玻璃工厂烟气SCR脱硝工艺中氨系统设计

北极星环保网讯:当前，环保要求异常严格，尤其对于钢铁、水泥及玻璃等高污染行业，更是治理的重中之重。在玻璃行业，无论是新投产的还是原有生产线整改，无一例外都要进行烟气脱硫脱硝。在玻璃行业应用最为广泛的脱硝技术是SCR工艺（选择性催化还原技术SelectiveCatalyticReduction），其它脱硝技术，如SNCR工艺（选择性非催化还原技术SelectiveNon-CatalyticReduction）以及SNCR/SCR交互脱硝技术，应用很少。据统计资料显示，在用的脱硝装置中，采用SCR工艺的设备总台数占全部脱硝设备总数的73.8%，烟气处理量则达到总排放烟气量的94.7%。

1 SCR脱硝工艺原理

SCR化学反应原理就是利用氨气作为还原剂，与烟气中的NO发生氧化还原反应，生成氮x气和水，这一反应过程有温度条件限制，一般为300～380℃，而且还要在有催化剂的环境中进行。目前，可以为SCR工艺提供还原剂的物质主要有液氨、氨水及尿素3种。这3种还原剂各有优缺点。

液氨一般纯度为99.8%，纯度高，工艺流程简单，投资及运行费用低，但液氨有毒，易燃易爆，所以有严格的安全和防火要求，受到当地政府安监和质监部门的严格监管；氨水一般浓度为20%~30%，是氨的水溶液，纯度低，体积大，从中提取氨气需要消耗大量能源，费用高于液氨，工艺流程较复杂；尿素最为安全，不受政府部门监管，但是价格最高，工艺系统很繁杂。所以，玻璃工厂几乎均采用液氨为还原剂。

2 工艺流程

玻璃企业SCR工艺一般由氨的储运系统、氨气稀释喷入混合系统、催化反应系统、供配电系统、控制系统等组成。玻璃企业典型SCR工艺系统流程见图1。由图1可见，氨的使用贯穿整个工艺流程，由于氨具有毒性及火灾危险性，一直以来事故多发，相关案例不胜枚举，给生产企业造成了巨大的生命财产损失。

图1 玻璃工厂典型SCR工艺系统流程图

2.1 氨储运系统

氨的物理性质：无色透明液体，有刺激性气味，极易溶于水，有毒，在一定条件下可以燃烧和爆炸，泄漏时很容易被发现。在国家现行规范GB18218《危险化学品重大危险源辨识》重大危险源判定中，SCR工艺中氨的使用临界量为10t。在国家现行规范GB50016《建筑设计防火规范》中，氨的火灾危险性为乙类，其爆炸极限范围为15.5%～25%，遇明火、静电等能引起爆炸。氨具有较高的体积膨胀系数，超装的液氨储罐、气瓶等极易发生爆炸。因此，在氨储运系统的设计、施工及使用过程中，始终要把安全因素放在首位。

氨储运系统的功能是把液氨处理成适合SCR工艺系统使用的具有一定压力范围的氨气，氨储运区包括卸车、储存、蒸发、缓冲、输送及事故排放等工艺装置。SCR工艺系统中的氨用量绝大部分汇集于此，是消防安全的重中之重。

2.1.1 安全间距

氨储运区基本配置：卸车用的氨压缩机、液氨储罐、氨输送泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、液氨稀释槽、废水处理系统、消防喷淋系统以及控制室、配电室等。

液氨储罐的数量根据玻璃工厂规模大小，一般采用2～3个，要求其储存量能满足7~10天的使用要求。均采用地上卧式储罐，储罐应在同一防火堤内成组布置，防火堤内的有效容积要大于其中最大一台储罐的储量，一般防火堤的高度应≮1.0m，在防火堤相对应的两侧设置进出踏步。氨区应设置足够高度和覆盖面积的遮阳棚，防止夏季日晒对液氨储罐温升造成影响。氨储运区应设置净宽和净高均≮4m的环形消防车道，环形消防车道至少要有两处与工厂内道路联通。同时，在储罐区，控制室等均应配有手提式灭火器等消防器材。目前，小规模的玻璃生产线在前几年淘汰落后产能的过程中均已经停产，国内玻璃生产企业基本都是规模以上企业，厂内均有两条以上的浮法生产线，其厂内液氨罐区总容量一般为50～200m3，氨区的火灾危险性分类为乙类，其内建筑物的墙、柱、屋顶等均应采用不燃性材料，氨

区内各部分的防火间距要求见表1。此外，在玻璃工厂总图设计之初，对氨储运区的总图定位要通盘考虑，宜布置在玻璃工厂全年最小频率的上风侧。氨区的摆放要远离可能发

生明火的车间或装置，要有便利的交通条件，便于消防车辆进出、人员撤离等。

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