脱硝技术


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玻璃工厂烟气SCR脱硝工艺中氨系统设计

日期:2020-04-11 21:56

  北极星大气网讯:摘要:接洽理解了玻璃工场烟气SCR脱硝工艺中氨体系的打算,着重阐发了氨体系安然性恳求及消防打算重心。并从工程实例开赴,愈加直观地出现了SCR工艺氨体系的打算安插法子。为玻璃工场同类工程供给技能参考和凭据,抬高玻璃企业的坐褥安然性和牢靠性。

  如今,环保恳求极度苛厉,特别关于钢铁、水泥及玻璃等高污染行业,更是统辖的重中之重。正在玻璃行业,无论是新投产的依旧原有坐褥线整改,无一各异都要举行烟气脱硫脱硝。正在玻璃烟气脱硝运用最为遍及的脱硝技能是SCR工艺(遴选性催化还原技能SelectiveCatalyticReduction),其它脱硝技能,如SNCR工艺(遴选性非催化还原技能SelectiveNon-CatalyticReduction)以及SNCR/SCR交互脱硝技能,运用很少。据统计材料显示,正在用的脱硝装配中,采用SCR工艺的筑设总台数占扫数脱硝筑设总数的73.8%,烟气惩罚量则抵达总排放烟心胸的94.7%。

  SCR化学反映道理便是欺骗氨气举动还原剂,与烟气中的NO产生氧化还原反映,天生氮x气和水,这一反映经过有温度要求束缚,平常为300~380℃,况且还要正在有催化剂的境况中举行。目前,可认为SCR工艺供给还原剂的物质合键有液氨、氨水及尿素3种。这3种还原剂各有优差错。

  液氨平常纯度为99.8%,纯度高,工艺流程简易,投资及运转用度低,但液氨有毒,易燃易爆,以是有苛厉的安然和防火恳求,受到本地政府安监和质监部分的苛厉羁系;氨秤谌常浓度为20%~30%,是氨的水溶液,纯度低,体积大,从中提取氨气必要花消多量能源,用度高于液氨,工艺流程较庞大;尿素最为安然,不受政府部分羁系,然而价钱最高,工艺体系很繁杂。以是,玻璃工场险些均采用液氨为还原剂。

  玻璃企业SCR工艺平常由氨的储运体系、氨气稀释喷入混淆体系、催化反映体系、供配电体系、限制体系等构成。玻璃企业楷模SCR工艺体系流程睹图1。由图1可睹,氨的利用贯穿全豹工艺流程,因为氨具有毒性及失火危害性,不停此后事变众发,干系案例不堪列举,给坐褥企业变成了庞杂的人命产业失掉。

  氨的物理性子:无色透后液体,有刺激性气息,极易溶于水,有毒,正在必然要求下能够燃烧和爆炸,泄露时很容易被发明。正在邦度现行典范GB18218《危害化学品强大危害源辨识》强大危害源决断中,SCR工艺中氨的利用临界量为10t。正在邦度现行典范GB50016《筑设打算防火典范》中,氨的失火危害性为乙类,其爆炸极限限制为15.5%~25%,遇明火、静电等能惹起爆炸。氨具有较高的体积膨胀系数,超装的液氨储罐、气瓶等极易产生爆炸。因而,正在氨储运体系的打算、施工及利用经过中,永远要把安然身分放正在首位。

  氨储运体系的功用是把液氨惩罚成适合SCR工艺体系利用的具有必然压力限制的氨气,氨储运区包罗卸车、贮存、蒸发、缓冲、输送及事变排放等工艺装配。SCR工艺体系中的氨用量绝大部门汇聚于此,是消防安然的重中之重。

  氨储运区根基装备:卸车用的氨压缩机、液氨储罐、氨输送泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、液氨稀释槽、废水惩罚体系、消防喷淋体系以及限制室、配电室等。

  液氨储罐的数目遵循玻璃工场界限巨细,平常采用2~3个,恳求其贮存量能餍足7~10天的利用恳求。均采用地上卧式储罐,储罐应正在统一防火堤内成组安插,防火堤内的有用容积要大于此中最大一台储罐的储量,平常防火堤的高度应≮1.0m,正在防火堤相对应的两侧设备进出踏步。氨区应设备足够高度和笼罩面积的遮阳棚,防御夏日日晒对液氨储罐温升变成影响。氨储运区应设备净宽和净高均≮4m的环形消防车道,环形消防车道起码要有两处与工场内道道联通。同时,正在储罐区,限制室等均应配有手提式灭火器等消防用具。目前,小界限的玻璃坐褥线正在前几年裁减掉队产能的经过中均仍然停产,邦内玻璃坐褥企业根基都是界限以上企业,厂内均有两条以上的浮法坐褥线,其厂内液氨罐区总容量平常为50~200m3,氨区的失火危害性分类为乙类,其内筑设物的墙、柱、屋顶等均应采用不燃性质料,氨

  区内各部门的防火间距恳求睹外1。别的,正在玻璃工场总图打算之初,对氨储运区的总图定位要悉数商讨,宜安插正在玻璃工场整年最小频率的优势侧。氨区的摆放要远离能够发

  以邦内某2×800t/d浮法玻璃坐褥线为例,对氨区打算构造做全部注明,其氨储运区安插睹图2,区域内筑设间安然隔绝、消防道道、罐区与周边筑设的防火间距等均应餍足外1的恳求。

