【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种脱硝工艺，具体涉及一种球形二氧化硅脱硝工艺及装置。
技术介绍
1、二氧化硅具有良好的介电性能、较低的热膨胀系数等综合性能，在环氧塑封料以及覆铜板中使用广泛。二氧化硅的高填充可以降低成本、提高热导率、降低热膨胀系数、增加强度，因此球形二氧化硅的生产需求是较大的，而在球形二氧化硅的生产过程中产生的高氮氧化物含量的烟气是一个需要引起重视的问题，需要对废弃、废水进行处理，达到国家标准才能排放，减少对环境的污染。
2、燃烧烟气中去除氮氧化物的过程，防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。氮氧化物俗称硝烟，是氮和氧化合物的总称，为最常见的刺激性气体之一，主要有氧化亚氮(n2o，俗称笑气)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、三氧化二氮(n2o3)、四氧化二氮(n2o4，又称亚硝酸酐)及五氧化二氮(n2o5，又称硝酐)等。其中除五氧化二氮为固体外，其余均为气体。除no2外，其余的都极不稳定，遇光、湿或热，最终都变为no2。no为五色气体，沸点为-151．8℃，熔点-163．6℃。no2属高毒性、刺激性的红棕色气体，沸点为21.2℃，熔点为-9.3℃，no2与水反应生成硝酸(hno3)和其他氮氧化物。no和no2均不可燃，但都可增进其他物质燃烧，为强氧化剂，能与可燃物质及还原性物质发生反应。
3、氮氧化物(nox)是一种重要的大气污染物。当前，我国大气复合污染日益严重，nox是导致酸雨、二次细颗粒物等问题的重要前体物。人为源排放的nox主要来自于煤等化石燃料的燃烧过程。燃烧生成的
4、nox的排放给人类生产生活以及自然环境带来极大的危害。在人体健康方面，no易于结合血红蛋白，造成人体缺氧；no2主要刺激人体肺部和呼吸道，造成人体器官的腐蚀损害，严重时会导致死亡；此外 no。还会导致支气管炎症、哮喘、慢性支气管炎。在生态环境方面，nox会引发酸雨、酸雾及光化学烟雾，促进全球变暖。此外，氮沉降量的增加，会导致地表水的富营养化和陆地、湿地、地下水系的酸化和毒化，进一步对陆地和水生态系统造成破坏。其影响范围已经由局地性污染发展成为区域性污染，甚至成为全球性污染。鉴于 nox对人类和生态环境存在的危害，控制nox的生成和排放是十分重要的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的技术目的，就是为了解决
技术介绍
中的问题，提供一种球形二氧化硅脱硝工艺及装置。
2、一种球形二氧化硅脱硝工艺，其工艺包括以下工艺步骤：
3、步骤s1脱硝还原剂氨制备：将尿素溶解在纯水中进行制备成尿素溶液储存在储罐中，尿素溶液水解生成氨气后续进入陶瓷滤筒反应；
4、步骤s2脱硝陶瓷滤筒中催化剂的喷涂：采用五氧化二矾作为脱硝反应中的催化剂，并将处理后的五氧化二矾均匀喷涂在陶瓷滤筒的内壁，并渗透至离陶瓷滤筒外壁还剩1-2mm；
5、步骤s3球形二氧化硅微粉制备及传输：将二氧化硅投入球化炉中球化生成球形硅粉，生成的硅粉与烟气进入脱硝机中；
