3000立方米每小時玻璃窯爐有有機廢氣治理技術(shù)方案
本公司提供以下玻璃窯爐有機廢氣處理技術(shù)方案,供廣大業(yè)主和各設(shè)計人員參考學(xué)習(xí)。
一、凈化系統(tǒng)設(shè)計方案
目前常用的治理廢氣中NOx的主要技術(shù)有:催化還原法、液體吸收法和固體吸附法等三類措施。
1.1 NOx廢氣的凈化工藝介紹
1.催化還原法
催化還原法包含非選擇性催化還原法和選擇性催化還原法兩種:
非選擇性催化還原法:用CH4、H2、CO及其它燃料氣作還原劑與NOx進行催化還原反應(yīng),廢氣中的氧參加反應(yīng),放熱量大。
選擇性催化還原法:用NH3作還原劑將NOx催化還原為N2,廢氣中的氧很少與NH3反應(yīng),放熱量小。
2.液體吸收法
液體吸收法包含水吸收法、稀硝酸吸收法、堿性溶液吸收法、氧化-吸收法、吸收-還原法、絡(luò)合吸收法六種。
水吸收法:用水作吸收劑對NOx進行吸收,吸收效率低,僅可用于氣量小、凈化要求不高的場合,不能凈化含NO為主的NOx。
稀硝酸吸收法:用稀硝酸作吸收劑對NOx進行物理吸收與化學(xué)吸收,可以回收NOx,消耗動力較大。
堿性溶液吸收法:用NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、NH4OH等堿溶液作吸收劑對NOx進行化學(xué)吸收,對于含NO較多的NOx廢氣,凈化效率低。
氧化-吸收法:對于含NO較多的NOx廢氣,用濃硝酸、O3、KMnO4等作氧化劑,先將NOx中的NO部分氧化成NO2,然后再用堿溶液吸收,使凈化效率提高。
吸收-還原法:將NOx吸收到溶液中,與(NH4)2SO3、(NH4)HSO3、Na2SO3等還原劑反應(yīng),NOx被還原為N2,凈化效率較好。
絡(luò)合吸收法:利用絡(luò)合吸收劑FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA及Fe(Ⅱ)-EDTA- Na2SO3等直接同NO反應(yīng),NO生成的絡(luò)合物加熱時重新釋放出NO,從而使NO能富集回收。
六種液體吸收法中,較常用的是堿液吸收法和氧化-吸收法。
3.固體吸附法
固體吸附法是用絲光沸石分子篩、泥煤、風(fēng)化煤等吸附廢氣中的NOx,將廢氣凈化。
4.三類NOx治理技術(shù)的對比如下:
項 目 催化還原法 液體吸收法 固體吸附法
凈化效率 很高 70~80% 高
投資 中 中 分子篩價格貴
運行費用 較高 低 中
NOX回收情況 NOX被破壞 硝酸鹽 稀硝酸、高濃度NO2
消耗情況 消耗還原劑、燃料氣及催化劑 消耗堿 動力消耗大,吸附劑需定期更換
操作情況 連續(xù)操作方便、平穩(wěn) 連續(xù)操作方便、簡單 間歇操作
其它 尾氣中有SO2存在時,催化劑易中毒 可同時除去SO2等其它酸霧氣體 耐酸分子篩來源較少
1.2凈化工藝的選擇
依據(jù)NOx廢氣的凈化工藝介紹中所述的各種凈化方法的對比結(jié)果,綜合小型玻璃窯爐的廢氣情況,要使廢氣中NOx達標(biāo)排放,凈化工藝采用堿液吸收法+活性炭吸附法進行組合使用。
用堿液吸收法凈化廢氣中的Cl2及NO2時,常用的吸收劑有NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、NH4OH等。堿性溶液和NO2反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽,和Cl2反應(yīng)生成氯酸鹽和次氯酸鹽。
幾種堿性溶液吸收劑中,用Ca(OH)2溶液吸收,由于其主要來自石灰,而且未溶解的石灰易堵塞管道,此法不常采用;用Na2CO3溶液吸收,凈化效率不如用NaOH溶液或氨水吸收高;而用NaOH溶液或氨水吸收效果好,設(shè)備簡單,操作方便,但固體NaOH的儲藏及運輸均比氨水方便。因此,本方案選用NaOH溶液作為吸收劑,NaOH溶液用固體NaOH現(xiàn)場配置。
1.3有機廢氣處理工藝
采用*級吸收塔直接噴淋,水氣直接熱交換,其交換效率在96-100%,塔的液氣比按
η=(150-t)/(150-25)=0.96,
