時(shí)間:2023-02-06 10:22
來源:中城環(huán)境
作者:張蒙雨
而陶瓷濾管的適用溫度范圍更為廣泛,最高可達(dá)1000℃,因此可根據(jù)具體煙氣特性和行業(yè)特點(diǎn),選擇低溫、中溫或高溫催化劑。由此可避免因煙氣溫度過高必須對(duì)其采取降溫措施后才可進(jìn)入除塵器的現(xiàn)象,有利于降低能耗。
目前,中溫和高溫脫硝催化劑的脫硝效率比低溫催化劑更高,且價(jià)格也相對(duì)較低。此外,煙氣中三氧化硫會(huì)與氨氣反應(yīng),生成硫酸氫銨、硫酸銨等硫銨化合物。硫酸氫銨黏性極大,隨著溫度的降低,其黏性呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢(shì)。甚至當(dāng)反應(yīng)溫度低于150℃時(shí),其會(huì)以液態(tài)形式附著在催化劑表面,吸附飛灰,堵塞催化劑孔隙,導(dǎo)致催化劑失活。因此,陶瓷濾管在中高溫下穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)有利于提高脫硝效率,延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。
布袋除塵器和濾管除塵器的在線反吹技術(shù),均可有效延長(zhǎng)催化劑的壽命。雖然顆粒物會(huì)在濾袋表面沉積,但部分微小粒徑的顆粒物依然可能進(jìn)入濾料內(nèi)部。當(dāng)其與濾袋附著的催化劑接觸時(shí),容易堵塞催化劑表面的孔隙,引起催化劑中毒;此外,煙氣中的堿金屬也會(huì)降低催化劑的活性。因此,隨著濾袋運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),催化劑的活性會(huì)逐步降低。布袋或陶瓷濾管除塵器的定時(shí)反吹除灰,可有效減緩微小顆粒物對(duì)催化劑的影響,延長(zhǎng)附著催化劑的壽命,使脫硝催化劑的使用壽命與濾袋、濾管的使用壽命更為接近,從而有效減少了廢催化劑的產(chǎn)生量。
采用催化劑附著濾袋技術(shù),可在幾乎不改變布袋除塵器占地面積的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)脫硝除塵一體化,有效減少煙氣凈化設(shè)備的占地面積,對(duì)空間受限的新建或改造項(xiàng)目尤為適用。布袋除塵器濾袋的高度一般為6米左右,除塵器本體的高度為20~25米左右。但陶瓷濾管除塵器濾管的尺寸一般最長(zhǎng)為3米左右,而濾管除塵器的高度為18~20米左右。因此,陶瓷濾管除塵器的占地面積比布袋除塵器大。
在危險(xiǎn)廢棄物焚燒、垃圾焚燒等煙氣中,除常規(guī)污染物外,還含有二噁英類物質(zhì),附著催化劑的濾袋和陶瓷濾管均對(duì)二噁英有一定去除效果。例如:當(dāng)催化劑附著陶瓷濾管于約250℃溫度下運(yùn)行時(shí),在釩鈦催化劑的作用下,可通過苯環(huán)中的氯鍵打開分離出氯化氫的方式來分解煙氣中的二噁英。
與目前許多行業(yè)使用活性炭來吸附二噁英相比,催化分解法具備的明顯優(yōu)勢(shì)是:二噁英被活性炭吸附后,隨活性炭轉(zhuǎn)入飛灰中,需送至危廢處理廠處置或者穩(wěn)定化后送入衛(wèi)生填埋場(chǎng)分區(qū)填埋,在此過程中,依然存在二噁英逸出的可能性。而催化劑附著濾袋或陶瓷濾管則是分解二噁英而非轉(zhuǎn)移,且催化劑附著陶瓷濾管對(duì)于二噁英的去除效率可高達(dá)99%以上。
采用脫硝催化劑附著濾袋的布袋除塵器目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段,目前尚無實(shí)際工程應(yīng)用案例。但高溫陶瓷濾管脫硝除塵一體化設(shè)備已在國(guó)內(nèi)外建筑垃圾焚燒、廢污泥焚燒、玻璃窯、有色金屬、生物質(zhì)電廠、危險(xiǎn)廢棄物焚燒、水泥窯等眾多行業(yè)實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。
日本宮城縣石卷建筑垃圾焚燒廠于2011年開始,使用催化劑附著陶瓷濾管工藝。其原始煙氣中二噁英的濃度為40ng DE/Nm3(干煙氣含氧量為10%),出口煙氣中則<0.06ng ±0.02ng DE/Nm3(干煙氣含氧量為10%),二噁英的去除率為99.85%。
濟(jì)南瑋泉生質(zhì)能電廠于2020年1月11日完成煙氣凈化系統(tǒng)改造,高溫復(fù)合濾管脫硝除塵一體化系統(tǒng)及其配套設(shè)備開始投入運(yùn)行,經(jīng)在線監(jiān)測(cè)表明,其煙氣排放量滿足此項(xiàng)目環(huán)評(píng)所要求的排放限值:氮氧化物<50mg/Nm3、顆粒物<15mg/Nm3。除上述行業(yè)外,在生活垃圾焚燒等領(lǐng)域也具有一定的推廣應(yīng)用前景。
結(jié)語
我國(guó)鋼鐵、火電、生物質(zhì)焚燒、生活垃圾焚燒發(fā)電和危險(xiǎn)廢棄物焚燒等眾多工業(yè)領(lǐng)域在近年來均面臨著煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的現(xiàn)狀。新建項(xiàng)目往往采用傳統(tǒng)工藝與其他多種工藝組合的技術(shù)路線來滿足更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),但這造成了煙氣凈化工藝路線增長(zhǎng),凈化設(shè)施占地面積與投資均大幅度增加的現(xiàn)象。同時(shí),許多原有項(xiàng)目受到場(chǎng)地空間的限制,使用組合工藝進(jìn)行提標(biāo)改造較為困難。因而目前煙氣凈化領(lǐng)域?qū)喾N功能于一體的煙氣凈化設(shè)備的需求極為迫切。
本文所介紹的催化劑附著濾袋與催化劑附著濾管的工藝,均可實(shí)現(xiàn)脫硝除塵一體化,同時(shí)還可有效去除煙氣中的二噁英等其他有毒有害成分,實(shí)現(xiàn)多種污染物的協(xié)同處置,有效降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的難度,同時(shí)應(yīng)用行業(yè)廣泛,尤其適用于煙氣處理量較小的項(xiàng)目。因此,脫硝除塵一體化濾袋與陶瓷濾管工藝的應(yīng)用是煙氣凈化領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢(shì)之一。
編輯:李丹
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