陶瓷一体化烟气治理系统

关键字：陶瓷催化滤管，陶瓷纤维滤管，玻璃窑炉，陶瓷一体化，尘硝一体化，脱硝脱硫脱氟除尘烟气治理

系统概述

WK-CeraCAT陶瓷催化滤管污染物超低排放一体化系统是我公司采用自主研发的陶瓷催化管过滤元件，通过核心元件多管束系统集成，实现了集脱硝、脱硫、脱氟、除尘及碱、重金属去除于一体的陶瓷一体化的工业窑炉烟气多污染物超低净化系统，该项技术的成功应用不但解决了工业窑炉烟气高浓度NOx、高浓度SO2、H2S、HF及其他酸性组分难以达到超低排放的技术难题，而且攻克了烟尘碱、重金属含量过高所造成的催化剂中毒、活性降低等技术瓶颈，同时，也有效的解决了粘性烟气工况的调质，确保一体化系统长期、稳定运行。

 核心技术

基于自主研发的WK-CeraCAT陶瓷催化滤管技术，公司推出全球领先的陶瓷一体化烟气治理系统，实现脱硫、脱硝、脱氟、除尘等多污染物协同治理，实现超低排放，并结合人工智能算法，精准脱硝，有效控制氨逃逸。

该技术核心元件陶瓷催化滤管，以陶瓷纤维为基础材质，通过离心布料工艺成型，并以纳米浸渍技术对陶瓷管本体实施深度SCR催化剂浸渍，形成具有高效除尘、脱硫及高效脱硝于一体的陶瓷催化剂过滤元件。

工艺流程

系统由吸附剂喷粉单元、还原剂喷氨单元、调质塔单元、陶瓷催化剂过滤管反应釜单元、废灰处理单元、烟道系统、控制单元及辅助单元组成。通过多单元协同作用，实现烟气中NOx、SO₂、HF、粉尘等多污染物高效协同治理，并严格控制氨逃逸，具有流程简单、易维护操作、运行成本低、使用寿命长等优势。适用于玻璃窑炉、焦化行业、锅炉、垃圾焚烧等行业高污染物处理。

1. 预处理阶段：烟气调质与污染物预脱除

• 调质塔单元： “中天威尔”通过高效的烟气干法调质装置对烟气中SO₂等酸性物质以及粘性物质进行预脱除，并采用自主研发生产的专门静态混合器，实现烟气与石灰粉均匀混合，实现烟气调质效果最佳化，确保烟气中酸性污染物高效脱除。
• 吸附剂喷粉单元：根据用户窑炉烟气参数，脱硫剂建议采用不低于300目，纯度＞90%，水分＜0.8%的Ca(OH)₂进行烟气干法调质脱硫。“中天威尔”针对吸附剂的高效利用，除了采用高精度计量喷入吸附剂外，而且采用公司自主研发的防堵装置设计，确保下粉流畅及不堵塞等，在烟气输送环节采用独特的WK-TZ高效调质塔或在烟道关键部位采用WK-JT静态混合器设计，不但有效的实现了气固两相流的均匀混合，同时有效的提高烟气酸性组分的脱除率及降低吸附剂的使用量，以及有效的控制吸附剂的运行成本等。
• 静态混合单元：烟气与吸附剂充分混合后，进入静态混合器，与还原剂喷氨单元精准喷入的氨气（NH₃）均匀混合。

2. 污染物协同处理介绍：一体化协同脱硫、脱硝与除尘

• 还原剂喷氨单元：一般采用20%氨水作为还原剂，喷氨单元主要由氨水高效雾化装置、喷枪分配器及烟气均化装置及自控单元组成，是氨水充分雾化并和烟气混合均匀的重要部分，直接影响后续脱硝反应效果。“中天威尔”自主研发设计的喷氨高效雾化装置具有独特的技术优势，可实现烟气脱硝效果最大化。
• 陶瓷催化剂过滤管反应釜装置（核心环节）：中天威尔反应釜设计完全基于陶瓷一体化德国设计理念，并入国内玻璃窑炉差异性及烟气特征，从反应釜进口烟道到每个独立腔室，均通过烟气流畅仿真分析，不但植入烟道导流板，同时也植入腔室内导流板设计，确保烟气进入反应釜具有均匀的流畅分布，确保陶瓷催化剂管多管束高效性与系统的高效性，有效的减少耗材用量，防止氨逃逸等。

