[发明专利]一种干法均相选择性非催化还原脱硝方法在审
申请号: | 201910250933.9 | 申请日: | 2019-03-29 |
公开(公告)号: | CN109925856A | 公开(公告)日: | 2019-06-25 |
发明(设计)人: | 刘万超;康泽双;曹瑞雪;练以诚;闫琨;刘中凯;李学鹏;张腾飞;胡秋云;李帅;孙凤娟;苏钟杨;张朝普;雷树喜;和新忠 | 申请(专利权)人: | 中国铝业股份有限公司 |
主分类号: | B01D53/76 | 分类号: | B01D53/76;B01D53/56;B01D50/00;B01D47/00;B01D46/02;B01D45/12 |
代理公司: | 中国有色金属工业专利中心 11028 | 代理人: | 李子健 |
地址: | 100082 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 脱硝 选择性非催化还原 气态混合物 还原性 干法 脱硝剂溶液 反应传质 工业窑炉 技术实施 连续运转 内衬材料 气相反应 热解气化 生产安全 脱硝反应 脱硝技术 脱硝效率 行业特征 窑炉烟气 运行成本 铝工业 脱硝剂 窑炉 制备 还原 投资 | ||
本发明公开了一种干法均相选择性非催化还原脱硝方法,本发明将固体脱硝剂热解气化,制备还原性气态混合物,利用还原性气态混合物进行高温脱硝。本发明实现了脱硝反应过程为气相反应,与常规SNCR脱硝相比,提高了反应传质效率,脱硝效率可达85%以上,同时避免了常规SNCR脱硝技术中脱硝剂溶液对工业窑炉内衬材料、产品质量及生产安全带来隐患,本发明技术实施简单、投资和运行成本低、能实现连续运转、安全性好,主要适用于铝工业特征窑炉的还原脱硝,同时还适用于电力、化工、医药、有色等行业特征窑炉烟气脱硝。
技术领域
本发明属于环境保护技术领域,特别涉及一种烟气脱硝技术,主要适用于铝工业特征窑炉的还原脱硝,同时还适用于电力、化工、医药、有色等行业特征窑炉烟气脱硝。
背景技术
氮氧化物(NOx)是导致酸雨和光化学烟雾的主要成因之一,氮氧化物的排放与治理成为大气污染控制的重要方面。随着国家环境保护工作的推进,环保标准越来越严格。
铝工业特征窑炉主要为:炭素煅烧炉(窑)、炭素焙烧炉、沥青熔化站(天然气)、熟料窑、熔盐炉、石灰炉、氢氧化铝焙烧炉、熔铝炉等。目前,较为成熟的脱硝技术主要包括选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)、选择性催化还原脱硝技术(SCR)和氧化吸收技术。
常规SCR技术在炭素煅烧炉(窑)脱硝过程中,以氨水为脱硝剂,运行过程中出现省煤器发生腐蚀,换热器换热管上有白色的硫酸铵结晶;炭素焙烧炉和氢氧化铝焙烧炉在应用过程中由于烟气高焦油、高尘、高湿,导致催化剂堵塞严重,无法正常运行;SCR脱硝技术一般要求烟气温度在320-400℃左右,而熔铝炉烟气排出温度低,一般在150-200℃左右,SCR脱硝技术一般要求烟气温度在320-400℃左右,不满足工艺要求,若采用低温脱硝催化剂,则受到粉尘的影响(粉尘浓度为300~600mg/m3),导致催化剂寿命缩短,且投资较大;
SNCR技术目前主要以氨水或尿素溶液为脱硝剂,在脱硝过程中带入大量的水分,液相脱硝剂的使用易导致系统能耗增加、炉体或烟道耐火材料寿命降低、窑炉省煤器腐蚀,同时SNCR技术脱硝效率较低(仅为30%-50%),无法达到环保要求。采用尿素溶液热解脱硝近年来大量的应用于工业生产中,但该技术需要配置专用的溶液热解设备,投资成本较高。同时,雾化液滴蒸发与热解过程需要吸收热量,造成余热利用效率降低约0.1-0.5个百分点并影响炉体使用寿命。随着SNCR脱硝技术的快速发展,干法SNCR脱硝技术逐渐进入工业应用领域。专利CN.206168216U通过将固体粉末脱硝剂通过压缩空气直接送入烟道中与烟气进行反应,完成烟气脱硝。专利CN.104084035B将水泥回转窑窑尾平行烟道至五级旋风预处理器的第五级预热器下部的一段窑炉上开口,通过吹送管将尿素吹送至反应部位,完成水泥回转窑脱硝,但仍然无法克服SNCR技术中脱硝效率有限的问题。
湿法氧化吸收脱硝技术存在难以解决的硝酸盐废水的二次污染问题,此技术自2017年7月起已在山东淄博地区禁用。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足,本发明提供一种干法均相选择性非催化还原脱硝方法。通过将开发的脱硝剂高温热解,生成氨类、酰胺类及中间体化合物,在合适温度范围内与烟气内NOx发生还原反应,提高传统选择性非催化还原脱硝技术的脱硝效率,本发明适用于铝工业特征窑炉高湿、高尘、高焦油烟气的脱硝技术。
本发明通过将固体粉末脱硝剂直接热解制备还原性气体进行脱硝,避免了常规尿素热解技术能耗高、投资高、影响工业窑炉使用寿命等问题。
本发明另一个目的在于提供一种干法均相选择性非催化脱硝方法,解决现有脱硝技术在铝工业特征窑炉脱硝过程中存在的效率低下的问题。所述的脱硝剂热解气化收尘后与压缩空气预混,与NOx进行均相反应,提高了脱硝效率。避免了干法SNCR技术中固体与气体反应,脱硝效率有限的问题。本技术具有技术脱硝效率高、效果稳定、实施简单、投资和运行成本低、能实现连续运转、安全性好,不影响产品质量的特点。
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