CN106139900B - 玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法 - Google Patents
玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统及净化方法，包括通过烟气管道依次连接的玻璃窑炉、催化反应塔和吸附系统，催化反应塔连接有加氨装置，采用本发明的有益效果是从玻璃窑炉出来的烟气需首先进行除尘处理避免烟气中的杂质堵塞后续工艺段的装置和催化剂，烟气温度过高会影响除尘装置的正常运行，烟气温度太低又不利于后续的脱硫脱硝处理，此方案巧妙的利用了烟气本身的特点，用降温后的烟气与高温的烟气进行热交换，既满足了工艺需要又充分利用了烟气蕴含的热能，进行二次吸附净化的吸附塔采用一用一备方式，即一座进行净化处理，另一座进行再生作业，再生时的热能由高温烟气提供，节能环保，符合可持续发展要求。
Description
技术领域
本发明涉及废弃净化技术领域，具体涉及一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法。
背景技术
玻璃行业是我国重点工业污染控制行业之一，对玻璃窑炉烟气进行污染物的综合治理，不仅是保护生态环境和提高人民生活质量的关键之举，并且对推动我国玻璃产业结构调整和可持续发展具有重要意义。
玻璃熔窑废气的处理方法与电厂的烟气脱硫技术大体相似，但玻璃熔窑的废气也有其特殊性，如烟气温度较高，烟气量较小，污染物成份复杂，包括SO2、SO3、NOx、CO2、HF、HCl等，同时还必须考虑保持熔窑正常稳定运行。目前玻璃窑炉烟气脱硫尚处于起步阶段，且多为采用从小锅炉治理技术简化移植而来的简易湿法工艺，技术不成熟且没有针对性，系统运行不稳定，烟气治理效果不佳，无法达到日趋严格的环保标准要求，整个脱硫、脱硝装置腐蚀、结垢、堵塞严重，系统运行不畅，设备维护费用高。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的之一在于提供一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统，该系统可实现脱硫脱硝一体化，同时还可对脱硫脱硝后尾气中残留的其他有毒有害气体进行吸附。
本发明的目的之二在于提供玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，该方法可对吸附塔进行再生处理，使吸附塔循环利用，节能环保。
技术方案如下：本发明的目的之一是这样实现的：一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统，其特征在于：包括通过烟气管道依次连接的玻璃窑炉、催化反应塔和吸附系统，所述催化反应塔连接有加氨装置。采用本技术方案从玻璃窑炉出来的烟气经催化塔进行脱硫脱硝处理后，吸附系统可对烟气内残留的其他有毒有害物质进行二次吸附净化，确保排放的烟气符合环保要求。
作为优选：上述玻璃窑炉和催化反应塔之间设有第一换热装置和除尘装置，所述玻璃窑炉的烟气出口与所述第一换热装置的高温烟气入口连接，所述第一换热装置的高温烟气出口与所述除尘装置的烟气进口连接，所述除尘装置的烟气出口与所述第一换热装置的低温烟气入口连接，所述第一换热装置的低温烟气出口与所述催化反应塔的烟气进口通过转接管道连接。对烟气进行除尘处理主要是为避免烟气中的杂质堵塞后续工艺段的装置和催化剂，由于从玻璃窑炉出来的烟气温度过高直接进入除尘装置会影响除尘装置的正常使用因此必须对其先进行降温，而烟气进行脱硫脱硝时又需一定的温度才能顺利进行，此方案巧妙的利用了烟气本身的特点，用降温后的烟气与高温的烟气进行热交换，既满足了工艺需要又充分利用了烟气蕴含的热能。
上述加氨装置包括氨储存罐，该氨储存罐连接有喷射装置，所述喷射装置的入口与所述氨储存罐的出口连接，所述喷射装置的喷射出口与所述转接管道连接。采用本装置氨储存罐内的反应物可经喷射装置喷入转接管道内与烟气进行混匀后再进入催化塔进行脱硫脱硝处理。
