[发明专利]一种烟气脱硝脱碳处理系统及方法

说明书

本发明公开了一种烟气脱硝脱炭处理系统及方法，该系统包括有SCR反应器和CO反应器。根据烟气的走向，烟气进气管与SCR反应器的进气口相连。所述SCR反应器的排气口通过第一管道与CO反应器的进气口相连。所述CO反应器的排气口与烟气排气管相连。所述烟气进气管上设置有第一加热装置，所述第一管道上设置有第二加热装置。本方案在SCR脱硝协同CO催化氧化脱炭时实现有机组合，能保证SCR催化剂和CO催化剂长期处于高效催化的工作状态的同时还充分利用了系统热量避免了不必要的能耗。能够精准调控系统反应温度，保护了催化剂，保障系统稳定、高效运行。

技术领域

本发明涉及烟气处理设备技术，具体涉及一种烟气脱硝脱碳处理系统及方法，属于烟气净化技术领域。

背景技术

火电行业超低排放改造已基本完成，非电领域以钢铁烧结烟气超低排放改造为重点。烧结烟气除尘、脱硫工艺已较为成熟，超低排放的重点和难点是脱硝，这是由于烧结烟气烟温低，在火电行业广泛应用的中高温(200℃～350℃)SCR技术应用于烧结烟气脱硝时需将烟气升温，大量的烟气升温带来巨大的能耗。

烧结烟气中含较高浓度的CO(6000mg/Nm³左右)，CO在催化氧化作用下转变为CO₂，同时可释放大量的热量，如果将CO催化氧化技术与SCR脱硝技术耦合，充分利用CO催化氧化过程放出的热量，减少甚至避免外热源对烟气的补热，则成熟的中高温SCR技术将有望直接移植应用于烧结烟气脱硝，中高温SCR脱硝催化剂廉价易得、脱硝效率高、耐硫中毒能力强、使用寿命长，从而实现烧结烟气高效、经济、绿色脱硝。

CO催化剂组分不同时，反应特征也不相同。如商用Pt/Al系催化剂反应特征为典型的催化燃烧反应，即当反应温度达到某一值时，CO催化氧化过程剧烈进行，该温度称为催化剂的起燃温度，起燃温度就像是催化燃烧的“导火索”，过了这个临界点反应就会剧烈进行；而非贵金属催化剂如Cu、Co或Mn的金属氧化物催化剂体系，反应特征为：随着温度逐渐升高，反应效率逐渐增加至平稳值，温度升高过程中，催化活性增加速率逐渐趋缓。

烧结烟气的CO催化氧化脱除、SCR脱硝分别在相应的催化剂作用下进行，不同组分的催化剂存在特定的催化活性温度窗口。当二者协同脱碳、脱硝时，选取CO催化氧化催化剂和SCR脱硝催化剂的原则是：尽量使二者最佳催化活性温度窗口接近，以保证CO和NOx同时实现最优化的脱除效果。但往往由于实际工况波动、催化剂自身性质等，工程运行中脱碳与脱硝难以完美匹配。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种烟气脱硝脱碳处理系统及方法，本方案旨在解决SCR脱硝协同CO催化氧化脱除时，二者实现有机组合的系统和控制方法。在保证SCR催化剂和CO催化剂长期处于高效催化的工作状态的同时还充分利用了系统热量避免了不必要的能耗。本方案能够精准调控系统反应温度，保护了催化剂，保障系统稳定、高效运行。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的第一种实施方式，提供一种烟气脱硝脱炭处理系统，该系统包括有SCR反应器和CO反应器。根据烟气的走向，烟气输气管与SCR反应器的进气口相连。所述SCR反应器的排气口通过第一管道与CO反应器的进气口相连。所述CO反应器的排气口与烟气排气管相连。所述烟气输气管上设置有第一加热装置，所述第一管道上设置有第二加热装置。

作为优选，该系统还包括GGH换热器。GGH换热器分别与烟气输气管和烟气排气管连接。经由烟气输气管输送的烟气经过GGH换热器换热后输送至SCR反应器的进气口。经过CO反应器脱碳处理后的净烟气再经过GGH换热器换热后经由烟气排气管排出。所述第一加热装置位于GGH换热器与烟气进气管连接位置的下游。

作为优选，所述CO反应器内设有m层CO催化氧化层。所述SCR反应器内设有n层SCR脱硝层。

作为优选，m和n分别独立地为1-5，优选为2-4。