SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化劑還原法)脫硝技術具有脫硝效率高、技術成熟、運行可靠、裝置結構簡單、便于維護等特點,已成為玻璃煙氣脫硝治理典型工藝,其脫硝原理是指在一定溫度下,在催化劑的作用下,向煙氣中噴入還原劑(氨水、液氨或尿素),還原劑在脫硝反應器內選擇性地將廢氣中的NOX還原生成對環境無污染的N2及H2O,從而實現去除煙氣中NOX排放的目的,其主要反應式為:

常見的典型玻璃熔窯煙氣SCR脫硝工藝流程如圖1所示,尤其適用以石油焦、重油為燃料的復雜煙氣條件,是目前玻璃廠改造以及新建玻璃廠配套脫硝工程的首選方案。玻璃熔窯煙氣(煙道出口的溫度為450~550 ℃)首先進入余熱鍋爐(Ⅰ段),回收熱量(煙氣溫度降至350~450 ℃);然后煙氣通過高溫電除塵裝置,煙氣除塵(煙氣溫度降至300~420 ℃)凈化后進入SCR反應器,在SCR反應器中與還原劑氨反應后將出口煙氣再次送至余熱鍋爐(Ⅱ段)換熱,再次回收余熱,后通過脫硫除塵工藝處理后進入煙囪,達標排放。

圖1 玻璃熔窯煙氣脫硝工藝流程圖
該工藝的優勢在于:①利用余熱鍋爐進行熱量回收,可實現能源再利用;②煙氣經余熱鍋爐后,進入SCR反應器時溫度正好又能滿足脫硝催化溫度;③脫硝前除塵,能有效降低煙氣中粉塵對SCR催化劑的沖刷及毒化作用,延長催化劑的使用壽命。
SCR催化劑作為脫硝系統的核心,占脫硝裝置總投資成本的40%,是決定整個脫硝系統的關鍵,就目前玻璃行業運行業績來說,平板式和蜂窩式兩種類型SCR催化劑總和占玻璃行業煙氣SCR脫硝市場份額的100%。平板式和蜂窩式催化劑的主要成份與反應原理是相同的,只是兩者在結構形式存在差別。兩種催化劑性能對比分析見表1。

表1 兩種催化劑在玻璃行業優劣勢對比分析
可以看出,平板式催化劑具有長條開孔,孔隙率高、壓損小,抗堵灰及抗磨損能力強等特點,在玻璃行業煙氣治理中得到了廣泛證明,為玻璃生產企業選擇適合的、性價比高的SCR催化劑提供參考和借鑒。