上述催化反应塔和所述吸附系统之间设有第二换热装置，所述吸附系统包括两个并联的吸附塔，两个所述吸附塔的烟气入口分别与所述第二换热装置的烟气出口连接。采用本设计可根据生产处理需要同时开启或仅开启一个吸附塔对尾气进行二次吸附净化，或者在一个进行吸附进行时另一个进行再生处理，二者循环使用，确保烟气处理连续不间断。
两个所述吸附塔分别通过供氧管连接有同一个供氧设备，两个所述吸附塔上均分别设有再生热能入口和再生热能出口，所述再生热能入口分别通过再生热能供给管道与所述第二换热装置的换热介质出口连通，所述再生热能出口分别通过再生热能回流管道与所述第二换热装置的换热介质入口连通，在所述再生热能供给管道或再生热能回流管道上设有循环泵。采用本方案可通过供氧设备给再生的吸附塔提供再生的氧气来源，然后可将经所述第二换热装置降温的烟气的热能转移到换热介质内，再由换热介质将此部分热能提供内吸附塔作为再生的热能来源，充分利用了烟气的热能，节能环保。
两个所述吸附塔内分别设有改性活性炭吸附填料层和解析管道，该解析管道两端分别与对应的所述再生热能入口和再生热能出口连接，所述解析管道呈螺旋状盘绕在所述改性活性炭吸附填料层内。采用本方案解析管道与改性活性炭吸附填料的接触面积最大，再生时换热效果最好。
上述第一换热装置和所述第二换热装置均为换热器，所述除尘装置为电布除尘器。采用本设计换热、除尘效果好。
本发明的目的之二是这样实现的：一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，其关键在于按以下步骤进行：
步骤一：将所述玻璃窑炉出来的高温烟气经所述第一换热装置降温后引入所述除尘装置；
步骤二：将所述除尘装置处理后的烟气经所述第一换热装置升温后引入所述催化反应塔进行脱硫、脱硝处理；
步骤三：经所述催化反应塔处理后的烟气送入所述第二换热装置再次进行降温处理，最后送入任一所述吸附塔进行烟气吸附，并在烟气吸附的同时对另一个所述吸附塔进行再生；
步骤四：将再生后的吸附塔用于烟气吸附，并同时对之前用于烟气吸附的吸附塔进行再生，依次循环。
采用本技术方案高温的烟气先进行除尘处理，以免堵塞后面工艺段的催化剂及相关的装置，除尘后的烟气再进行脱硫脱硝处理，经脱硫脱硝后的烟气再进行二次吸附净化，利用吸附塔将烟气中残留的氟化氢、氯化氢、二噁英等物质去除后再排放，二次净化装置采用一用一备方式，即一座进行净化处理，另一座进行再生作业，再生时的热能由高温烟气提供，节能环保，符合可持续发展要求。
作为优选：上述再生的处理方法为：将需要再生的吸附塔的烟气入口关闭，开启循环泵，与所述第二换热装置内的烟气进行热交换的换热介质升温后经所述再生热能供给管道进入需再生的所述吸附塔的所述解析管道内，开启供氧设备供氧。采用本方法一个吸附塔吸附时另一个吸附塔进行再生，二者循环使用，不会影响正常生产，再生时需要的热能均从被降温的烟气中获得，符合生态环保要求。
步骤3中经所述第一换热装置升温后的烟气温度为280-360℃。此温度为烟气与反应剂反应的最适宜温度。
有益效果：采用本发明的有益效果是从玻璃窑炉出来的烟气需首先进行除尘处理避免烟气中的杂质堵塞后续工艺段的装置和催化剂，由于从玻璃窑炉出来的烟气温度过高直接进入除尘装置会影响除尘装置的正常使用因此必须对其先进行降温，而烟气进行脱硫脱硝时又需一定的温度才能顺利进行，此方案巧妙的利用了烟气本身的特点，用降温后的烟气与高温的烟气进行热交换，既满足了工艺需要又充分利用了烟气蕴含的热能，经除尘处理后的烟气再经催化塔进行脱硫脱硝处理并进一步经吸附系统二次吸附净化，确保排放的烟气符合环保要求，吸附塔采用一用一备方式，即一座进行净化处理，另一座进行再生作业，再生时的热能由高温烟气提供，节能环保，符合可持续发展要求。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统，包括通过烟气管道依次连接的玻璃窑炉1、催化反应塔4和吸附系统，所述催化反应塔4连接有加氨装置。
所述玻璃窑炉1和催化反应塔4之间设有第一换热装置2和除尘装置3，所述玻璃窑炉1的烟气出口与所述第一换热装置2的高温烟气入口连接，所述第一换热装置2的高温烟气出口与所述除尘装置3的烟气进口连接，所述除尘装置3的烟气出口与所述第一换热装置2的低温烟气入口连接，所述第一换热装置2的低温烟气出口与所述催化反应塔4的烟气进口通过转接管道13连接，所述加氨装置包括氨储存罐9，该氨储存罐9连接有喷射装置8，所述喷射装置8的入口与所述氨储存罐9的出口连接，所述喷射装置8的喷射出口与所述转接管道13连接，所述氨储存罐9内储存有液氨和尿素。
