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窑炉的脱硫脱硝

发布者:admin_hbcy 发表时间:2025-07-02 93

窑炉(如水泥窑、玻璃窑、陶瓷窑、冶金窑等)的烟气具有高温、高粉尘、高SO₂/NOx浓度的特点,脱硫脱硝(SO₂和NOx治理)需结合工艺特性选择合适技术。


1. 窑炉烟气特点

参数 典型值/特点 治理难点
温度 150–400°C(水泥窑可达300°C以上) 高温导致催化剂失活(如SCR需降温)
SO₂浓度 500–3000 mg/Nm³(燃料/原料含硫决定) 高浓度需高效脱硫
NOx浓度 300–1500 mg/Nm³(热力型NOx为主) 高温下NOx生成量大
粉尘 高(尤其水泥窑,含碱金属、重金属) 易堵塞/磨损设备
O₂含量 8–15%(富氧环境) 影响氧化/还原反应效率

2. 脱硫技术对比与选择

(1) 湿法脱硫(主流)

  • 石灰石-石膏法

    • 原理:喷淋CaCO₃浆液吸收SO₂,生成石膏(CaSO₄·2H₂O)。

    • 适用:高硫燃料(如煤矸石)、大型水泥窑。

    • 优点:效率>95%,副产物可商用。

    • 缺点:耗水高,需废水处理,烟气需降温(<60°C)。

  • 氨法脱硫

    • 原理:用NH₃或(NH₄)₂SO₃吸收SO₂,生成硫酸铵(化肥)。

    • 适用:化工配套窑炉(如焦化厂)。

    • 优点:无废水,副产物价值高。

    • 缺点:氨逃逸风险,腐蚀性强。

(2) 干法脱硫(小众)

  • 活性炭/焦吸附

    • 原理:活性炭吸附SO₂后再生或直接焚烧。

    • 适用:冶金窑(如烧结机)。

    • 优点:可协同脱硝、除尘。

    • 缺点:投资高,运行复杂。


3. 脱硝技术对比与选择

(1) SCR(选择性催化还原)

  • 原理:在催化剂(V₂O₅-WO₃/TiO₂)作用下,NH₃将NOx还原为N₂+H₂O。

  • 适用

    • 高温SCR(300–400°C):水泥窑(无需降温)。

    • 低温SCR(180–220°C):需烟气余热回收后处理。

  • 优点:效率>90%,技术成熟。

  • 缺点

    • 催化剂中毒(碱金属、As、粉尘)。

    • 氨逃逸需控制(<3 ppm)。

(2) SNCR(选择性非催化还原)

  • 原理:在高温区(900–1100°C)喷入尿素或NH₃,无催化剂还原NOx。

  • 适用:水泥窑(分解炉段)、玻璃窑。

  • 优点:投资低,无催化剂堵塞风险。

  • 缺点:效率仅30–60%,氨逃逸高。

(3) 组合工艺(SCR+SNCR)

  • 原理:SNCR预处理+SCR深度脱硝。

  • 适用:NOx排放限值严(<100 mg/Nm³)的水泥窑。

  • 优点:平衡成本与效率(总效率>80%)。


4. 技术选型建议

窑炉类型 推荐脱硫技术 推荐脱硝技术 备注
水泥窑 湿法石灰石-石膏 高温SCR或SNCR+SCR 注意粉尘对催化剂的影响
玻璃窑 半干法(SDA) SNCR或臭氧氧化 低温烟气需余热利用
陶瓷窑 循环流化床(CFB) SNCR 中小规模适用
冶金窑 活性炭吸附 SCR(中低温) 协同处理重金属/二噁英

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