6、步骤s4球形二氧化硅微粉的脱硝过程：步骤s3产生的硅微粉与高氮氧含量烟气先进入混合仓混合后再进入脱硝仓中进行脱硝反应，球形二氧化硅微粉截留在陶瓷滤筒外层，混合烟气则进入陶瓷滤筒内层与氨反应脱硝；
7、步骤s5硅微粉收集与尾气排放：步骤s4脱硝后的球形二氧化硅通过通过出料口排出收集，处理后的洁净尾气储存后直接排放。
8、本专利技术的工作原理是：前段工艺为微负压系统，含微粉烟气，流经旋风收集仓后，出口的烟气流速约16m/s，进入一体式脱硝装置系统微粉收集及脱硝；在球化炉起始时，考虑到系统是天然气富氧燃烧，有大量的水份，低温管道产生的冷凝水易板结滤芯粉饼层，造成阻力上升。所以一体式脱硝装置外设有旁通管路，低温启动时，打开旁通管路，关闭一体式脱硝装置进气阀。入口烟气温度≥330℃时，打开进气阀，关闭旁通进气阀。
9、在混合仓入口处有尿素溶液雾化喷枪，尿素液通过计量泵压送至雾化枪，液体经压缩气雾化，在温度下气化、分解，转化：氨气，水，二氧化碳，在混合仓内烟气和尿素水解后的氨气等充分混合。
10、为达到高效的脱硝效率,进入混合仓的烟气≥330℃。在喷入雾化尿素溶液气化降温后，确保烟气在scr高效脱硝所需温度区间（280-300℃）内。
11、考虑充分混合和水解时间,在混合仓内设有分流导向板,确保尿素溶液水解并与烟气中氮氧化物充分混合,且使微粉失压气固分离，沉降入卸料仓。
12、混合烟气通过附着催化剂滤芯，微粉截留在滤芯外表层，通过脉冲反清粉落入卸灰仓，洁清气体进入净气仓排出。在流经滤芯时，在催化剂作用下，氨与氮氧化物产生还原反应。如下为水解和中和氮氧化物反应式：
13、co(nh2)2+2h2o→2nh3+co2 水解过程
14、4no+6nh3→5n2+6h2o 中和氮氧化物
15、4nh3+4no2+o2→4n2+6h2o 中和氮氧化物
16、含细粉高温烟气进入含尘区、在压差下，由外表向内侧通过滤芯，滤芯表层堵截固体颗粒、颗粒截留在滤芯外表，随着外表颗粒粉饼厚度增加，滤芯的内外压差增大，用脉冲吹灰系统控制压差平衡。混合烟气通过带催化剂滤芯催化脱硝，变成洁净气体进入后续管道排放。脉冲清灰由控制器控制，压缩空气迅速喷入，使滤芯内部气压膨胀平衡滤芯内外压差，从而结饼的有效破坏疏松脱落，并落入卸料仓，卸料仓下部的排出至输送装置，收集的细粉通过传输装置后，再输送集中点，进行存储、称重、包装。
17、作为优选，所述步骤s4中陶瓷滤筒内的脱硝反应，主要成分为nox的烟气在五氧化二矾的催化下与氨反应生成氮气和水，反应过程中温度控制在280-300℃；陶瓷滤筒的滤孔孔径为0.1-0.8微米，滤筒内流速为0.5-0.7m/min，一轮过滤循环后装置自动脉冲反吹清灰，然后进入新的过滤循环状态。
18、采用本专利技术，优点在于与现有脱硝技术采用布袋收集，或在布袋外面装脱硝装置，或带有蜂窝煤造型的陶瓷方块脱硝装置不同的是，本专利技术采用在陶瓷滤筒内表面喷涂五氧化二钒催化剂并通氨来脱硝，陶瓷滤筒替代布袋，优点是流速低，五氧化二矾作为催化剂喷涂在陶瓷滤筒里面，当含尘气体（含二氧化硅产品、水蒸气、粉尘、氮氧化物等）经-过陶瓷滤筒时，氨（为了处理氮氧化物加进去）在五氧化二矾的催化下与氮氧化物充分反应（温度280-300度左右），从而有效降低氮氧化物；并且陶瓷滤筒筒壁内圈为催化剂滤芯，外圈厚度1-2mm为正常滤筒，能够避免需要生产收集的硅电子级产品接触到五氧化二矾，如图 3所示。...