  消防喷淋体系是氨储运区安然运转的根基确保,必需放正在安然坐褥的首位,消防喷淋体系应遍及笼罩液氨储罐区域、液氨蒸发缓冲区域及卸车区域,体系喷淋强度及接连韶华等遵照现行邦度典范GB50084《主动喷水灭火体系打算典范》,GB50219《水喷雾灭火体系打算典范》实施。正在氨区限制室,应设备失火主动报警装配及消防限制装配,并能与玻璃工场消防限制中央通讯,报警及限制信号既能正在氨区限制室限制,也能正在消防限制中央限制。当氨区检测到氛围中氨含量超限或者有失火信号时,体系应当即声光报警,并连锁启动喷淋体系。此外,还应正在安然场所设备手动操作装配。关于较大型的氨储运区,消防喷淋体系应分区设备,每区独自设备雨淋阀组,限制愈加天真,同时也避免水资源糟蹋。关于北方地域的企业,地上消防管道和位于冻土层内的管道,均应采用防冻方法,平常能够采用电伴热或者管道伴热装配。

  正在本例中,氨储运区内设水喷雾灭火体系,本体系兼有接收泄露到氛围中的氨气的功用。防护区划分:液氨储罐纵向分为一个区,液氨蒸发及缓冲区为一个区,共两个防护区。水喷雾体系启动限制分为主动限制启动、手动远控启动和应急启动三种方法。灭火器装备:液氨蒸发区及罐区采用手提式磷酸铵盐干粉灭火器;正在电控室设备手提式磷酸铵盐干粉灭火器及二氧化碳灭火器,灭火器设备正在室外时,应有相应的爱戴方法。本例的SCR液氨储运区消防平面安插睹图3,水喷雾消防体系睹图4。

  别的,液氨储罐还应打算夏日冷却喷淋管道,正在南方地域尤为苛重,夏日高温,液氨储罐极易超温超压,惹起安然阀行动,导致氨气浓度报警装配报警,连锁消防喷淋体系行动。以是,对液氨储罐应装备冷却降温体系,使其与设备于液氨储罐上的温度变送器及压力变送器连锁,当温度或压力超限,即激励声光报警,连锁启动喷水降温电磁阀开启,对储罐降温冷却。平常的报警温度设备为40℃,报警压力设备为1.45MPa,别的,还应正在安然场所设备手动操作装配。

  液氨稀释槽中的排水及消防体系排水,苛禁直接排放到厂区排水体系,应扫数排放至废水搜聚池,经惩罚及格后方可排入厂内排水体系。

  氨储运区内完全的容器及管道均应设备氮气置换接口,正在筑设初度投用前、筑设检修、筑设倒班及卸车等经过中,必需采用氮气将体系残留的氨置换出来,确保职员及筑设安然。氨区常日景况下应贮藏足够量的氮气瓶组,安放正在安然区域,并应每周查验瓶组压力,发明压力缺乏的应实时转换。氮气置换应确保筑设中氨气与氛围混淆物低于其爆炸极限,平常应低于5%为及格。

  氨储罐区及氨蒸发缓冲区均应设备氨气泄露报警器,正在限制室及电子筑设间设备烟感探头,其安插应合适邦度现行规范GB50116《失火主动报警体系打算典范》的规章。报警装配是消防安合座系至合苛重的一环,玻璃企业应采购质料好、精度高的著名企业产物,并应按期对其举行校验。该体系要颠末安然及消防部分同意,并通过检修验收及格。

  氨气泄露检测器应设备正在氨区遮阳棚下方,按其监测半径设备点位。平常恳求,当氛围中氨气浓度抵达100×10-6时,应能主动发出报警信号,连锁翻开消防喷淋体系。正在本例中,为确保安然并实时发明氨泄露,正在氨区内5个点设备了氨气泄露检测器,其氨区监测点位安插睹图5。

  来自氨储运区的氨气,经厂区管网输配至氨气稀释装配,与稀释风机送风混淆至必然浓度的氨气后,经烟道内喷嘴喷入烟气中,进入混淆装配,与烟气足够混淆,随即进入催化反映器,列入脱硝反映。为了抵达较好的脱硝结果,要餍足两方面恳求,一是催化剂要有足够的活性,二是要供给足够量的还原剂列入反映。以是,体系总会有过量的氨气没有列入反映而随烟气排出,这种形象称之为氨遁逸。氨遁逸会激励诸众晦气身分,会导致下逛烟道及筑设结垢断绝,且极难清算,还会污染大气,腐化下逛筑设等。当催化剂的活性下降时,就必要喷入更众的氨气列入反映,导致氨遁逸量增补,应通过检测氨遁逸量巨细,来决断催化剂的再生韶华,实时转换新的催化反映器,确保较低的氨遁逸率,平常恳求氨遁逸率限制正在(2~4)×10-6限制内。

  目前,关于氨遁逸率的检测,除了常用的激光气体理解仪外,另有一种有用的法子称为抽取法,其道理是采用高温抽气装配从脱硝后烟道中抽取必然容量的烟气,让烟气与水足够接触接收后,再衡量出水溶液中的铵离子浓度,氨遁逸的本质值可通过此浓度换算求出。此法子不受烟道内粉尘、温度、压力震撼的影响,精确度较高。

  除了上述实质,正在氨气的稀释装配,氨气喷入装配及氨气与烟气混淆装配等方面,也应采用足够的安然方法,保留足够的安然间距,苛禁烟火。特别是氨管道,与其他管道共架敷设时要确保足够的安然隔绝,氨体系的阀门及仪外等也应采用氨专用产物。此外,从安然和经济角度商讨,当玻璃企业采用氨解析制氢工艺时,氢站应与SCR体系共用氨储运体系,能够俭省占地面积,节减安然隐患。

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