CN203437029U - 炉窑烟道气的氮氧化物处理系统 - Google Patents

炉窑烟道气的氮氧化物处理系统 Download PDF

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陈平志
郭君安
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Abstract

一种炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，安装在炉窑的排气出口且包含一与该排气出口连通的预热单元以提升该烟道气的温度。一加热单元与该预热单元间连接，使得从预热单元输出的烟道气温度提升至选择性非触媒还原法脱硝系统所需的反应温度。一反应器与该加热单元的出气端连接，使得由加热单元输出的烟道气引入并与氨气反应。反应器的出气端与预热单元连接，使得由反应后高温废气引入至预热单元内以预热烟道气的温度。一氨水注入单元将氨水预先气化且将氨气送入反应器。一排气单元与该预热单元连接用以提供烟道气流经该氮氧化物处理系统的动力。该氮氧化物处理系统氮氧化物的去除率高、不会影响炉窑制品及节省能源。

Description

炉窑烟道气的氮氧化物处理系统
技术领域
本实用新型关于一种炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，尤指一种用来装设在工业炉窑的排气出口以去除烟道气中的氮氧化物的净化设备。
背景技术
工业炉窑的烟道气含有氮氧化物的空气污染物，其不仅对人体健康造成伤害且危害生态环境。为了降低或去除炉窑烟道气中的氮氧化物，通常在烟道气排放致外界环境之前，需先对这些氮氧化物进行处理。习用烟道气脱硝的干式处理技术包含选择性触媒还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)与选择性非触媒还原法(Selective Non－Catalytic Reduction，SNCR)，其中，选择性非触媒还原法（SNCR)不经由触媒且在含氧条件下，将烟道气中的氮氧化物转化成无害的氮气。由于选择性非触媒还原法（SNCR)不需使用触媒，所以可避免选择性触媒还原法(SCR)系统中的触媒老化与触媒阻塞等问题。
习用选择性非触媒还原法（SNCR)处理技术一般是将含氮的液体(例如氨水)直接喷入高温的工业炉窑内，使得烟道气中的氮氧化物（NOx）被还原为N2与及H2O。然而，将氨水喷入工业炉窑内的制程对于氮氧化物（NOx）的去除率比SCR差，此外，作为还原剂的氨气（NH3）不仅会负面影响炉窑（例如玻璃炉窑）的制品（例如玻璃）良率，且可能造成炉窑的腐蚀。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，该氮氧化物处理系统适于安装在工业炉窑的排气出口以去除烟道气中的氮氧化物，且具有氮氧化物的去除率高、不会影响炉窑制品、操控便利、节省能源及降低操作费用等优点。
依据本实用新型构成的炉窑烟道气的氮氧化物处理系统包含一预热单元、一加热单元、一反应器、一氨水注入单元及一排气单元。该炉窑具有一排气出口用以排出该炉窑的烟道气，该预热单元与该炉窑的排气出口连通，使得该炉窑排出的烟道气可引入该预热单元中以提升该烟道气的温度。该加热单元与该预热单元连通，使得从该预热单元输出的烟道气会引入该加热单元中加热以进一步提升温度。该反应器与该加热单元的出气端连通，使得由该加热单元输出的烟道气会引入该反应器内，且该反应器的出气端与该预热单元连通，使得经由该反应器输出的反应后烟道气会引入该预热单元内以预热从该排气出口引入该预热单元内的烟道气。该氨水注入单元将氨水预先气化且将氨气送入该反应器内来与进入该反应器内的烟道气反应，使得该烟道气中的氮氧化物还原成为氮气。该排气单元与该预热单元连通且包含一风车，该风车连接至一烟道排放管，使得该炉窑排出的烟道气可流经该预热单元、该加热单元与该反应器，再经由该烟道排放管向外排放。
在一较佳实施例中，该烟道排放管与该氨水注入单元连通，使得反应后的部份烟道气可输送到该氨水注入单元。该氮氧化物处理系统更包含一热交换单元，该热交换单元安装在该排气单元与该预热单元之间且与该预热单元连通，使得经由该预热单元排出的反应后烟道气降温。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型的氮氧化物处理系统安装在工业炉窑的排气出口，所以不会负面影响炉窑（例如玻璃炉窑）的制品（例如玻璃）良率，且不会有造成炉窑腐蚀的问题。此外，本实用新型的氮氧化物处理系统利用气态氨气送入反应器内来与反应器内的烟道气反应且利用反应后高温烟道气来预热从排气出口所排出的烟道气，因而，具有氮氧化物的去除率高、节省能源及降低操作费用等优点。
关于本实用新型的其他目的、优点及特征，将可由以下较佳实施例的详细说明并参照所附图式来了解。
附图说明
图1是依据本实用新型一实施例构成的炉窑烟道气的氮氧化物处理系统的示意图。
具体实施方式
现将仅为例子但非用以限制的具体实施例，并参照所附图式就本实用新型的较佳结构内容说明如下：
参阅图1，显示本实用新型一较佳实施例的炉窑烟道气的氮氧化物处理系统10，该氮氧化物处理系统10用来安装于一炉窑的排气出口12，使得从炉窑的排气出口12所排出的烟道气可经由该氮氧化物处理系统10净化之后再向外界大气排放，达成降低炉窑烟道气中的氮氧化物的效果。
该氮氧化物处理系统10包含一预热单元14、一加热单元16、一反应器18、一氨水注入单元20、一氨水加药单元22、一排气单元24、及一热交换单元26。
该预热单元14与炉窑的排气出口12之间连接一第一管路28，该第一管路28上具有一切换阀30，藉由该切换阀30的开启或是关闭可控制炉窑所排出的烟道气引入该氮氧化物处理系统10的预热单元14中。在本实施例中，该预热单元14为一热交换器用以提升该烟道气的温度。在一具体实施例中，从炉窑所排出的烟道气温度约为500℃，经过该预热单元14之后的烟道气约可提升至780℃。
该加热单元16与该预热单元14之间连接一第二管路32，使得从该预热单元14输出的烟道气会引入加热单元16中加热，进一步提升温度至选择性非触媒还原法（SNCR)脱硝系统所需的反应温度（约1000℃）。在本实施例中，该加热单元16是一燃烧机，其燃烧引入该加热单元16内的天然气34与空气36，使进入该加热单元16中的烟道气会被加热升温后再排出至该反应器18内。
该反应器18与该加热单元16的出气端之间连接一第三管路38，使得由该加热单元16输出的烟道气会引入该反应器18内与氨气反应；再者，该反应器18的出气端与该预热单元14之间连接一第四管路40，使得经由该反应器18输出的反应后高温烟道气会引入该预热单元14内来和上述引入该预热单元14内的烟道气进行热交换，以预热从排气出口12所排出的烟道气温度。
在本实施例中，该氨水注入单元20是一预气化器，其用以将氨水预先气化且将气态氨气送入该反应器18内作为还原剂来与进入反应器18内的烟道气反应，使得烟道气中的氮氧化物在适当条件下还原成为无害的氮气（反应式：4NO+4NH3＋O2→4N2＋6H2O：6NO2+8NH3→7N2＋12H2O）。在本实施例中，该氨水加药单元22包含1台或是2台加压泵浦，其输送氨水（NH40H）42来与高压常温的洁净干燥空气44混合，使得氨水被预先雾化为氨气。
该排气单元24与该预热单元14之间连接一第五管路46且包含一风车，该风车连接至一烟道排放管48，使得从炉窑所排出的烟道气可流经该氮氧化物处理系统10的预热单元14、加热单元16与反应器18后，再经由该烟道排放管48将反应后的干净烟气50向外排放，反应后的干净烟气50可进一步进行洗涤过滤制程之后再排放至大气。此外，该烟道排放管48与该氨水注入单元20之间连接一第六管路52，使得反应后的部份高温干净烟气可经由该第六管路52输送到该氨水注入单元20用以提供气化氨水的热量。
该热交换单元26安装在该排气单元24与该预热单元14之间的第五管路46上用以使经由该预热单元14所排出的反应后的高温烟道气（温度约400℃）降温至约200℃，以回收高温干净烟气在排出前的能源。
本实用新型的氮氧化物处理系统10安装在工业炉窑的排气出口12，所以不会负面影响炉窑（例如玻璃炉窑）的制品（例如玻璃）良率，且不会有造成炉窑腐蚀的问题。此外，本实用新型的氮氧化物处理系统10利用气态氨气送入反应器18内来与反应器18内的烟道气反应且利用反应后高温烟道气来预热从排气出口12所排出的烟道气，因而，具有氮氧化物的去除率高、节省能源及降低操作费用等优点。
前述是对本实用新型的构造作较佳实施例的说明，而依本实用新型的设计精神是可作多种变化或修饰实施例。是以，对于熟悉此项技艺人士可作的明显替换与修饰，仍将并入于本实用新型所主张的专利范围之内。

