摘要:环境治理十条措施,第一减少污染物排放。全面整治燃煤小锅炉,加快重点行业脱硫脱硝除尘改造。……玻璃行业属高耗能、高污染行业。如何在党的“十八大”“美丽中国”号角指引下,在“国十条”环境治理措施执行中,通过蓄热-脱硝两项新技术,把《节能》-《减排》两项基本“国策”有机地结合起来。为祖国多一片碧水、兰天贡献我们的一份力量。

　　概述:

　　近几十年来,随着能源和环境问题日趋突显,日益引起国内外广泛关注。高效利用能量、有效节约能源正逐步引起各国高度重视。我国工业窑炉耗能约占全国总能耗的25%,是耗能大户。为了提高工业窑炉的能源利用率、降低能耗,引入蓄热体建造蓄热室,将高温烟气的余热回收利用干预热助燃空气,提高工业炉的热利用率。这种技术在国际燃烧领域中被称为“燃烧技术革命”。由于蜂窝蓄热体比表面积大,蓄热、放热速度快,有效通流面积大,阻力损失小等优点,在国内越来越受到重视。

　　热能回收可通过蓄热蜂窝体回收。据相关资料报导:60万千瓦机组的燃煤锅炉采用蜂窝蓄热体后，一年能节省标准煤18万吨，折合人民币7000万元。在玻璃窑炉上采用蜂窝状蓄热体后，500t/d浮法玻璃窑炉全年可节省燃料费1440万元。从上述两组数据可见:采用蜂窝蓄热体节能效果十分明显。与此同时，人们也关注到，由于节省了大量的矿化燃料，温室气体二氧化碳(CO2)的减排效果也尤为突出。

　　氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，主要包括NO、NO2、N2O等，可以引起酸雨、光化学烟雾、温室效应及臭氧层的破坏，已成为大气污染的第二大杀手。自然界中63%的NOx来自工业污染和交通污染，是自然发生源的2倍以上，其中电力工业和汽车尾气的排放各占40%、其他工业污染源占20%。在通常的燃烧温度下，燃烧过程产生的NOx中90%以上是NO，NO2占5%～10%，另有极少量的N2O。据有关方面报导:每年因氮氧化物造成的损失达1100亿人民币。

　　烟气选择性催化还原是目前治理氮氧化物的主流技术。选择性催化还原即Selective Catalytic Reduction(简称SCR脱硝技术)。它是一项美国专利,二十世纪七十年代在日本工业化,以后传到欧卅,并逐步在世界范围推广应用。

　　从传统意义上说，蜂窝蓄热体的热能回收与钛基蜂窝体的SCR脱硝是互不相通的两种不同的工艺过程，这两种工艺完成的目的也绝然不同，如何将高温烟气中的热能回收与脱硝有机地结合起来，现有技术中并没有给出相关技术启示或教导。浙江三龙催化剂有限公司创造性地将这两个不同工艺有机地组合起来,形成蓄热(节能〉-脱硝(减排)一体化的新亮点。

　　蓄热(节能)的工作原理:

　　蓄热燃烧技术原理如图所示：当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后，在经过蓄热室(陶瓷球或蜂窝体等)时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度(一般比炉膛温度低50~100℃)，高温热空气进入炉膛后，抽引周围炉内的气体形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料(燃油或燃气)，这样燃料在贫氧(2-20％)状态下实现燃烧；与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热室(见图中蓄热室2)排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热传递给蓄热体，然后以150~200℃的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使两个蓄热体处于蓄热与放热交替工作状态，常用的切换周期为30~200秒。

　　脱硝(减排)的工作原理:

　　如下图所示:烟气从省煤器通过连接脱硝反应器的主干道。主干道设置了喷氨栅栏和静态混合器。氨气通过喷氨栅栏与烟气充分接触,再经过静态混合器得到充分、均匀混合。经充分混合的烟气通过导流装置进入装有脱硝催化剂的反应器,经选择性催化还原后,将有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水。该气流通过挡板和导流装置离开脱硝工序,进入下一个污染物处理工序(除尘、脱硫等)。

　　蓄热(节能)/脱硝(减排)的一体化:

　　浙江三龙催化剂有限公司创造性地将蓄热、脱硝两个工作原理不同、所处领域不同的两个单元操作,有机地结合起来,组合成节能‐减排一体化。

　　如下图所示:在蓄热室的下部安装上SCR脱硝催化剂。当冷空气通过蓄热室a时,催化剂与蓄热体都会给冷空气预热。当热烟气从蓄热室b通过时,蓄热体回收了烟气中的显热,脱硝催化剂则利用烟气的余热,在氨的作用下完成了对氮氧化物的选择性催化还原,将有害的氮氧化物降解为无害的氮气和水。

　　这里氨源的提供有几种不同的选择:可选液氨,也可选氨水,更甚至在蓄热室喷入尿素水溶液,都能达到比较满的效果(这里就不一一赘述)。

　　为祖国多一片碧水、兰天而奋斗,

　　党的“十八大”吹响了“美丽中国”的号角。“国十条”更象是冲锋号,让全民动员起来“共呼吸,同奋斗”把环境治理好!

　　烟气脱硝是一个系统工程。二十一世纪初国内最大的几个SCR脱硝催化剂生产厂,从原料到设备及生产的专利技术都是“三引进”。随着这几年的发展,许多关键技术仍掌握在几个国外大公司手中。从某种意义上,制约了我们脱硝事业的蓬勃发展。

　　浙江三龙催化剂有限公司籍助于长期从事二氧化钛载体和钛基催化剂的研究和开发,积累了许多专利技术和丰富经验。为SCR脱硝催化剂的开发打下了很扎实的基础。目前她有专门用于SCR脱硝催化剂使用的二氧化钛生产技术,解决了原料国产化。其发明专利为《一种硫酸法生产SCR用的二氧化钛制备方法》。

　　为了满足不同脱硝工况要求,研发了高温型、中低温型脱硝催化剂生产方法,拥有发明专利《用于火电厂烟气SCR脱硝中的钛基催化剂及其制备方法》和《玻璃窑炉烟气脱硝中的蜂窝状催化剂及其制备方法》。为了把蓄热-脱硝结合起来,把“节能”‐“减排”一体化,把花钱的环保治理,变成不花钱的环保工程。申请了发明专利《一种节能减排的脱硝工艺及脱硝催化剂的制备方法》。浙江三龙催化剂有限公司的全体员工勇于开拓、奋发拚搏,愿与大家一起为祖国多一片碧水、兰天而努力奋斗!——沈雁军 沈炳龙 浙江湖卅 313225