陶瓷窑炉烟气脱硝技术的应用
彭松华+温千鸿+简润桐
摘 要：随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨。此文希望可以起到抛砖引玉的作用，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
关键词：陶瓷行业；窑炉；脱硝技术；应用
1 前言
随着我国陶瓷行业的迅猛发展，陶瓷生产过程中所排放的氮氧化物总量越来越大，使陶瓷行业成为继火力发电、汽车尾气、水泥工业之外的又一氮氧化物排放大户了。大量的氮氧化物排放对大气环境质量及地球生态造成重大的不利影响，已经逐步成为陶瓷行业可否持续发展的主要制约因素之一。
随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨，希望能给陶瓷企业带来一些帮助。
2 窑炉排放烟气脱硝技术原理
目前，陶瓷厂大多数是采用“将窑炉排放烟气集中后采用SNCR（选择性非催化还原）技术脱硝”，该技术是指在无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100 ℃）内喷入还原剂，将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用向炉内喷氨、尿素或氢氨酸等物质作为还原剂，以还原氮氧化物。由于还原剂只与烟气中的氮氧化物反应，一般不与氧反应，故该技术不采用催化剂。
采用尿素作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
该技术的工艺原理如图1所示。该技术的结构简图如图2所示。
脱硝技术系统的工作原理是：窑炉烟气从一级脱硝塔底部进入，还原剂（尿素）从塔身各处的喷枪（喷嘴）打入，其喷到塔内后在高温下迅速分解成NH3（氨气）和CO（一氧化碳）；NH3和CO与烟气中的NOX（氮氧化物）反应，把NOX（氮氧化物）还原成N2（氮气）和H2O（水），还有少量CO2（二氧化碳），使烟气中的NOX（氮氧化物）迅速下降；经此处理后的烟气进入二级脱硝塔再次处理，最后实现烟气达标排放。
但是，此方法也存在一定的弊端：由于窑炉烟气温度进入一级脱硫塔时温度约为300 ℃，反应温度远达不到适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100℃），脱硝效率受到一定影响。所以，如何优化本系统的技术原理，降低脱硝成本、提高脱硝效率是本技术路线仍然值得继续挖潜的方向。
3 窑炉内部烟气脱硝技术原理
窑炉内部烟气脱硝方法是将还原剂（尿素）加入窑炉内部，还原剂（氨水）在高温环境（窑炉内部温度最高可达1200 ℃，适合脱硝反应的“温度窗口”）与窑炉烟气迅速反应（窑炉烟气流动快），脱硝后的烟气从排烟风机排出。
采用氨水作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
因为氨水和尿素的化学成份一致，所以发生的化学反应相同。
该技术工艺原理图如图3所示。该技术的结构简图如图4所示。
该方法需要注意以下几点技术要求：
（1） 喷射点的选取
为了保证窑炉的正常运行，喷射点一般选取在窑炉前段高低箱附近位置。此处温度适宜（800～1000 ℃），临近排烟段，对烧成影响也较小。
（2） 喷枪的选择
由于窑炉炉膛内温度较高，还原剂（氨水）不能以液态的形式射入，否则会对窑墙、辊棒、砖坯造成不利影响（可能造成窑墙开裂、辊棒断裂、砖坯裂砖等严重后果）。目前，常见的方法是用雾化喷嘴将还原剂（氨水）雾化后快速、高压射入窑内。
由于这种方法不需要投入过多脱硝设备费用，从理论上来分析脱硝效率也较高，运行成本较低，所以存在较大的推广价值。其缺点是炉内喷射可能对窑炉正常生产运行存在一定的影响，所以还需要进一步优化、改良。
4 结语
本文中所阐述的方法是笔者公司目前比较倾向的窑炉烟气脱硝思路，各陶瓷企业可根据自身的实际情况参考使用。由于笔者学识有限，加上各陶瓷企业的设备及产品等运行情况不尽相同。所以，本文的出发点主要还是希望抛砖引玉，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
