[发明专利]炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统

说明书

本发明涉及一种炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统，所述系统包括回转窑、余热锅炉及脱硫塔；回转窑煅烧段内安装还原剂雾化喷入装置，余热锅炉由余热锅炉主体、催化脱硝段及补充换热段依次连接组成，催化脱硝段内设脱硝催化剂，脱硫塔净烟气出口设CEMS监测装置；还原剂雾化喷入装置通过还原剂输送管道连接还原剂输送主管，还原剂输送管道上的流量控制阀通过PID控制器与CEMS监测装置联锁。本发明结合炭素回转窑煅烧生产过程中原料、烟气的温度场梯度变化，在适宜的温度范围内分别采用直接还原脱硝和选择性催化还原脱硝；并结合生产工艺依次对烟气进行余热回收、烟气脱硫，最终实现回转窑烟气的资源回收和净化处理。

技术领域

本发明涉及回转窑烟气余热回收及净化处理技术领域，尤其涉及一种炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统。

背景技术

在我国，二氧化硫、氮氧化物是大气中主要污染物，是衡量大气是否遭到污染的重要指标。二氧化硫、氮氧化物对人体及动物有致毒作用；对植物有损害作用；且NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾；NOx亦参与臭氧层的破坏。近年来，我国加大了对工业污染，尤其是二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的排放控制，其排放标准越来越严格。

炭素行业是我国工业体系的重要组成部分，而对其煅烧工序所产生烟气进行脱硫脱硝处理以及资源回收，是实现炭素行业清洁生产、降本增效的重要途径。

发明内容

本发明提供了一种炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统，结合炭素回转窑煅烧生产过程中原料、烟气的温度场梯度变化，在适宜的温度范围内分别采用直接还原脱硝和选择性催化还原脱硝；并结合生产工艺依次对烟气进行余热回收、烟气脱硫，最终实现回转窑烟气的资源回收和净化处理。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺，包括如下步骤：

1)炭素煅烧工序原料进入回转窑，在回转窑内依次经过下料段、预热段、煅烧段、排料段完成煅烧过程；煅烧能量来自于回转窑端部烧嘴，在煅烧过程中来自燃料、原料的硫、氮与氧气反应生成了二氧化硫、氮氧化物；

2)在回转窑的煅烧段，工序温度850～1100℃区间内安装还原剂雾化喷入装置，利用脱硝还原剂与氮氧化物反应进行烟气一级脱硝，脱硝还原剂热分解成NH₃并与烟气中的NOx反应生成N₂和H₂O，反应式如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

3)通过烟气一级脱硝后，氮氧化物浓度降为初始值的50％以下的烟气，在回转窑内依次经过预热段、下料段后，温度达到750℃以上；将这部分高温烟气引入余热锅炉进行余热回收；

4)余热锅炉中，在烟气温度降至350～420℃的区域内，安装催化脱硝装置，利用脱硝催化剂选择还原氮氧化物进行烟气二级脱硝，其反应式为：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O；