3. 废灰处理单元

• 反吹清灰：基于传统陶瓷一体化系统氢氧化钙干法脱硫钙硫比高的问题，中天威尔通过智能算法采用高效节能控制方法，对反吹参数进行优化，从而有效提高氢氧化钙粉的利用率。
• 收尘及气力输送装置：对陶瓷脱硫脱硝除尘一体化设备卸灰口进行集中收尘、输送至废料仓，确保现场环境清洁化及避免对现场操作人员的人身伤害；集尘控制过程，根据每组反应釜灰斗高限报警信号的发出，系统依据报警信号的先后顺序启动卸料器并进行卸灰，每次卸灰周期可在界面预留窗口进行时间设置。

4. 烟道单元

调质塔前段工艺管道单元，主要包括喷粉工艺管道和调质文丘里管道部分，该工艺管道必须确保烟气流速，防止吸附剂沉降造成管道堵塞。烟道设计尽量减小系统的压降，对布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均进行优化设计。

5、控制单元

控制系统采用DCS控制系统，负责处理各种检测探头检测的信号，按既定规则指挥整个系统运行。

• 监控部分——主要显示在线监测（CEMS）和仪表、仪器信号反馈，采用上位机集中控制。
• 控制系统——主要由电源柜、DCS系统控制柜、变频控制柜、现场设备控制柜、现场电仪设备等组成。

反应机理

• 通过管式过滤器表面去除烟气中的灰尘。
• 使用石灰或碳酸氢盐，通过在催化剂管式过滤器上的预涂层去除SOx。

SO2 +  Ca(OH)2   =  CaSO3  +  H2O

CaSO3  + ½ O2   =  CaSO4

SO3 +  Ca(OH)2  =  CaSO4 + H2O

2HCl + Ca(OH)2  =  CaCl2 + 2H2O

2HF  + Ca(OH)2  =  CaF2  + 2H2O

• 使用NH3或尿素作为还原剂在通过20mm的催化层时实现脱硝，因为烟气在通过20mm的催化层时进行脱硝反应，脱除率高，且NH3逃逸效率低。

4NO  +  4NH3  +  O2  =  4N2  +  6H2O

2NO2  +  4NH3  +  O2  =  3N2  +  6H2O

• 在反应釜中可一步式完成二恶英化合物分解全过程，而无需使用反应物及处置固体废物，也不必进行后续处理。

陶瓷催化剂管式过滤器可实现在单一设备内，同时清除硫氧化物、氮氧化物、氯化氢、氟化氢、灰尘和二噁英。

系统特点

• WK-CeraCAT系列POWFRAX超强陶瓷滤筒产品多管束系统集成技术适用于高温除尘，且净化后尘的排放浓度＜5mg/Nm3; 全完可以替代电除尘以及布袋除尘技术；
• WK-CeraCAT系列产品催化剂管多管束系统集成解决了传统SCR催化剂堵塞、易中毒及效率低等问题。在脱硝工艺过程，利用陶瓷滤管及其纳米级孔隙管壁滤层进行高效除尘，不但彻底解决了烟尘对催化剂所引起的易堵塞、易中毒等问题，同时也大大提高了脱硝的效率及催化剂的使用寿命；
• 解决了传统干法脱硫及其他酸性组分效率低、固废多问题。彻底解决了湿法脱硫废水所带来的二次污染问题，且避免了湿法脱硫烟气排放所产生的“白烟”问题。
• 新工艺实现多腔室设计及不停车维护，可以实现在线催化剂激活及单腔室隔离催化剂再生控制模式。

系统优势

• 系统高效性— 对高浓度NOx、H2S、SOx、尘、二噁英及重金属、碱金属组分高效脱除
• 使用寿命长— 催化滤管核心元件使用寿命比传统SCR催化剂长，最长使用寿命达8年以上
• 运行费用低— 陶瓷催化剂管式一体化系统运行费用相当于传统工艺运行费用的60-70%

陶瓷一体化方案对比传统工艺

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