使用量减少,下游设备受到掺杂氨的严重腐蚀,某些设备的使用寿命缩短,维护成本高,生产不稳定,氨的供资数额相对较大,这已成为水泥的一个主要问题。
基于此,本篇文章对水泥窑氨法脱硝氨逃逸问题及运行经济性进行研究,以供参考。
关键词:水泥窑;氨逃逸;运行引言水泥工业是国民经济的重要基础产业,自1985年以来一直是世界上最大的水泥生产国之一,但也是能源、资源消耗和污染物排放的主要来源之一。
它在水泥生产的所有部门,特别是在焚烧阶段产生大量的颗粒物、SO2、NOx和其他污染物。
自热电厂全面实施低排放适应以来,NOx采用了50mg/Nm3的低排放标准,而水泥行业采用了400mg/nm3的空气污染物排放标准(gb 4915—2013)(特别排放限制水泥工业的氮氧化物排放总量超过了工业排放总量,减排压力很大。
根据河北省公布的水泥工业空气污染物排放标准(第二次征求意见),NOx排放限值预计低于50mg/Nm3的极低排放目标,并已成为水泥工业国家标准演变的指标。
1氨区主要设备概述氨区主要包括氨储存区和抽水区。
氨区的主要设备有排放泵、氨储罐、氨吸收罐、废水泵、污水坑、氨输送泵等。
排氨由排氨泵、排氨泵和卡车-氨罐通过耐酸耐碱防静电软管连接,共使用两个排氨泵,一个备用,运输能力25泵体和管道材料均为304不锈钢,泵体等采用防爆电机。
控制脱硝氨逃逸的技术措施氨气和三氧化硫反应生成硫酸氢氨。
硫酸氢氨在温度180~200℃的环境中呈“鼻涕”状的粘性物,因此在空预器高温段和低温段处烟气中的灰尘在该处容易和硫酸氢氨一块极易粘附于空预器换热面上,使空预器换热元件脏污,空预器的换热效果,使排烟温度升高,锅炉效率降低。
为减少脱硝装置运行时对锅炉的影响,控制硫酸氢氨的生成量就显得尤为重要。
生成硫酸氢氨的反应速率主要与温度、烟气中氨气、SO3及水含量有关。
对于实际运行的火电机组,锅炉烟气中SO3及水的含量无法控制。
因此,必须严格控制氨的逃逸率,特制订本措施作为运行调整及事故处理的操作技术指导。
1.正常运行中严格控制氨的喷入量,防止氨气过量而造成氨逃逸,正常情况下应控制氨逃逸率不超过3ppm。
2.锅炉正常运行中通过开大低氮燃烧器燃烬风风门开度降低SCR脱硝装置入口NOx指标,从而达到即满足环保要求,又减少了喷氨量。
3.正常运行中脱硝出口氮氧化物排放不能低于60mg/m3,AB两侧偏差不大于15mg/m3。
4.保持催化剂的活性。
SCR脱硝催化剂的寿命一般在5~6年,因此SCR脱硝装置运行一段时间后,催化剂活性会逐渐衰减,脱硝效率将会降低,氨逃逸率将会增加。
SCR脱硝装置设计均为2+1方式,当脱硝效率达不到设计值或不能满足国家环保排放要求时,为确保锅炉的安全运行,就必须对催化剂进行清洗或安装备用层催化剂。
5.加强脱硝装置CEMS的维护工作,确保脱硝进、出口NOx数据的准确性,为运行人员提供可靠的调整依据。
6.对每日的耗氨量进行比对,避免有过量喷氨情况。
7.加强空预器进、出口差压的监视,发现空预器进、出口差压增大时及时减少喷氨量,增加空预器低温段的吹灰次数。
新型干法水泥熟料生产线脱硝资料1. 背景介绍脱硝技术在水泥生产过程中起着至关重要的作用。
随着环境保护意识的增强和相关法律法规的出台,水泥生产企业对于大气污染物的排放要求也越来越严格。
而氮氧化物(NOx)是水泥生产中主要的大气污染物之一,对环境和人体健康造成了较大的威胁。
因此,开发和应用新型干法水泥熟料生产线脱硝技术变得非常重要。
2. 新型干法水泥熟料生产线脱硝技术的原理新型干法水泥熟料生产线脱硝技术主要利用催化剂的作用,通过氨还原反应将大气中的NOx转化为氮气和水。