t=
一般率的堿液吸收要求溫度小于
另外廢氣在塔內(nèi)的放熱為:
Q=4000x1.2x0.24x(150-30)=138240kcal/h;
考慮塔壁和管道熱損失為15-20%,則參加水氣熱交換的熱量為:
138240x0.85=117504 kcal/h;
熱交換后水的溫升為:
△t=117504/24x1000x1=4.89;
也就是噴淋熱交換后水溫達到
另外只要把噴淋循環(huán)的水量和運行時候,保證先開啟水泵運行5-10分鐘后再進廢氣,一般的玻璃鋼和PP材料塔就可以了,沒有必要做不銹鋼的塔。
第二級加活性炭吸附,再沒有飽前,是可以肯定的說達標(biāo)的,活性炭的裝填量按其重量的15%考慮飽和(有資料介紹可以到40-50%),那么有:
719-240=479 mg/Nm3
則,1小時需要達標(biāo)吸附的NOx為479x4000=
如果選擇活性炭做后級處理,用
如果甲方愿意,可以考慮一級吸收+加一級活性炭吸附,在沒有飽和的情況下進行檢測,可以達到標(biāo)準(zhǔn)要求。
1.4廢氣處理工藝的特點
工藝中選用的酸霧吸收塔具有吸收率高、吸收效果穩(wěn)定的優(yōu)點,設(shè)備防腐性能好,使用壽命長。
吸收塔所用吸收液吸收效果好,產(chǎn)生的廢液屬含鹽廢水,易于處理,對廢水處理系統(tǒng)的處理效果不會產(chǎn)生不利影響。
二.設(shè)計依據(jù)、原則及主要設(shè)計參數(shù)
2.1設(shè)計依據(jù)
1.《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996);
2.《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003);
3.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88);
4.《工業(yè)管道施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ-235-82);
2.2排放標(biāo)準(zhǔn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)。
NOx:zui高允許排放濃度為240mg/m3;
2.3設(shè)計要求和原則
1.凈化設(shè)備的設(shè)計及選型遵循“技術(shù)*、經(jīng)濟實用”的原則;
2.設(shè)計要做到投資省,運行費用低;
3.確保廢氣達到標(biāo)準(zhǔn)和要求排放;
4.確保凈化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行;
5.吸收液循環(huán)系統(tǒng)采取閉路循環(huán),減少藥劑的損耗和堿液循環(huán)管道的磨損,提高系統(tǒng)的運行可靠性和耐用性。
2.4主要設(shè)計參數(shù)及目標(biāo)
1.廢氣排放量及有害組分濃度
廢氣排放量
2.廢氣處理設(shè)備控制條件:
處理能力:
廢氣有害組分濃度:
NO2:進口6381mg/Nm3, 出口240mg/Nm3
溫度:進口~
2.5內(nèi)容與范圍
1.窯爐廢氣從窯爐抽風(fēng)系統(tǒng)出口(樓頂)至廢氣凈化后達標(biāo)排放所需要的凈化裝置及其電氣、附屬管路系統(tǒng);
2.凈化系統(tǒng)的總圖布置、設(shè)備安裝位置、土建基礎(chǔ)、水系統(tǒng)布置及管道走向等需與業(yè)主協(xié)商并互相確認后確定。
三、技術(shù)參數(shù)
小型玻璃窯爐廢氣的測定參數(shù)如下:
(1)NO濃度3200ppm
(2)NO2濃度1200ppm
(3) 測試位置廢氣溫度:50
(4)測試位置管徑
(5)氧含量:20%
(6)風(fēng)量換算,小于
本方案為3000風(fēng)量每小時,屬于小風(fēng)量設(shè)備,在有機廢氣處理行業(yè)中應(yīng)用極為廣范。
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