CN108119904B - 一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其处理工艺 - Google Patents

一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其工艺，采用改装置运行，尾气经助推器与氮气混合、经过螺旋进气管进入燃烧室，与柴油雾化喷枪喷出的柴油混合后燃烧，燃烧后产生的废气再经出气调节器、除尘膜、变频风机与脱硝脱硫系统后直接排空；燃烧产生的粉尘经清灰孔进入除尘设备。本发明镀膜废气中所有成分均能在后端反应中被有效治理，能够达标排放，而且镀膜尾气量较少，是原烟囱烟气量的万分之一，反应产生的颗粒物能够被布袋吸附，氮气、水蒸汽等无须处理，利用环保系统的脱硫、脱硝、除尘设备能够有效处理尾气，避免了造成二次污染；降低了运行成本，提高了设备的使用寿命，净化效率高。

Description

一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其处理工艺
技术领域
本发明属于玻璃工业领域，涉及尾气处理，尤其涉及一种工艺简单、降低运行成本、净化效率高、达到环保要求的在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其处理工艺。
背景技术
在线阳光控制镀膜玻璃是一种对太阳光具有良好控制作用的镀膜玻璃，这种玻璃具有良好的隔热性能。在保证室内采光柔和的条件下，可有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能，可以避免暖房效应，节约室内降温空调的能源消耗；并具有单向透视性，可用作建筑门窗玻璃、幕墙玻璃，还可用于制作高性能中空玻璃，具有良好的节能和装饰效果。很多现代的高档建筑都选用镀膜玻璃做幕墙。
在线镀膜技术是以硅烷、乙烯为原料，氮气为介质，混合成特定的比例，引入到浮法玻璃生产线锡槽中，利用锡槽适合的温度、气氛及洁净玻璃板，发生热分解反应，从而在玻璃表面淀积一层薄膜。
经分析镀膜产生的废气主要为氮氧化物、原料中未完全反应的硅烷、分解产生的二氧化硅粉尘和氢气、未完全反应剩余的乙烯、锡槽内带出的微量锡化合物，以及镀膜排气引流用的压缩空气。目前国标颗粒物排放限值为30mg/m3，硅烷浓度≤5ppm，废气必须经过相应处理才能达标排放。
目前国内外公司尚无成熟的处理和使用经验，引进国外的技术费用在数百至上千万元左右，且运行费用较高，后续收集物的处理如沉淀池和排水过滤等设施也存在一些投资费用较大但未根本解决环保的问题，如何妥善、经济性的处理是摆在工程技术人员面前的首要问题。
阳光控制镀膜玻璃已广泛应用于建筑以及其他方面，故而带动阳光控制镀膜玻璃需求量的增加。在镀膜过程中，会产生废气，国家也因此制定对废气排放的标准。
现在阳光控制镀膜玻璃所产生的废气主要有：氮气、原料中未完全反应的硅烷、分解产生的二氧化硅粉尘和氢气、未完全反应剩余的乙烯、锡槽内带出的微量锡化合物，以及镀膜排气引流用的压缩空气。而目前所设的废气处理系统是采用大众型针对CVD镀膜的所有废气进行处理，耗资较大。专利CN103727548A公开一种APCVD在线低辐射镀膜废气处理装置，主要是针对在线低辐射镀膜玻璃所产生的废气进行治理。专利CN103017178A公开的一种在线镀功能膜废气干法净化装置，没有公开其工艺内容。镀膜废气处理，大多企业都还处于初步阶段。
发明内容
本发明的目的在于为了达到有效的尾气治理有利于环境保护同时又能符合国家废气排放标准，本发明提供了一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置及其工艺，解决了对生产阳光控制镀膜玻璃时所产生的废气进行处理，并达到甚至低于国标要求排放标准的设备。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，包括通过连接管道依次连通的若干尾气进气管道、燃烧室、出气调节器、变频风机与脱硝脱硫系统，所述尾气进气管道分别设在燃烧室前端的两侧，在燃烧室与尾气进气管道的同一端的中部还设有柴油雾化喷枪，燃烧室内部设有若干助燃棒，燃烧室长边的一侧设有自动泄压防爆器与泄压水池，另一侧设有与除尘设备相通的清灰孔。
在本技术方案中，硅烷(SiH4)是易燃的气体，在空气中，无需外加火源，硅烷就可以自燃；乙烯(C2H4)易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。在生产过程中由于工艺控制的需要排出多余尾气，如直排将出现黑烟对大气造成污染，且在管道中积存有局部燃烧至爆炸的可能性，存在一定的安全隐患。
以玻璃板厚度5mm、速度549m/h、拉引量600t/d的翡翠绿镀膜为例：
SiH4→SiH2+H2(反应温度：400℃～700℃)
SiH2→Si+H2(反应温度：400℃～700℃)
2SiH4+C2H4→2SiC+6H2(反应温度：400℃～700℃)
化学品原料：SiH4、C2H4、N2
在线镀膜废气成分
镀膜产生余气总量：废气量15m3/h
耗气量：1.压缩空气50m3/h
2.残余氮气5m3/h
废气成分：Si、SiH4、SiO2、C2H4、SiH2、N2、SiC、空气及中间产物
废气温度约：200℃
表1、平板玻璃镀膜废气排放限值
根据尾气可燃烧的特点，本发明将废气由文丘里助推器经氮气引入特制燃烧装置进行燃烧，处理硅烷、乙烯等可燃气体，废气再进入环保脱硫、脱硝、除尘进行二次净化处理以除掉尾气中的粉尘，达标后由引风机抽出到烟囱排空。
根据废气成分，在经过特制燃烧装置燃烧过环保设施脱硫、脱硝、除尘处理后分析见表2。
