[发明专利]一种利用氨氮废液与窑尾烟气余热脱硝的装置与方法

说明书

本发明涉及一种利用氨氮废液与窑尾烟气余热脱硝的装置与方法，所述方法包括如下步骤：(1)碱性物质调节氨氮废液的pH值，利用窑尾烟气进行汽提，得到含氨烟气；(2)含氨烟气通入水泥窑分解炉，与喷入窑内的还原性溶液还原窑内烟气中的氮氧化物，得到窑尾烟气；(3)步骤(2)所得窑尾烟气用于步骤(1)所述汽提。所述脱硝方法能够实现对水泥窑尾烟气余热和氨氮废液中游离氨的利用，并减少SNCR脱硝还原剂的用量，从而实现降低了脱硝的成本与氨氮废液后续的治理成本的目的。

本发明属于大气污染物治理技术领域，涉及工业烟气脱硝技术和方法，具体涉及一种利用氨氮废液与窑尾烟气余热脱硝的装置与方法。

背景技术

我国是水泥生产大国，2016年全国水泥产量高达24.03亿吨，水泥的生产过程会带来严重的环境污染问题，其中NO_x为水泥生产过程中产生的主要污染物，进入大气中的NO_x易引起雾霾、光化学烟雾、酸雨、全球变暖等问题。

目前水泥窑NO_x控制手段主要是燃烧后脱硝，即烟气脱硝。目前的烟气脱硝主要分为湿法脱硝和干法脱硝两种。湿法脱硝为采用氧化剂将烟气中的NO_x氧化，然后将氧化后的NO_x用液体吸收剂进行吸收。干法脱硝主要包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，其中SCR法的特点是NO_x脱除率可达60-90％，但对催化剂和反应器的操作条件要求较高，并且水泥炉窑内的高粉尘还会造成催化剂的堵塞或者“中毒”。而SNCR法采用氨水或者尿素为还原剂，在850-1100℃范围内将还原剂喷入烟气中，将烟气中的NO_x还原为N₂，从而实现NO_x的脱除，SNCR法相对于SCR法具有工艺简单、投资小、易安装等优点。

目前中国采用新型干法水泥生产线上主要采用SNCR法进行NO_x的排放控制，SNCR脱硝过程中NH₃的有效利用率约为70％，且在脱硝相同量NO_x的情况下SNCR还原剂的消耗要比SCR高近40％，这增加了大量的脱硝成本。所以现阶段脱硝的主要研究方向是降低脱硝成本。

我国许多工业废水中含有大量的氨氮物质，氨氮含量可达数千到数万毫克每升，而氨氮中含有大量的游离氨，将游离氨从废水中提取后可得到大量NH₃，NH₃可作为还原性气体用于SNCR脱硝，所以将高氨氮废水中的游离氨加以利用可减少NH₃的用量，实现降低脱硝成本的目的。

贾世昌发表了题为水泥窑炉SNCR脱硝技术探析的文章(环境科技(2012),25(2):34-37)，该文章指出，目前SNCR是用于水泥窑分解炉

CN 202430030 U公开了一种氨氮废水处理汽提塔，包括汽提塔、回流冷凝器和回流罐、废水进口分布管和低压蒸汽进口分布管，汽提塔为一立式塔体，其顶部设有气相出口，底部设有排液口，低压蒸汽进口分布管和废水进口分布管安装在汽提塔内，废水进口分布管安装在低压蒸汽进口分布管的方法，汽提塔顶部的气相出口与回流冷凝器的气象进口相连接，回流冷凝器的液相出口与回流罐进口相连接，该汽提塔能够回收氨水或氨气，但没有公开氨水或氨气的用途。

CN 102503016 B公开了一种氨氮废水处理并回收制备硫酸铵的装置，包括反应汽提塔、蒸汽增压式热泵、吸收液循环泵、原料预热换热器和软水预热换热器，所述的反应汽提塔内部分为汽提段和反应段。该装置能够对氨氮废水进行处理并回收制备硫酸铵，产生了一定的经济效益。