其主要原理和步骤如下:1.氨还原反应:–氨与NOx反应生成氮气和水,反应方程式为:2NH3 + 6NO + O2 -> 3N2 + 6H2O2.催化剂的作用:–催化剂能够提高反应速率和降低反应温度,常用的催化剂有铜催化剂、铁催化剂等。
3.SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术:–SCR技术是指在催化剂的作用下,选择性地将NOx转化为N2和H2O。
该技术能够高效降低氮氧化物的排放量。
3. 新型干法水泥熟料生产线脱硝技术的优势新型干法水泥熟料生产线脱硝技术相比传统的湿法脱硝技术具有以下优势:1.低成本:–与传统的湿法脱硝技术相比,使用新型干法水泥熟料生产线脱硝技术所需的设备和维护成本较低。
2.较高的脱硝效率:–利用催化剂和SCR技术,新型干法水泥熟料生产线脱硝技术能够达到较高的脱硝效率,有效降低NOx排放。
3.少量的副产物产生:–新型干法水泥熟料生产线脱硝技术在脱硝过程中产生的副产物相对较少,减少了处理和处置的成本。
4.操作灵活性高:–新型干法水泥熟料生产线脱硝技术能够根据实际生产情况进行调整和优化,具有较高的操作灵活性。
4. 新型干法水泥熟料生产线脱硝技术的应用案例以下是几个新型干法水泥熟料生产线脱硝技术的应用案例:1.某水泥生产企业:–某水泥生产企业引进了新型干法水泥熟料生产线脱硝技术,并进行了示范应用。
电石渣制水泥干法工艺流程一、电石渣的来源与特点。
电石渣是在电石制取乙炔过程中产生的废渣。
它呀,就像是一个特别的存在,里面含有大量的氢氧化钙呢。
这氢氧化钙可是个关键的东西哦。
不过电石渣也有它的小脾气,要是处理不好,可就会变成个小麻烦,所以把它用来制水泥就超级棒啦。
二、原料准备阶段。
咱们要做水泥,光有电石渣可不行呀。
还得有其他的原料呢,像黏土、铁矿石及煤等。
这些原料就像是一个团队里的小伙伴,每个都有自己的作用。
把电石渣和这些原料按照一定的比例混合起来,这就像是在做一个特别的配方。
就好比我们做饭,各种调料要搭配好,才能做出美味的菜肴一样。
而且这个混合的过程还得讲究均匀呢,不然做出来的水泥质量可就不好啦。
三、烘干环节。
混合好的原料里面可能会有水分呀,这时候烘干就很重要了。
就像我们洗完衣服要把它晾干一样。
烘干可以让原料的水分降低到合适的程度。
这个环节就像是给原料做个小SPA,让它们以最好的状态进入下一个环节。
如果水分太多,在后面的生产过程中就可能会出问题,比如说影响化学反应的进行之类的。
四、粉磨工序。
烘干后的原料要进行粉磨啦。
这个粉磨就像是把大石块变成小沙子一样。
把原料磨得细细的,这样在后面的反应过程中,它们就能够更好地接触和反应。
想象一下,就像一群小小的精灵,它们越细小就越容易凑在一起玩耍,在化学世界里就是更容易发生反应啦。
而且粉磨得细不细也会影响到最终水泥的质量呢。
如果粉磨得不够细,那水泥的强度可能就达不到我们想要的效果。
五、预热分解。
这可是个很神奇的环节哦。
粉磨后的原料要在预热器里进行预热分解。
这个过程就像是给原料先热热身,让它们做好准备去进行更复杂的反应。
在预热器里,原料会被加热到一定的温度,然后一些成分就开始分解啦。
这个过程就像是一场小小的魔法,原料在温度的作用下发生着变化,从一种状态逐渐转变为另一种状态,为后面形成水泥熟料做准备呢。
六、熟料烧成。
这可是整个流程里超级重要的部分。
经过预热分解的原料要进入回转窑进行熟料烧成。
2009.No.11C 1的换热影响不大,对窑系统的正常生产无不良影响。
相应的,在烧成系统相同热耗时,由于C 2出口废气温度下降引起C 1出口废气温度下降,会影响到SP 炉的产汽量。
综合考虑余热发电系统主蒸汽压力、过热度、流量和系统稳定性多方面影响,采用SSH 余热过热器技术对提高余热发电量是有利的。