摘 要：随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨。此文希望可以起到抛砖引玉的作用，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
关键词：陶瓷行业；窑炉；脱硝技术；应用
1 前言
随着我国陶瓷行业的迅猛发展，陶瓷生产过程中所排放的氮氧化物总量越来越大，使陶瓷行业成为继火力发电、汽车尾气、水泥工业之外的又一氮氧化物排放大户了。大量的氮氧化物排放对大气环境质量及地球生态造成重大的不利影响，已经逐步成为陶瓷行业可否持续发展的主要制约因素之一。
随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨，希望能给陶瓷企业带来一些帮助。
2 窑炉排放烟气脱硝技术原理
目前，陶瓷厂大多数是采用“将窑炉排放烟气集中后采用SNCR（选择性非催化还原）技术脱硝”，该技术是指在无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100 ℃）内喷入还原剂，将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用向炉内喷氨、尿素或氢氨酸等物质作为还原剂，以还原氮氧化物。由于还原剂只与烟气中的氮氧化物反应，一般不与氧反应，故该技术不采用催化剂。
采用尿素作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
该技术的工艺原理如图1所示。该技术的结构简图如图2所示。
脱硝技术系统的工作原理是：窑炉烟气从一级脱硝塔底部进入，还原剂（尿素）从塔身各处的喷枪（喷嘴）打入，其喷到塔内后在高温下迅速分解成NH3（氨气）和CO（一氧化碳）；NH3和CO与烟气中的NOX（氮氧化物）反应，把NOX（氮氧化物）还原成N2（氮气）和H2O（水），还有少量CO2（二氧化碳），使烟气中的NOX（氮氧化物）迅速下降；经此处理后的烟气进入二级脱硝塔再次处理，最后实现烟气达标排放。
但是，此方法也存在一定的弊端：由于窑炉烟气温度进入一级脱硫塔时温度约为300 ℃，反应温度远达不到适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100℃），脱硝效率受到一定影响。所以，如何优化本系统的技术原理，降低脱硝成本、提高脱硝效率是本技术路线仍然值得继续挖潜的方向。
3 窑炉内部烟气脱硝技术原理
窑炉内部烟气脱硝方法是将还原剂（尿素）加入窑炉内部，还原剂（氨水）在高温环境（窑炉内部温度最高可达1200 ℃，适合脱硝反应的“温度窗口”）与窑炉烟气迅速反应（窑炉烟气流动快），脱硝后的烟气从排烟风机排出。
采用氨水作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
因为氨水和尿素的化学成份一致，所以发生的化学反应相同。
该技术工艺原理图如图3所示。该技术的结构简图如图4所示。
该方法需要注意以下几点技术要求：
（1） 喷射点的选取
为了保证窑炉的正常运行，喷射点一般选取在窑炉前段高低箱附近位置。此处温度适宜（800～1000 ℃），临近排烟段，对烧成影响也较小。
（2） 喷枪的选择
由于窑炉炉膛内温度较高，还原剂（氨水）不能以液态的形式射入，否则会对窑墙、辊棒、砖坯造成不利影响（可能造成窑墙开裂、辊棒断裂、砖坯裂砖等严重后果）。目前，常见的方法是用雾化喷嘴将还原剂（氨水）雾化后快速、高压射入窑内。
由于这种方法不需要投入过多脱硝设备费用，从理论上来分析脱硝效率也较高，运行成本较低，所以存在较大的推广价值。其缺点是炉内喷射可能对窑炉正常生产运行存在一定的影响，所以还需要进一步优化、改良。
4 结语
本文中所阐述的方法是笔者公司目前比较倾向的窑炉烟气脱硝思路，各陶瓷企业可根据自身的实际情况参考使用。由于笔者学识有限，加上各陶瓷企业的设备及产品等运行情况不尽相同。所以，本文的出发点主要还是希望抛砖引玉，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