【技术保护点】
1.一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
2.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤S4中陶瓷滤筒内的脱硝反应，主要成分为NOx的烟气，在五氧化二矾的催化下与氨反应生成氮气和水，反应过程中温度控制在280-300℃；陶瓷滤筒的滤孔孔径为0.1-0.8微米，滤筒内流速为0.5-0.7m/min，一轮过滤循环后装置自动脉冲反吹清灰，然后进入新的过滤循环状态。
3.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤S1中，尿素溶液浓度为20-35%，尿素液通过计量泵压送至雾化枪，液体经压缩气雾化，在温度下气化、分解，转化为氨气、水和二氧化碳，在混合仓内烟气和尿素水解后的氨气等充分混合，进入混合仓的烟气温度≥330℃。
4.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤S2中五氧化二矾先以淀粉为载体旋转喷涂在陶瓷滤筒内表面，不能渗透喷涂到外表面，喷涂完毕后烧掉淀粉，淀粉烧掉后生成二氧化碳排放，陶瓷滤筒内即变成催化剂陶瓷滤芯。
5.根据权利要求1所述的球形二氧化
6.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述S5中处理后的洁净尾气中，粉尘浓度≤5mg/Nm³，氮氧化物≤50mg/Nm³，达到国家排放标准。
7.一种球形二氧化硅脱硝装置，其特征在于，包括尿素溶液搅拌罐（1）、尿素溶液储备罐（2）、输送与阀门装置（3）、引风机（4）、一体式脱硝装置（5）、旋风收集仓（6）以及球化硅炉（7）；
8.根据权利要求7所述的一种球形二氧化硅脱硝装置，其特征在于，所述尿素溶液搅拌罐（1）中包括斗式提升机（11）、尿素输送仓（12）以及罐内的三叶搅拌桨（13），所述斗式提升机（11）安装在所述尿素溶液搅拌罐（1）前，所述尿素输送仓（12）安装在所述斗式提升机（11）上输送尿素至罐内，所述三叶搅拌桨（13）固定在所述尿素溶液搅拌罐（1）内；所述尿素溶液储备罐（2）中设有高低液位计（21），且所述尿素溶液储备罐（2）出口与所述输送泵（31）管道连接阀门控制；所述输送与阀门装置（3）包括输送泵（31）、管阀（32）、烟气旁路管（33）、伸缩节（34）、尿素溶液管（35）和脱硝排气管（36），所述管阀（32）位于所述旋风收集仓（6）的出口管道和所述烟气旁路管（33）上，所述伸缩节（34）位于所述球化硅炉（7）的出口管和所述旋风收集仓（6）的出口管道上，所述尿素溶液管（35）位于所述尿素溶液储备罐（2）后并且其上也设有若干阀门；所述脱硝排气管安装在所述一体式脱硝装置（5）上并与所述引风机（4）连接；所述一体式脱硝装置（5）还包括有混合仓（51）、净气仓（53）、静压箱（54）以及卸料仓（55），所述混合仓（51）中安装有若干分流导向板（511），所述净气仓（53）外设有排气通道（531）；所述静压箱（54）中安装有一横杆（541），所述横杆（541）上安装若干喷洒口（542）；所述卸料仓（55）包括挡板（551）、出料搅龙（552）和出料口（553），所述出料口（553）安装在所述出料搅龙（552）下，所述挡板（551）围在所述卸料仓（55）外。
9.根据权利要求8所述的一种球形二氧化硅脱硝装置，其特征在于，所述旋风收集仓（6）下设有粗硅出料口（61）。
10.根据权利要求8所述的一种球形二氧化硅脱硝装置，其特征在于，所述球化硅炉（7）分为角行硅粉区（71）、球形硅粉区（72），所述球化硅炉（7）顶部安装有搅龙进料口（73）。
...【技术特征摘要】
1.一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
2.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤s4中陶瓷滤筒内的脱硝反应，主要成分为nox的烟气，在五氧化二矾的催化下与氨反应生成氮气和水，反应过程中温度控制在280-300℃；陶瓷滤筒的滤孔孔径为0.1-0.8微米，滤筒内流速为0.5-0.7m/min，一轮过滤循环后装置自动脉冲反吹清灰，然后进入新的过滤循环状态。
3.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤s1中，尿素溶液浓度为20-35%，尿素液通过计量泵压送至雾化枪，液体经压缩气雾化，在温度下气化、分解，转化为氨气、水和二氧化碳，在混合仓内烟气和尿素水解后的氨气等充分混合，进入混合仓的烟气温度≥330℃。
4.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤s2中五氧化二矾先以淀粉为载体旋转喷涂在陶瓷滤筒内表面，不能渗透喷涂到外表面，喷涂完毕后烧掉淀粉，淀粉烧掉后生成二氧化碳排放，陶瓷滤筒内即变成催化剂陶瓷滤芯。
5.根据权利要求1所述的球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述步骤s3中采用火焰法生成球形二氧化硅，生产采用天然气富氧燃烧；球化生成的硅粉分为粗粉和细粉粗粉通过旋风分离器下部出料，细粉通过旋风分离上部经除尘器收集到脱硝装置中进行脱硝。
6.根据权利要求1所述的一种球形二氧化硅脱硝工艺，其特征在于，所述s5中处理后的洁净尾气中，粉尘浓度≤5mg/nm³，氮氧化物≤50mg/nm³，达到国家排放标准。
7.一种球形二氧化硅脱硝装置，其特征在于，包括尿素溶液搅拌罐（1）、尿素溶液储备罐（2）、输送与阀门装置（3）、引风机（4）、一体式脱硝装置（5）、旋风收集仓（6）以及球化硅炉（7）；
8.根据权利要求7所述的一种球形二氧化硅脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑月仓，霍占胜，陈晨，董志宏，敖洲，
申请(专利权)人：浙江华飞电子基材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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