4.4应用实例兴宝龙公司窑外分解窑较小(Φ3.6m ×52m ),但产量高、煤耗低,2006年平均日产1645t/d 、可比熟料标煤耗110.2kg/t 、C 1出口废气平均温度316℃。
发电系统主蒸汽参数为1.27MPa-345℃。
由于C 1出口废气平均温度低且使用的二手汽轮机汽耗率较高,也无低温低压补汽,2007年初采用易世达公司方案进行SSH 过热器技术的工业性试验,一季度窑系统工况与2006年相同,平均发电功率由1.95MW 提高到2.08MW,提高6.7%。
从窑系统运行数据看,C 1出口废气平均温度下降10.5℃,C 1出口负压基本无变化。
已运行近32个月,除2009年4月因吹扫用压缩空气带水造成过热器少量换热管漏水外未发生其他故障,对窑系统运行无其他影响。
存在问题是SSH 过热器本体积灰严重,换热效率低于设计值。
目前,在浙江新都水泥公司与余热发电项目同步实施的SSH 余热过热器,已在兴宝龙公司工业性试验基础上对本体结构、受热面积等做了较大改进,预计其使用效果更好。
(编辑顾志玲)0引言以往化工行业生产乙炔气都以湿法为主,从乙炔发生器中排出的电石渣浆水分高达90%,经沉降浓缩后,水分仍有75%~80%。
电石渣浆流动度差,正常流动时水分在60%以上,渣液pH 值一般在12以上,运输储存极为困难。
近年来,干法乙炔技术在国内化工行业取得了很大发展,干法生产乙炔产生的电石渣水分含量低,可以直接进库配料,为采用“干磨干烧”新型干法水泥工艺带来了极为便利的条件,进一步降低了利用废渣生产水泥的投资和能耗。
我国水泥窑炉NOx控制技术现状现在在脱硝领域有三个主要技术,选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和炉内燃烧控制技术,前面两个技术需要用到氨水。
1、选择性催化还原(SCR)技术基本化学原理选择性催化还原法(SCR)是工业上应用最广的一种脱硝技术,反应温度一般为300~450℃,理想状态下,可使NOx的脱除率达90%以上,是目前最好的固定源NOx治理技术,但还是使用到了氨水。
SCR在水泥窑炉上应用的问题:(1)烟尘中颗粒物会堵塞催化剂,必须安装吹灰器;(2)烟气中的碱性物质、CaO和SO2会使催化剂中毒;(3)如果将SCR安装在除尘器的下游,必须安装烟气再热器,加热烟气到催化剂的最佳工作温度。
2、选择性非催化还原(SNCR)技术SNCR工艺的主要化学反应在这一技术中,尿素、NH3均可作为还原剂。
温度过高时氨会和氧反应生成NOx;温度过低则会使NOx还原反应的速率过低,造成原烟气中有过量的氨逃逸或是生料物料上有氨沉积。
因此必须寻找合理的氨气喷入位置,达到适合SNCR反应的温度区间。
SNCR技术的优点是固定投资少、设备简单、不用催化剂、初期投资少、系统简单,并且易于实施。
但这一技术的脱硝效率低,一般低于<40%,同时运行成本较高,对反应温度要求高,需要准确控制反应区内的温度;SNCR技术需要比较高的NH3/NOx值(一般大于1),部分NH3被产品吸收。
从国家层面讲,这一技术不具备减排意义。
3、炉内燃烧控制技术现在炉内燃烧技术有很多,炉窑内分级燃烧、采用低氮燃烧器、采用专家控制系统等,最典型的是分级燃烧(SCC)。
SCC采用分级加入燃料和空气,使NOx形成降到最低,物料加入方式来降低NOx放热排放。
通过调整燃烧空气量,使得焙烧燃料最初是在还原性气氛中燃烧,以降低NOx的生成,然后再在氧化气氛中完全燃烧;通过控制生料的加入量来调节焙烧温度;引入三次风来调整焙烧器中还原性气氛,使其达到适宜的还原气氛,采用这种方式的SCC技术可降低热力型和燃料型NOx。
脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施一、分析题目脱硝系统中的氨逃逸控制分析及技术措施二、分析原因或背景脱硝运行装置出口的烟气当中,主要含有氨及SO3物质。
两种物质可反应生成硫酸氢铵以及(NH4)2SO4,但是硫酸氢铵有着非常高的粘黏性,过多氨水在反应的过程中,会生成一种名为亚硫酸氢铵的物质,该物质具有较强的腐蚀性,与焦油相类似的油状物,可对预热器进行堵塞,并对蓄热元件产生一定的污染性,从而导致预热器发生污染、积灰以及栓塞的情况,从而导致机械设备的使用寿命缩减,从而增加了机械的维护工作,提高了运行维护投入。
其次烟气过剩的氨气与SO3反应得到的硫酸氢铵会粘附在除尘器的布袋上,从而对布袋造成堵塞,导致布袋压力差的增加,从而度除尘作用产生极大的影响,并增加机组的能够和对布袋的损坏。
引风机能耗的提高会在很大程度上增加厂的能耗,在高负载的情况下发生出力不足所导致的负荷达到上限,从而对机组的工作效率产生极大影响。
此外,还会导致引风机出现失速喘振的现象,这既会伤害风机,同时也会威胁机组的安全性,从而对经济收益产生影响。
三、分析内容1.烟气温度,反应温度过低,NOx与氨的反应速率降低,会造成NH₃的大量逃逸,但是,反应温度过高,氨又会额外生成NO,如果温度过高过低达不到反应效果,势必增加氨逃逸。
2.催化剂堵塞,脱硝效率下降,为了保持环保参数不超标,会喷更多的氨,这将引起恶性循环,催化剂局部堵塞、性能老化,导致催化剂各处催化效率不同,为了控制出口参数,只能增加喷氨量,从而导致局部氨逃逸升高。
3.脱硝反应器供氨管道内部异物卡涩,反应器氨气调门全开后流量偏低或无流量,这是我厂去年两台机组的共性事件,因此还造成环保超标。
4.氨流量不均,烟气分布不均在锅炉的运行过程中,由于时间、负荷、烟气状态等的不同,使得烟气的流速及其所含NOx的量在烟气中也是分布不均的。
在氨流量均匀时,脱硝装置出口的氮氧化物含量和过剩氨气的浓度也是不同的。
大型热电联产机组烟气脱硝氨逃逸控制技术发展措施烟气脱硝是燃煤电厂继烟气脱硫之后中国控制工业锅炉污染物排放的又一重点领域。
我们通过对多家电厂的调查发现:在SCR脱硝运行过程中,虽然运行人员对氨逃逸的限制做了很多工作,但由于目前绝大多数燃煤电厂SCR脱硝系统氨逃逸分析仪表测量普遍不准确,或者根本不跟随喷氨流量或喷氨阀门的开度大小产生变化,而是以0.0ppm的直线一直画到底…等等,脱硝机组的氨逃逸监测系统基本上无法正常投入。
所以有效的控制氨逃逸,提高氨逃逸分析仪表的测量精度乃当务之急。
否则,就不可能真正实现对氨逃逸量的有效控制。
1 氨逃逸监测的重要性无论何种形式的SCR脱硝装置,准确的氨逃逸率数值监测,最大程度提高脱硝效率、检测氨在反应区内的空间分布及催化剂的堵塞及老化等方面都起着重要的作用。
由于氨逃逸率数值是影响SCR系统运行的重要参数。
在实际生产中,被喷射进入系统的氨通常多余理论氨,反应后烟气下游多余的氨被成为氨逃逸。
NOx 脱除效率随着氨逃逸量的增加而提高,在某一个氨逃逸量后达到一个渐进值。
氨逃逸率的增大虽然会提高脱硝效率,但也会造成还原剂的浪费,逃逸的NH3不仅容易引起催化剂中毒和污染环境,而且会与烟气中的水蒸汽、SO3发生反应生成硫酸氢铵,在反应器下游的设备和管道上沉积,引起堵塞、腐蚀和压降等问题,同时还会对催化床层金属支撑架造成腐蚀危害。
有研究测试结果表明:氨逃逸量达2ppm左右,空预器运行半年后其阻力增加约30%;氨逃逸达到3ppm,空预器运行半年后其阻力增加约50%,既费电有折寿,严重增加生产运行、维护成本。
对于应用SCR脱硝技术的电厂来说,如何用最小氨逃逸量来满足降低NOx的合格排放,这一课题十分重要;对SCR机组的可靠运行来说,对氨逃逸率数值限制的重要性不亚于比NOx转化率的限制,所以需要对氨逃逸率的数值进行严格监视及控制。