表2、分析结果
从以上分析可以看出，镀膜废气中所有成分均能在后端反应中被有效治理，能够达标排放。而且镀膜尾气量较少，废气量15m3/h，是原烟囱烟气量的万分之一，反应产生的颗粒物能够被布袋吸附，氮气、水蒸汽等无须处理，利用环保系统的脱硫、脱硝、除尘设备能够有效处理尾气，避免了造成二次污染。
作为优选，所述尾气进气管道与燃烧室之间的管道还依次设有助推器、防爆片与螺旋进气管。
作为优选，所述出气调节器与变频风机之间设有除尘膜，除尘膜靠近出气调节器的一侧设有与除尘设备相通的管道。
在本技术方案中，尾气经过出气调节器后，与除尘膜接触，将尾气中可能残留的烟尘截留下来，通过管道进入除尘设备。
作为优选，柴油雾化喷枪喷射的柴油中加入助燃改进剂，所述助燃改进剂的加入量为0.5-1.5g/L。在本技术方案中，在柴油中加入助燃改进剂，可以使得燃油与尾气混合后使其充分燃烧。
作为优选，所述助燃改进剂包括以下重量份的原料：30-60份稀土储氧材料、35-45份高锰酸钾、45-55份活性炭、5-12份过硼酸钾、5-10份二环戊二烯基合铁与10-15份甲基乙基酮。
作为优选，所述稀土储氧材料选自由La、Pr、Nd、Sr、Bi、Y中一种，或者两种以上元素进行改性的Ce0.9Zr0.1O储氧材料。
作为优选，所述助燃棒由以下重量份的原料制成：120-150份锰矿石、75-80份垃圾焚烧炉渣、30-50份白泥、3-5份掺锡的铟氧化物ITO与6-8份松香季戊四醇酯。
一种在线阳光控制镀膜尾气处理工艺，采用上述的装置运行，尾气流速为15m3/h，尾气经助推器与氮气混合、经过螺旋进气管进入燃烧室，与柴油雾化喷枪喷出的柴油混合后燃烧，燃烧后产生的废气再经出气调节器、除尘膜、变频风机与脱硝脱硫系统后直接排空；燃烧产生的粉尘经清灰孔进入除尘设备。
本发明的有益效果：
本发明镀膜废气中所有成分均能在后端反应中被有效治理，能够达标排放，而且镀膜尾气量较少，废气量15m3/h，是原烟囱烟气量的万分之一，反应产生的颗粒物能够被布袋吸附，氮气、水蒸汽等无须处理，利用环保系统的脱硫、脱硝、除尘设备能够有效处理尾气，避免了造成二次污染；降低了运行成本，提高了设备的使用寿命，净化效率高。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中，1、尾气进气管道；2、燃烧室；3、出气调节器；4、变频风机；5、脱硝脱硫系统；6、柴油雾化喷枪；7、助燃棒；8、助推器；9、防爆片；10、螺旋进气管；11、除尘膜；12、自动泄压防爆器；13、泄压水池；14、除尘设备；15、清灰孔。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例与附图对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所用原料可从市场购得。
助推器为文丘里助推器，脱硝脱硫系统与自动泄压防爆器为现有的，除尘设备为布袋除尘器。
实施例1
一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，包括通过连接管道依次连通的2根尾气进气管道1、燃烧室2、出气调节器3、变频风机4与脱硝脱硫系统5，所述尾气进气管道1分别设在燃烧室2前端的两侧，在燃烧室2与尾气进气管道1的同一端的中部还设有柴油雾化喷枪6，燃烧室2内部设有3根助燃棒7，燃烧室2长边的一侧设有自动泄压防爆器12与泄压水池13，另一侧设有与除尘设备14相通的清灰孔15。
所述尾气进气管道1与燃烧室2之间的管道还依次设有助推器8、防爆片9与螺旋进气管10。
所述出气调节器3与变频风机4之间设有除尘膜11，除尘膜11靠近出气调节器3的一侧设有与除尘设备14相通的管道。
柴油雾化喷枪6喷射的柴油中加入助燃改进剂，所述助燃改进剂的加入量为0.5g/L。
所述助燃改进剂包括以下重量份的原料：30份稀土储氧材料、35份高锰酸钾、45份活性炭、5份过硼酸钾、5份二环戊二烯基合铁与10份甲基乙基酮。
所述稀土储氧材料为Sr元素进行改性的Ce0.9Zr0.1O储氧材料。
所述助燃棒7由以下重量份的原料制成：120份锰矿石、75份垃圾焚烧炉渣、30份白泥、3份掺锡的铟氧化物ITO与6份松香季戊四醇酯。
采用权利要求1-7所述的装置运行，尾气流速为15m3/h，尾气经助推器8与氮气混合、经过螺旋进气管10进入燃烧室2，与柴油雾化喷枪6喷出的柴油混合后燃烧，燃烧后产生的废气再经出气调节器3、除尘膜11、变频风机4与脱硝脱硫系统5后直接排空；燃烧产生的粉尘经清灰孔15进入除尘设备14。
实施例2
装置与实施例1相同，区别在于：柴油雾化喷枪6喷射的柴油中加入助燃改进剂，所述助燃改进剂的加入量为1.2g/L。
所述助燃改进剂包括以下重量份的原料：45份稀土储氧材料、42份高锰酸钾、51份活性炭、10份过硼酸钾、8份二环戊二烯基合铁与12份甲基乙基酮。
所述稀土储氧材料为Bi与Y元素进行改性的Ce0.9Zr0.1O储氧材料。
所述助燃棒7由以下重量份的原料制成：135份锰矿石、78份垃圾焚烧炉渣、36份白泥、4份掺锡的铟氧化物ITO与7份松香季戊四醇酯。
实施例3
装置与实施例1相同，区别在于：柴油雾化喷枪6喷射的柴油中加入助燃改进剂，所述助燃改进剂的加入量为1.5g/L。
所述助燃改进剂包括以下重量份的原料：60份稀土储氧材料、45份高锰酸钾、55份活性炭、12份过硼酸钾、10份二环戊二烯基合铁与15份甲基乙基酮。
所述稀土储氧材料为Sr、Bi与Y元素进行改性的Ce0.9Zr0.1O储氧材料。
所述助燃棒7由以下重量份的原料制成：150份锰矿石、80份垃圾焚烧炉渣、50份白泥、5份掺锡的铟氧化物ITO与8份松香季戊四醇酯。

