[发明专利]一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝系统有效

专利信息
申请号: 201710443543.4 申请日: 2017-06-13
公开(公告)号: CN107198962B 公开(公告)日: 2020-06-02
发明(设计)人: 吴高明;吴晓晖;秦林波;卫书杰 申请(专利权)人: 武汉钢铁有限公司;武汉悟拓科技有限公司;武汉科技大学
主分类号: B01D53/90 分类号: B01D53/90;B01D53/56
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 涂洁
地址: 430083 湖北省*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 偶合 利用 烧结 烟尘 余热 催化 系统
【说明书】:

发明涉及一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝系统,解决了现有脱硝系统投资大,运行成本高,脱硝效率也较低的问题。技术方案包括烧结机,所述烧结机的台车下方设有风箱,风箱底部的出口连通主烟道,沿台车行进方向烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域,所述主烟道依次经脱硝烟气换热器壳程或管程、烟气加热器与流化床脱硝反应器连接;所述机尾段至烟气快速升温段区域下方的风箱及烟气加热器的烟气出口管道内均装有液氨喷嘴。本发明系统简单、不外购催化剂实现有效脱硝、烧结过程余热回收率高、节能降耗、占地面积小、设备投资和运行成本低。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺,具体的说是一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝系统。

背景技术

烧结烟气是各种粉状含铁原料、燃料和熔剂在点火熔化、高温烧结成型过程中所产生的含有多种污染成分的气体。烧结烟气具有烟气量大 (4000-6000m3/吨烧结矿)、温度变化大(120-200℃)、CO浓度高(0.5 -2.0%)、SO2浓度变化大(1000-3000mg/Nm3)、NOx浓度低(300-500 mg/Nm3)、含湿量大(7-12%)和含氧量高(15-18%)等特点。与电厂烟气相比具有许多自身的特点,其烟气成分更复杂,变化波动更大,处理更困难。“十二五”期间,国内的烧结厂基本都实施了烧结烟气的脱硫工程。

相比烧结烟气脱硫技术,国内外对烧结烟气脱硝技术的研究相对较晚,德国、美国、日本、以色列等国在烟气脱硫、脱硝技术研发的基础上,已成功开发出了几种烟气同时脱硫脱硝技术,如活性炭吸收同步脱硫脱硝工艺、CuO同时脱硫脱硝工艺、电子束法、络合吸收法等。在国内较成熟的烧结烟气脱硝技术主要为活性炭/焦吸附法和选择性催化还原(NH3-SCR) 法。SCR技术是指在催化剂存在下,向烟气中喷入NH3,使其选择性地与 NOx反应生成N2,而不与O2发生非选择性氧化,从而达到降低NOx还原温度、提高NOx脱除效率的目的。NH3-SCR技术的核心是SCR催化剂体系; SCR催化剂不同,其还原NOx的最佳温度区间不同。目前工业上用于SCR 脱硝的催化剂(V2O5-WO3(MoO3)/TiO2)在350-400℃温度窗口内具有优异的 NOx净化效率,但是存在催化剂成本较高、容易硫化失活等问题。

同时针对烧结烟气,进行SCR催化还原脱硝,均存在烟气加温过程,需要补充额外热能,额外增加了SCR脱硝的运行成本。

罗立新等在研究烟气中低浓度的氮氧化物在富氧条件下NO转化为NO2规律的基拙上,通过对铁系金属氧化物混合物催化活性的测试,初步确定了铁系氧化物对NO氧化反应具有催化作用,该催化剂中主要成分是铁和锰,组成比例为10:1,最佳温度280℃。在此基础上,利用铁矿石代替铁氧化物制作催化剂,也取得了较好的催化效果。这种替代不仅可以降低催化剂成本,而且这些作为催化剂使用的矿石在用过之后处理也会较为容易、方便。这一研究成果对低成本脱硝催化剂的开发指出了一条新的渠道。因为烧结矿富含铁多氧化物,其烟尘中的颗粒物也含有大量铁系多氧化物,具有脱硝催化作用。同时烧结系统的风箱及主烟道区域烧结烟气温度在200℃左右,综合考虑烧结烟尘的特点,充分利用烧结烟尘的余热和烟尘富含铁系多氧化物的特性,在主烟道区域进行脱硝,既节省了脱硝设备的投资,还节省脱硝催化剂。

发明内容

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