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玻璃窑炉烟气氮氧化物控制是当前工业烟气净化领域的难题之一,为进一步适应环保需求,开发技术可行、经济合理的脱硫脱硝一体化技术尤为重要。
本文首先在济源某玻璃制品厂开展了低氮燃烧试验,然后基于循环流化床在玻璃窑炉烟气脱硫方面已经取得的成功运用,针对武汉长利玻璃厂3#生产线排放烟气,利用循环流化床脱硫装置,通过雾化喷嘴喷入氧化性溶液,借助流化床内强烈的紊动流化状态,在气、液、固三相间的物理化学作用下,以达到玻璃窑炉烟气脱硝的目的。主要结论如下:
(1)在燃烧过程控制方面,调整助燃风量、调节燃料因素和控制喷火角度分别可降低8.2%、10.4%和29.2%的NOx生成量,其中调整喷火角度对NOx的降低更有效。
(2)对于循环流化床脱硝系统,二氧化氯、亚氯酸钠和高锰酸钾是三种脱硝效率较优的氧化剂;混合溶液的均匀性较好且具有稳定持久的脱硝效果;溶液质量分数和喷液量与脱硝效率ηN呈正相关性,仍需将其控制在合理范围内;烟气量与ηN呈负相关性,以800~900m3/h为宜;适宜的喷液条件可得到较高的脱硝效率;在稳定的火头下,催化剂(MnO2)、溶液温度对脱硝效率的影响较小。
(3)通过组合试验得出最佳脱硝组合条件:采用2%二氧化氯+亚氯酸钠+纯碱的混合液作为后续试验的可行性方案试验,并考察SO2浓度和含氧量与脱硝效率之间的关系,结合其它因素得出较优的脱硝组合条件是亚氯酸钠w:6%;纯碱w:5%;烟气量900m3/h;喷液量12L/h,多火头试验与单火头试验具有很好的吻合性。
(4)产物成分分析表明脱硝产物主要为亚硝酸盐(NO2-);粒径分布分析可以发现灰样颗粒粒径集中分布在6μm~10μm范围内,这对强化氧化脱硝效果有利。在氧化机理方面,氧化后的NO2与未反应的NO结合成亚硝酸再被碱性消石灰吸收成亚硝酸盐为主要反应过程。