虽然许多燃煤电厂在脱硝运行效率比较低的情况下,氨气的逃逸率接近为零,但是在实际运行过程中氨逃逸是一直存在的;特别是随着催化剂活性的下降及尾部烟道中NOx浓度分部的不均匀等一系列问题的出现,都会造成氨逃逸量的逐渐增大;另外随着国家新的NOx排放新标准的出台及环保核查的越来越严格,NOx的排放浓度降低到100mg/Nm3以下,这样脱硝效率的升高必然导致氨逃逸量增大,所以氨逃逸分析仪的长期稳定运行及监测数值的准确显得尤为重要。
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在开展水泥超低排放脱硫脱硝工作之前,需要做好充分的准备。
专利名称:一种基于氨逃逸的脱硝控制方法及装置
专利类型:发明专利
发明人:袁世通,张明明,崔猛,杨亚飞,魏庆海,韩威,董建朋,秦铭阳,冯海波,杨子豪,任梦祎,崔东亚
申请号:CN201811023106.8
申请日:20180903
公开号:CN109078496A
公开日:
20181225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种基于氨逃逸的脱硝控制方法及装置,该方法包括:在每个控制周期内,采集负荷波动幅值、反应器出口NOx浓度、反应器入口NOx的波动幅值和氨逃逸值;判断是否满足累加条件和修正条件;若满足累加条件和修正条件,则对修正值进行累加更新,并用更新后的修正值对反应器出口NOx初始设定值进行修正;若不满足修正条件,则不对反应器出口NOx初始设定值进行修正。
本发明能够有效保证在NOx排放不超标的前提下,将氨逃逸量控制在较低水平,减小了逃逸氨气对各种设备的影响,提高了机组运行可靠性。
申请人:中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司
地址:450016 河南省郑州市郑东新区祥盛街3号1号楼9层
国籍:CN
代理机构:郑州睿信知识产权代理有限公司
代理人:韩天宝
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010173233.7(22)申请日 2020.03.13(71)申请人 云南民族大学地址 650500 云南省昆明市呈贡区月华街2929号云南民族大学(72)发明人 王访 贾丽娟 高冀芸 刘晨辉 刘天成 李锐 (74)专利代理机构 北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙) 11562代理人 张雪(51)Int.Cl.B01D 53/81(2006.01)B01D 53/60(2006.01)(54)发明名称一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法、产品及应用(57)摘要本发明公开一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法、产品及应用,以电石渣为原料,采用超声波浸渍法制备得改性电石渣脱硫脱硝剂。
改性电石渣操作温度较低的条件下能具有较高脱硫脱硝率,当操作温度300℃,采用KOH进行改性,脱硝率可达86%,脱硫率98%。
在反应温度为100℃~500℃条件下,脱硫率可达95%以上,脱硝率在80%以上。