所述催化反应塔4和所述吸附系统之间设有第二换热装置5，所述吸附系统包括两个并联的吸附塔6，两个所述吸附塔6的烟气入口分别与所述第二换热装置5的烟气出口连接，作为优选，所述第一换热装置2和所述第二换热装置5均为换热器，所述除尘装置3为电布除尘器。
两个所述吸附塔6分别通过供氧管s连接有同一个供氧设备14，两个所述吸附塔6上均分别设有再生热能入口c和再生热能出口d，所述再生热能入口c分别通过再生热能供给管道10与所述第二换热装置5的换热介质出口a连通，所述再生热能出口d分别通过再生热能回流管道11与所述第二换热装置5的换热介质入口b连通，在所述再生热能供给管道10上设有循环泵x，该循环泵x靠近所述换热介质出口a一端，两个所述吸附塔6内分别设有改性活性炭吸附填料层和解析管道，该解析管道两端分别与对应的所述再生热能入口c和再生热能出口d连接，所述解析管道呈螺旋状盘绕在所述改性活性炭吸附填料层内。
所述供氧设备14为风机，两个所述吸附塔6上分别设有供风口，该供风口分别靠近两个所述吸附塔6的烟气入口，所述风机通过所述供氧管s分别与两个所述吸附塔6的所述供风口连接，每根所述供氧管s上分别设有供风阀，打开风机后开启相应的供风阀，氧气将从供风口进入需要再生的吸附塔6内，流经改性活性炭吸附层后从烟气出口流出，由于供风口靠近烟气入口，因此氧气在改性活性炭吸附层内的通道最长，供氧充足，对改性活性炭的再生效果最好。
所述第二换热器5的烟气出口连接有烟气排出主管道，该烟气排出主管道分别通过烟气支管与两个所述吸附塔6的烟气入口连接，为便于控制烟气流向每个所述烟气支管上分别设有烟气控制阀，通过控制所述烟气支管上的烟气控制阀的开闭来控制烟气进入哪个吸附塔6，两个所述吸附塔6的烟气出口连接有同一个烟囱7。
所述再生热能供给管道10连接有换热介质排出管道12，为便于控制热能流向，所述换热介质排出管道12上设有换热介质排出阀，为方便控制，所述再生热能供给管道10通过供热支管分别与两个所述吸附塔6的所述再生热能入口c连通，所述供热支管上分别设有热能流入阀，通过控制相应热能流入阀的开闭来控制热能流入哪个吸附塔6内，为方便描述此处我们将两个所述吸附塔6分别命名为工作塔(用于吸附)和再生塔(进行再生处理)，当打开再生塔的热能流入阀，关闭换热介质排出阀和工作塔的热能流入阀时，与所述第二换热装置5换热的换热介质将通过再生热能供给管道10进入再生塔内给再生塔的再生供能，换热介质流经解析管道后再通过再生热能回流管道11回流至第二换热装置5内如此往复循环，当同时关闭再生塔和工作塔的热能流入阀，打开换热介质排出阀时，与所述第二换热装置5换热的换热介质可通过换热介质排出管道12引入其他设备内给其他设备供能，另外第一换热装置2内未用完的热能也可引出供其他耗能装置使用，与第二换热装置5内的烟气进行热交换的换热介质可以是如空气、水等。
实施例2：如图2所示，一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统，本实施例与实施例1的区别在于在所述循环泵x位于所述再生热能回流管道11上。
实施例3：一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，该方法基于玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统并按以下步骤进行：
步骤一：将所述玻璃窑炉1出来的高温烟气经所述第一换热装置2降温后引入所述除尘装置3；
步骤二：将所述除尘装置3处理后的烟气经所述第一换热装置2升温后引入所述催化反应塔4进行脱硫、脱硝处理；
步骤三：经所述催化反应塔4处理后的烟气送入所述第二换热装置5再次进行降温处理，最后送入任一所述吸附塔6进行烟气吸附，并在烟气吸附的同时对另一个所述吸附塔6进行再生；
步骤四：将再生后的吸附塔6用于烟气吸附，并同时对之前用于烟气吸附的吸附塔6进行再生，依次循环。
所述再生的处理方法为：将需要再生的吸附塔6的烟气入口关闭，开启循环泵x，与所述第二换热装置5内的烟气进行热交换的换热介质升温后经所述再生热能供给管道10进入需再生的所述吸附塔6的所述解析管道内，开启供氧设备14供氧，与所述吸附塔6进行热交换后的换热介质再通过再生热能回流管道11回流至第二换热器5内再次与烟气进行换热，如此往复循环。
