[发明专利]一种高CO浓度烟气耦合低温SCR温度控制方法及系统

说明书

本发明提供一种高CO浓度烟气耦合低温SCR温度控制方法，通过将高CO浓度烟气分成三路，第一路烟气通入主反应塔进行CO催化氧化，第二路烟气通入调节塔进行CO催化氧化，第三路烟气通过旁路烟气输送管道直接输送，通过调控CO转化产热量的装置及控制系统，从而控制进入SCR反应器的烟气温度在一定的温度窗口内。本发明的技术方案实现不停机状态下更换或再生CO反应塔催化剂；通过控制CO转化率从而控制烟气温升，实现精准调控CO催化氧化带来的温升；从而保证了进入SCR反应器中烟气的温度在最优的活性反应温度窗口，进而保证了脱硝效率。

技术领域

本发明涉及一种脱硝脱碳方法及系统，具体涉及一种高CO浓度烟气的脱硝脱碳方法及系统，属于烟气净化技术领域。

背景技术

对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。烟气同时脱硫脱硝技术目前大多处于研究和工业示范阶段，但由于其在一套系统中能同时实现脱硫和脱硝，特别是随着对NO_X控制标准的不断严格化，同时脱硫脱硝技术正受到各国的日益重视。

现有技术中，采用选择性催化还原SCR法脱硝，一般温度控制在150-400℃左右；如果采用选择性非催化还原SNCR法脱硝，一般温度控制在800℃～1100℃较为适宜。现有技术中优先将待处理烟气的温度调节到适合脱硫处理的温度范围，一般温度较低，然后将经过脱硫后的烟气进行升温，将其温度升高到适合脱硝的温度范围。此工艺过程，由于一般待处理烟气量大，因此需消耗大量的燃料用于加热经过脱硫处理后的烟气，造成资源的浪费和环境的二次污染。

此外，由于待处理烟气均是由于燃料的燃烧产生，由于燃烧的充分程度和燃料不可能完全充分燃烧，因此，烟气中均含有一定量的一氧化碳。现有技术中，国家目前对于一氧化碳的排放标准没有明确规定，因此，对于待处理烟气一般只经过脱硫和脱硝处理后直接排放，烟气中的一氧化碳没有针对性的进行处理和利用，造成一氧化碳的直接排放。同时，一氧化碳为无色、无臭、无刺激性的气体；在水中的溶解度甚低，极难溶于水；与空气混合爆炸极限为12.5％～74.2％；一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息，严重时死亡；一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。因此，一氧化碳的直接排放对环境污染极大。

烧结烟气CO催化氧化脱除协同SCR脱硝是SCR技术能够成功应用于烧结烟气脱硝最有前景的技术方案之一。高CO浓度烟气采用低温SCR工艺进行脱硝时，CO催化氧化过程特有的烟气温升效应为低温SCR高效率脱除NOx创造了可能。然而，无论是低温SCR催化剂还是中高温SCR催化剂，均存在最优的活性反应温度窗口。当CO催化氧化脱除协同SCR脱硝工艺确定时，为保证SCR催化反应过程长期维持在一个理想稳定的脱硝水平，CO产热对烟气的温升作用需相对稳定。但是，随着烟气量、原烟气温度、烟气中CO浓度、烟气中其它组分等的变化，CO催化氧化产热过程将发生变化，继而导致进入SCR反应器前的烟气温度发生波动，影响脱硝反应过程。

SCR催化剂仅在特定温度窗口下具备较高的催化活性，当CO浓度较高，催化氧化过程中产热过高时，有可能由于烟气温度高抑制低温SCR催化剂的催化活性，而烟气通常具有波动性，因此，如何控制进入SCR反应器前的烟气温度成为CO催化氧化脱除协同SCR脱硝成功应用于烧结烟气脱硝的重点和难点。

发明内容