本发明方法简单,易操作,催化剂成本低廉,实现了以废治废的可持续发展的目标,易于推广使用,具有较高的应用价值。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 111318157 A 2020.06.23C N 111318157A1.一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)电石渣用蒸馏水洗涤,干燥,研磨;(2)经步骤(1)处理过的电石渣置于金属溶液中进行超声波浸渍,再经过滤、干燥,研磨,筛分得到改性后的电石渣。
2.根据权利要求1所述的一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,蒸馏水洗涤3-4次,干燥温度为30℃~100℃,研磨后电石渣粒度80-250目。
3.根据权利要求1所述的一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述金属溶液为碱性溶液、金属离子溶液中的一种或多种按任意比例混合的溶液。
水泥窑炉湿法脱硫耦合控制 SNCR脱硝氨逃逸的研究摘要:对SCR脱硝系统而言,氨耗量和氨逃逸是非常关键的运行指标,喷氨不足时会导致NOx排放超标,受到环保部门考核;喷氨过量时又会导致氨逃逸超标,逃逸的氨气与烟气中的三氧化硫发生反应生成硫酸氢铵,造成下游空预器等设备堵塞,威胁机组的安全稳定运行。
超低排放改造后,燃煤机组NOx的排放限值进一步降低,在脱硝入口NOx浓度不变的情况下,脱硝效率大幅提升,对脱硝装置性能的要求也同步提升。
对于完成超低排放改造后的脱硝装置,氨耗量和氨逃逸的大小很大程度上取决于脱硝装置入口烟气中氨氮摩尔比分布的均匀性,均匀性越好,SCR脱硝装置的性能越佳。
另一方面,在机组运行过程中,飞灰堵塞、冲蚀或者ABS堵塞会影响SCR反应器截面局部催化剂活性,喷氨格栅和喷氨支阀的磨损、堵塞会改变脱硝入口氨气流量的分配,这些因素都会影响脱硝装置的性能。
为此,需定期进行喷氨优化调整试验,改善SCR入口氨气分配的合理性,减小氨耗量和局部较高的氨逃逸浓度,使脱硝装置处于最佳运行状态。
关键词:逃逸氨;SNCR;NOx;湿法脱硫系统;脱除特性引言近些年,针对水泥炉窑烟气污染物排放的排放标准愈趋严格,部分地区已提出水泥工业烟气超低排放,要求将水泥炉窑生产线NOx排放浓度限制在100mg/m3及以下。
为达到现有的排放标准,水泥工业普遍在分解炉设置有脱硝系统,采用SNCR或SCR脱硝工艺。
但由于水泥分解炉工况复杂且不稳定,NOx初始浓度较大,导致实际喷氨量远高于理论所需氨量,逃逸氨现象严重,如何解决水泥窑炉NOx超低排放中逃逸氨现象已成为目前水泥行业烟气治理亟待解决的问题。
1SNCR脱硝原理及装置介绍选择性非催化还原法技术是将氨或尿素等还原剂喷入燃烧产生的烟气中,把烟气中的氮氧化物还原为氮气,以达到脱硝的作用过程。
CE公司在试验锅炉上的研究结果显示,氨和尿素最佳的SNCR反应温度范围为850~1050℃。
为满足环保排放指标,中国石油某炼化企业3.5Mt/a催化裂化装置结合装置特点,采用选择性催化还原法(SCR)和SNCR组合技术进行脱硝。
电石渣制水泥
脱硝协同氨逃逸技术路径
电石渣是PVC生产企业采用电石法生产时排出的工业废渣,其主要成分是Ca(OH)2,含量可达80%以上,同时含有少量从石灰石和焦炭中带来的SiO2、Al2O3和Fe2O3。
电石渣呈灰色,并伴有刺鼻的气味。
近年来我国每年产生电石渣近4000万吨(干基),数量庞大。
过去采用堆放或填埋方式,不仅占用大量的土地,而且因电石渣易于流失扩散,污染堆放场地附近的水资源并碱化土地,致使周边环境生态遭受破坏。
通过各大水泥设计院的不懈努力,技术上已完全实现了利用电石渣生产水泥熟料。
目前全国已有五十几条电石渣水泥熟料生产线在运行。