Claims (3)

1.一种炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，该炉窑具有一排气出口用以排出该炉窑的烟道气，其特征在于，该氮氧化物处理系统包含：
一预热单元，其与该炉窑的排气出口连通，使得该炉窑排出的烟道气引入该预热单元中以提升该烟道气的温度；
一加热单元，其与该预热单元连通，使得从该预热单元输出的烟道气会引入该加热单元中加热以进一步提升温度；
一反应器，其与该加热单元的出气端连通，使得由该加热单元输出的烟道气会引入该反应器内，且该反应器的出气端与该预热单元连通，使得经由该反应器输出的反应后烟道气引入该预热单元内以预热从该排气出口引入该预热单元内的烟道气；
一氨水注入单元，将氨水预先气化且将氨气送入该反应器内来与进入该反应器内的烟道气反应，使得该烟道气中的氮氧化物还原成为氮气；及
一排气单元，其与该预热单元连通且包含一风车，该风车连接至一烟道排放管，使得该炉窑所排出的烟道气流经该预热单元、该加热单元与该反应器后，再经由该烟道排放管向外排放。
2.依据权利要求1的炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，其特征在于，该烟道排放管与该氨水注入单元连通，使得反应后的部份烟道气输送到该氨水注入单元。
3.依据权利要求1的炉窑烟道气的氮氧化物处理系统，其特征在于，更包含一热交换单元，该热交换单元安装在该排气单元与该预热单元之间且与该预热单元连通，使得经由该预热单元排出的反应后烟道气降温。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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