摘 要：随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨。此文希望可以起到抛砖引玉的作用，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
关键词：陶瓷行业；窑炉；脱硝技术；应用
1 前言
随着我国陶瓷行业的迅猛发展，陶瓷生产过程中所排放的氮氧化物总量越来越大，使陶瓷行业成为继火力发电、汽车尾气、水泥工业之外的又一氮氧化物排放大户了。大量的氮氧化物排放对大气环境质量及地球生态造成重大的不利影响，已经逐步成为陶瓷行业可否持续发展的主要制约因素之一。
随着我国对环保的越来越重视，氮氧化物排放标准必将越来越严。如何减少氮氧化物的排放量，将成为陶瓷厂今后能否生存下去的关键。因此，本文主要就窑炉排放烟气如何脱硝及窑炉内部烟气脱硝方法进行了初步的探讨，希望能给陶瓷企业带来一些帮助。
2 窑炉排放烟气脱硝技术原理
目前，陶瓷厂大多数是采用“将窑炉排放烟气集中后采用SNCR（选择性非催化还原）技术脱硝”，该技术是指在无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100 ℃）内喷入还原剂，将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用向炉内喷氨、尿素或氢氨酸等物质作为还原剂，以还原氮氧化物。由于还原剂只与烟气中的氮氧化物反应，一般不与氧反应，故该技术不采用催化剂。
采用尿素作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
该技术的工艺原理如图1所示。该技术的结构简图如图2所示。
脱硝技术系统的工作原理是：窑炉烟气从一级脱硝塔底部进入，还原剂（尿素）从塔身各处的喷枪（喷嘴）打入，其喷到塔内后在高温下迅速分解成NH3（氨气）和CO（一氧化碳）；NH3和CO与烟气中的NOX（氮氧化物）反应，把NOX（氮氧化物）还原成N2（氮气）和H2O（水），还有少量CO2（二氧化碳），使烟气中的NOX（氮氧化物）迅速下降；经此处理后的烟气进入二级脱硝塔再次处理，最后实现烟气达标排放。
但是，此方法也存在一定的弊端：由于窑炉烟气温度进入一级脱硫塔时温度约为300 ℃，反应温度远达不到适合脱硝反应的“温度窗口”（850～1100℃），脱硝效率受到一定影响。所以，如何优化本系统的技术原理，降低脱硝成本、提高脱硝效率是本技术路线仍然值得继续挖潜的方向。
3 窑炉内部烟气脱硝技术原理
窑炉内部烟气脱硝方法是将还原剂（尿素）加入窑炉内部，还原剂（氨水）在高温环境（窑炉内部温度最高可达1200 ℃，适合脱硝反应的“温度窗口”）与窑炉烟气迅速反应（窑炉烟气流动快），脱硝后的烟气从排烟风机排出。
采用氨水作为还原剂还原氮氧化物的主要化学反应如下：
因为氨水和尿素的化学成份一致，所以发生的化学反应相同。
该技术工艺原理图如图3所示。该技术的结构简图如图4所示。
该方法需要注意以下几点技术要求：
（1） 喷射点的选取
为了保证窑炉的正常运行，喷射点一般选取在窑炉前段高低箱附近位置。此处温度适宜（800～1000 ℃），临近排烟段，对烧成影响也较小。
（2） 喷枪的选择
由于窑炉炉膛内温度较高，还原剂（氨水）不能以液态的形式射入，否则会对窑墙、辊棒、砖坯造成不利影响（可能造成窑墙开裂、辊棒断裂、砖坯裂砖等严重后果）。目前，常见的方法是用雾化喷嘴将还原剂（氨水）雾化后快速、高压射入窑内。
由于这种方法不需要投入过多脱硝设备费用，从理论上来分析脱硝效率也较高，运行成本较低，所以存在较大的推广价值。其缺点是炉内喷射可能对窑炉正常生产运行存在一定的影响，所以还需要进一步优化、改良。
4 结语
本文中所阐述的方法是笔者公司目前比较倾向的窑炉烟气脱硝思路，各陶瓷企业可根据自身的实际情况参考使用。由于笔者学识有限，加上各陶瓷企业的设备及产品等运行情况不尽相同。所以，本文的出发点主要还是希望抛砖引玉，引起行业专家、技术人员的注意。从实际出发，群策群力、踏踏实实地将陶瓷企业的环保生产水平不断深化提升，使我国千年陶瓷文化能够在新时代焕发出新的活力。
