[发明专利]一种氧化铝焙烧烟气的SNCR和SCR组合脱硝系统及脱硝方法

说明书

本发明提供了一种氧化铝焙烧烟气的SNCR和SCR组合脱硝系统及脱硝方法，该脱硝系统在原有的氧化铝焙烧系统的焙烧炉与三级旋风分离器之间沿氧化铝焙烧烟气的流动方向依次设置一级SNCR装置和二级SNCR装置，一级SNCR装置与气体有机胺化合物供给装置相连，二级SNCR装置与氨供给装置相连；二级旋风分离器与湿氢氧化铝进口之间设置SCR装置。该氧化铝焙烧烟气的SNCR和SCR组合脱硝系统及脱硝方法脱硝效率高，氨逃逸量小，能够满足日渐严格的氧化铝焙烧烟气NOx排放标准。

技术领域

本发明属于污染物控制技术领域，涉及一种氧化铝焙烧烟气的SNCR和SCR组合脱硝系统及脱硝方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要来源之一，它可以形成酸雨，还可以与挥发性有机物在光照条件下发生光化学反应，生成臭氧和PM2.5。近年来，随着能源消耗量的逐步上升，以及环境排放标准的日益严厉，各行业的NOx污染控制需求迫切。

铝冶炼产业在我国的国民经济和社会发展中具有极其重要的地位和作用。但在铝冶炼过程中，尤其是氧化铝焙烧工序，NOx排放强度较大。我国氧化铝生产普遍采用循环流态焙烧炉，在焙烧过程中，需消耗大量的煤气，温度高达900-1100℃左右，同时生成大量的NOx，其浓度高达500mg/m³左右，远高于《铝工业污染物排放标准》中100mg/m³的特殊排放限值。因此，必须采用适当的方法对氧化铝焙烧烟气中的NOx排放进行高效治理。

目前的烟气脱硝技术主要包括选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法。SNCR技术是在高温段(900-1100℃)将氨气或尿素喷入烟气，将NOx还原为N₂。但SNCR的脱硝效率较低，通常在50％以下，而且容易存在氨逃逸。SCR脱硝技术是在催化剂的作用下，利用氨气或其它还原剂在催化剂表面将NOx还原为N₂，实现烟气脱硝。SCR脱硝效率通常可达70％以上，其温度段为300-400℃。在生产氧化铝的循环流态焙烧工艺中，焙烧烟气在经过二级旋风分离器之后，烟气温度在300-350℃左右，与SCR反应温度区间较为吻合。但是氧化铝焙烧烟气中H₂O的含量可达20-30％，会在催化剂表面与反应物发生竞争吸附，从而影响SCR脱硝效率。

CN 106215652A公开了一种氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统及方法，所述氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统，沿烟气流动方向，包括通过烟气通道依次连接的焙烧窑炉、三级旋风分离器、二级旋分分离器、一级旋风分离器和末端除尘器，所述的二级旋风分离器与一级旋风分离器之间设有湿原物料干燥进口，所述的在三级旋风分离器与二级旋风分离器之间设有半干原物料干燥进口，所述的焙烧窑炉与三级旋风分离器之间设有干原物料干燥进口，在焙烧窑炉与干原物料干燥进口之间还设有用于通入包含氨气和醇类有机物的混合气体的第一净化气入口，在一级旋风分离器与末端除尘器之间还设有用以通入臭氧的第二净化气入口。所述的组合脱硝方法包括以下步骤：(1)从第一净化气入口往焙烧窑炉出口处的高温段烟道中加入包含气化后的氨水与醇类有机物的混合气体，以脱除烟气中的部分氮氧化物；(2)从第二净化气入口往低温段烟道中加入臭氧，将烟气中的剩余氮氧化物进一步转化为NO₂；(3)湿原物料从湿原物料干燥进口进入烟道中，经烟气干燥，依次变为半干原物料和干原物料，湿原物料干燥过程中，对烟气中的NO₂进行同步吸收，实现二次脱硝作用。但是，所述氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统及方法还存在如下不足：醇类有机物SNCR效果一般，系统内铝物料本身碱性较弱，对NO₂吸收也有一定局限性。