Claims (6)

1.一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，其特征在于，包括通过连接管道依次连通的若干尾气进气管道（1）、燃烧室（2）、出气调节器（3）、变频风机（4）与脱硝脱硫系统（5），所述尾气进气管道（1）分别设在燃烧室（2）前端的两侧，在燃烧室（2）与尾气进气管道（1）的同一端的中部还设有柴油雾化喷枪（6），燃烧室（2）内部设有若干助燃棒（7），燃烧室（2）长边的一侧设有自动泄压防爆器（12）与泄压水池（13），另一侧设有与除尘设备（14）相通的清灰孔（15）；柴油雾化喷枪（6）喷射的柴油中加入助燃改进剂，所述助燃改进剂的加入量为0.5-1.5g/L；所述助燃改进剂包括以下重量份的原料：30-60份稀土储氧材料、35-45份高锰酸钾、45-55份活性炭、5-12份过硼酸钾、5-10份二环戊二烯基合铁与10-15份甲基乙基酮。
2.根据权利要求1所述的一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，其特征在于，所述尾气进气管道（1）与燃烧室（2）之间的管道还依次设有助推器（8）、防爆片（9）与螺旋进气管（10）。
3.根据权利要求1所述的一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，其特征在于，所述出气调节器（3）与变频风机（4）之间设有除尘膜（11），除尘膜（11）靠近出气调节器（3）的一侧设有与除尘设备（14）相通的管道。
4.根据权利要求1所述的一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，其特征在于，所述稀土储氧材料选自由La、Pr、Nd、Sr、Bi、Y中一种，或者两种以上元素进行改性的Ce0.9Zr0.1O储氧材料。
5.根据权利要求1所述的一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置，其特征在于，所述助燃棒（7）由以下重量份的原料制成：120-150份锰矿石、75-80份垃圾焚烧炉渣、30-50份白泥、3-5份掺锡的铟氧化物 ITO与6-8份松香季戊四醇酯。
6.一种在线阳光控制镀膜尾气处理装置的处理工艺，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的装置运行，尾气流速为15m³/h，尾气经助推器（8）与氮气混合、经过螺旋进气管（10）进入燃烧室（2），与柴油雾化喷枪（6）喷出的柴油混合后燃烧，燃烧后产生的废气再经出气调节器（3）、除尘膜（11）、变频风机（4）与脱硝脱硫系统（5）后直接排空；燃烧产生的粉尘经清灰孔（15）进入除尘设备（14）。
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