应该说,利用电石渣生产水泥熟料是电石渣资源化最成熟、最经济的方法,即排除了废渣对环境造成的污染,更可让废弃资源得到充分利用,既具有良好的环境效益,又产生不菲的经济效益,完全符合国家发展循环经济的要求。
同时针对目前过饱和的水泥市场,相较传统的石灰石水泥企业,电石渣原料成本更低,更具市场竞争力。
虽然电石渣水泥熟料生产企业作为上游PVC企业的配套,为PVC的生产提供了有力保障,但面对各地愈来愈严格的水泥烟气排放标准以及限定的改造完成时间,企业为使正常生产不受影响,遍寻技术路径,苦求解决良方,但据我们对内蒙、宁夏和新疆等多家电石
渣企业走访交流,各企业尚未找到理想的技术路径,面对即将实施的新标准,大家都忧心如焚。
电石渣水泥熟料生产线和传统的石灰石产线相比在烟气成分上有其特殊性,烟气污染物治理难度更大,而其中尤为困难的是氨逃逸的达标治理,原因在于在电石水解制乙炔过程中,电石中杂质也参与反应生成Ca(OH)2和其他气体,杂质Ca3N2遇水会分解出氨:Ca3N2+6H2O﹦3Ca(OH)2+2NH3↑
因此,在粉磨(生料磨)烘干电石渣过程中和原料进入分解炉时均会析出氨,加上前端SNCR过量喷氨,势必导致氨逃逸严重超标,少则几十毫克,多则几百毫克,的确让人触目惊心。
目前绝大部分电石渣水泥熟料产线在二氧化硫和颗粒物已经可
以满足达标排放(可实现超低排放),难点就在氮氧化物和氨逃逸协同达标治理。
就现有电石渣熟料产线中氮氧化物的控制技术,选择性非催化还原技术(SNCR)是应用最为广泛的。
SNCR技术具有造价低、运行和维护简便等优点,但其技术短板也很明显:效率不高(<60%)且过量喷氨会产生大量的氨逃逸,造成二次污染。
以前在排放标准要求不高时,SNCR技术具备较好的技术和成本优势,但随着各省、自治区陆续出台更严格的排放标准以及部分企业申请A级企业的需要,显然SNCR技术已无法胜任。
因此,作为效率更高且能协同控制氨逃逸的选择性催化还原技术(SCR)必将成为比较理想的选择。
传统石灰石水泥窑共有三个位置可用于布置SCR脱硝,分别为:旋风筒C1出口(烟温280~320℃)、余热锅炉或高温风机出口(烟温200~220℃)和窑尾布袋除尘器出口(烟温110~140℃)。
但电石渣水泥熟料产线有其特殊性,和传统石灰石产线相比在设备上、各主要工艺节点的烟温上以及生料中会析出氨等诸多方面均存在差异,因此无法照搬石灰石熟料产线的脱硝技术。
下面列表加以说明:
根据上述表中可以看出,SCR脱硝装置布置在窑尾布袋除尘后是最优选择,但难点在于超低温下催化剂的活性能力,而瀚昱超低温脱硝催化剂就具备较高活性。
超低温脱硝技术具有以下优点:
①催化剂使用寿命长,运行和维护成本低,经济性好。
因脱硝装置布置除尘后,烟气中含尘量极低(<10mg/Nm3),催化剂没有磨损、中毒
的风险,增加催化剂的使用寿命,可达24000小时以上。
②协同处置氨逃逸,满足NH3排放要求。
SCR反应装置把前端SNCR 过量氨和原料中洗出的氨作为还原剂加以有效利用,既达到A级企业排放标准(NH3<5mg/Nm3),又降低氨的用量,降低运行成本。
③保证熟料产线的运行稳定性。
超低温SCR反应器后已无生产设备,因此,不会对电石渣熟料产线运行造成干扰。
④节能型减排。
利用烟气本身剩余热量进行脱硝,无需烟气加热或换热。
尾部烟气穿过SCR反应器脱除NOx至超低标准后,再经尾排风机排入大气中,既降低了氮氧化物的排放浓度(<50mg/Nm3),确保达到减排目的,又把烟气中最后的余热利用至合理水平,降低了能耗。
要彻底解决电石渣水泥熟料产线氨逃逸严重超标同时又具备降低氮氧化物以满足越来越严苛的排放标准,就需要有“创新性思维”,并迫切需要引入一些创新技术、创新工艺进行有效治理。
瀚昱超低温SCR脱硝技术恰好能解决当前困扰电石渣水泥熟料生产企业的排放达标难题。