步骤一中所述第一换热装置2降温后烟气温度被降至200℃左右；步骤二中经所述第一换热装置2升温后的烟气温度为280-360℃，升温后的烟气与从喷射装置8中喷射出的液氨和尿素混合均匀后一并进入催化反应塔4的塔顶，经催化反应后烟气从催化反应塔4的塔底排出；步骤四中经所述第二换热装置5降温后的烟气被降温至100℃左右后再进入任一个所述吸附塔6内进行吸附净化处理，经吸附净化处理后的烟气通过所述烟囱7排出。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，包括玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统，该玻璃高温窑炉烟气节能减排净化系统包括通过烟气管道依次连接的玻璃窑炉(1)、催化反应塔(4)和吸附系统，所述催化反应塔(4)连接有加氨装置；
所述玻璃窑炉(1)和催化反应塔(4)之间设有第一换热装置(2)和除尘装置(3)，所述玻璃窑炉(1)的烟气出口与所述第一换热装置(2)的高温烟气入口连接，所述第一换热装置(2)的高温烟气出口与所述除尘装置(3)的烟气进口连接，所述除尘装置(3)的烟气出口与所述第一换热装置(2)的低温烟气入口连接，所述第一换热装置(2)的低温烟气出口与所述催化反应塔(4)的烟气进口通过转接管道(13)连接；
所述加氨装置包括氨储存罐(9)，该氨储存罐(9)连接有喷射装置(8)，所述喷射装置(8)的入口与所述氨储存罐(9)的出口连接，所述喷射装置(8)的喷射出口与所述转接管道(13)连接；
所述催化反应塔(4)和所述吸附系统之间设有第二换热装置(5)，所述吸附系统包括两个并联的吸附塔(6)，两个所述吸附塔(6)的烟气入口分别与所述第二换热装置(5)的烟气出口连接；
两个所述吸附塔(6)分别通过供氧管(s)连接有同一个供氧设备(14)，两个所述吸附塔(6)上均分别设有再生热能入口(c)和再生热能出口(d)，所述再生热能入口(c)分别通过再生热能供给管道(10)与所述第二换热装置(5)的换热介质出口(a)连通，所述再生热能出口(d)分别通过再生热能回流管道(11)与所述第二换热装置(5)的换热介质入口(b)连通，在所述再生热能供给管道(10)或再生热能回流管道(11)上设有循环泵(x)；
其特征在于按以下步骤进行：
步骤一：将所述玻璃窑炉(1)出来的高温烟气经所述第一换热装置(2)降温至200℃后引入所述除尘装置(3)；
步骤二：将所述除尘装置(3)处理后的烟气经所述第一换热装置(2)升温至280-360℃后引入所述催化反应塔(4)进行脱硫、脱硝处理；
步骤三：经所述催化反应塔(4)处理后的烟气送入所述第二换热装置(5)再次进行降温处理至100℃，最后送入任一所述吸附塔(6)进行烟气吸附，并在烟气吸附的同时对另一个所述吸附塔(6)进行再生；
步骤四：将再生后的吸附塔(6)用于烟气吸附，并同时对之前用于烟气吸附的吸附塔(6)进行再生，依次循环。
2.根据权利要求1所述的玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，其特征在于所述再生的处理方法为：将需要再生的吸附塔(6)的烟气入口关闭，开启循环泵(x)，与所述第二换热装置(5)内的烟气进行热交换的换热介质升温后经所述再生热能供给管道(10)进入需再生的所述吸附塔(6)的解析管道内，开启供氧设备(14)供氧。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，其特征在于：两个所述吸附塔(6)内分别设有改性活性炭吸附填料层和解析管道，该解析管道两端分别与对应的所述再生热能入口(c)和再生热能出口(d)连接，所述解析管道呈螺旋状盘绕在所述改性活性炭吸附填料层内。
4.根据权利要求3所述的玻璃高温窑炉烟气节能减排净化方法，其特征在于：所述第一换热装置(2)和所述第二换热装置(5)均为换热器，所述除尘装置(3)为电布除尘器。
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