Ecopure® CAT CCF – Catalytic filter element

CCF 可确保玻璃行业在雾霾预警期间高效生产

新型三合一废气净化系统:首年投入运行后评估

比蒂格海姆-比辛根,2018 年 XX 月 XX 日 - 中国遭受着大规模的空气污染。由于在雾霾预警发生时需要限制或暂停生产,许多公司也因此受到了销售额下降和发展放缓等负面影响。为了避免这种情况,在过去一年中,玻璃制造商 Libbey 一直在其位于北京附近的生产车间使用杜尔全新推出的 CCF 废气净化系统。这款功能强大的系统已经证明了其自身价值,在频繁的雾霾预警期间,Libbey 的生产丝毫未受影响。

去年,中国首都北京曾多次发布 1 级雾霾预警,即最高等级的严重空气污染。其他省份同样受到了影响。当雾霾预警发生时,地方当局会强制执行禁令,高排放行业需要减少生产或完全停产。生产过程中会排放大量污染物的能源密集型玻璃行业也不例外。从各种原料和碎玻璃生产玻璃需要达到高熔点,这使燃料连带排放中包含氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)和灰尘。

全年 365 天生产

废气控制是 Libbey 面临的一个重要问题,尤其从经济角度出发。这家全球领先的美国玻璃器皿公司在北京附近的廊坊经营着一家大型工厂,其设计的熔炉全年 365 天运行。

如表 1 所示,由于减少排放限值而实行的生产削减意味着受限的生产能力和相应较低的生产量。全面停产则会产生更严重的影响,因为熔炉必须始终保持在特定的工作温度,并且必须不停地翻动熔融玻璃。为了防止这些负面影响,Libbey 随即安装了杜尔的高性能废气净化技术(图 1),确保符合当前排放限值。此外,Libbey 还关注当雾霾预警(如表 1 所示)发生时,如何满足收紧的排放限值,甚至是怎样在不削减生产的情况下连续运行。

比当前排放限值低 50%

在进行系统规划时,杜尔的专家们首先分析了传统技术,包括静电过滤器和使用 SCR 催化转化器的下游催化脱氮。静电过滤器(ESP)能够满足当前限值,但无法满足未来日益紧缩的有害颗粒物限值。作为变通,杜尔检查了连同下游 SCR 废气净化系统的纤维过滤器的使用情况。该方法虽然符合当前限值,但由于达不到最佳运行温度,经证明其经济价值不高。因纤维过滤器的运行受温度限制,其过程需要冷却未净化的气体。由于下游 SCR 过程的工作温度需高于纤维过滤器的出口温度,这就需要对废气进行成本高昂的再加热。该过程类型因高昂的费用不被采纳。

经证明,杜尔新开发的 CCF 技术是满足玻璃生产条件的最佳解决方案。这一技术使清洁气体值超过当前限值的 50%,不仅目前能够在 1 级雾霾预警期间避免生产削减,也能满足未来更严格的排放标准。所有三种过程如图 2 所示。

“自从 CCF 系统一年前投入运行以来,有 143 天出现了雾霾预警。运行此系统的最大好处是,即使我们身处这样一个环境受限的地区,在安装了 CCF 系统后,我们从未被要求任何生产削减。所有的设计指标(NOX、SO2、微粒和氨泄漏)均已实现,且该系统仍有能力达到更高的脱硝和脱硫标准。当地政府对这个项目取得的成果非常满意。相较未配备 CCF 的熔炉,CCF 使我们廊坊工厂去年的生产效率更高。”Libbey 批量生产及熔炉工程师 Weijen Chen 解释道。

同时过滤多种污染物

CCF 的三合一工艺只需使用一个系统即可从废气中过滤出三种污染物——灰尘、硫氧化物和氮氧化物。标准的 CCF 系统在过滤不同污染物方面的性能如表 2 所示。这是通过可承受达 900°C 高温的带催化涂层的陶瓷纤维滤棒来实现的。

与纤维过滤器相比,涂覆的滤棒具有更厚的过滤壁,在压缩空气反脉冲清洁过程中不易发生变形。这最大程度地减少了磨损,增加了使用寿命。此外,其硬度有助于在表面保持一层永久的滤饼,从而提高过滤性能,最终降低清洁气体的 PM2.5 值。滤棒用与选择性催化还原(SCR)相同的催化剂材料涂覆,使减少氮氧化物的性能最大化。当催化剂附于过滤壁内时,因其不像传统的陶瓷蜂窝催化剂那样易于堵塞和遮蔽,可以很好地防止灰尘导致的变质。

CCF 技术在脱硫方面也具有经济效益。实用的干燥技术采用吸附剂(如熟石灰)来减少硫氧化物的排放,与静电过滤相比,减少了吸附剂消耗,从而降低了运行成本。静电过滤器(ESP)、纤维过滤器与 CCF 的比较如表 3 所示。

实时维护

CCF 将三个单独的废气净化过程集成到一个系统中。因此,它不仅外形紧凑,维护成本也低。模块化设计的过滤器可在系统连续运行期间开展维护工作,因为当废气通过其他模块重定向时,可以单独隔离各个过滤器模块。不同于传统系统,玻璃熔炉的运行不受 CCF 系统计划的运行情况(如维护工作)影响,这就确保了无忧生产,进而创造更大的收益。

远超预期

“我们之所以决定从众多其他技术中选择杜尔的 CCF,是因为其可靠性、占地面积小、便于操作、低维护,以及系统温差小。我们对安装好的系统十分满意。杜尔在给定的有限时间内以非常专业的方式开展了项目管理。投入运行后,杜尔还支持我们进行系统优化,以满足玻璃熔炉高度可变的运行条件。自启动以来,系统从未发生过停机——既没有因雾霾预警被地方当局叫停,也未因维护需要停机。”Libbey 批量生产及熔炉工程师 Weijen Chen 总结道。

另一边,杜尔产品经理 Houver Chabo 提及与当地 Libbey 团队的友好合作:“在 CCF 系统的优化和运行过程中,我们得到了 Libbey 的大力支持。Libbey 廊坊团队的卓越运营为这个项目的成功做出了巨大的贡献。”

 

Dürr Ecopure® CCF system at Libbey in Langfang

图 1:Libbey 廊坊的杜尔 CCF 系统

Process comparison of traditional air purification control systems with the Ecopure® CCF technology

图 2:传统空气净化控制系统与 CCF 技术的过程比较

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