[发明专利]一种水泥窑脱氨除尘系统及方法

说明书

本发明实施例涉及水泥窑烟气污染物综合治理技术领域，提供了一种水泥窑脱氨除尘系统及方法。本发明实施例提供的水泥窑脱氨除尘系统包括：多级捕氨装置，每级捕氨装置内设置有氨气吸附剂，氨气吸附剂可将烟气中的氨分子吸附在氨气吸附剂的表面或内部；预热器，预热器与多级捕氨装置连接，其中，预热器接收吸附氨分子后的氨气吸附剂，并对其进行预热以实现氨气与氨气吸附剂的分离，进而将氨气二次利用。本发明实施例提供的水泥窑脱氨除尘系统，通过设置多级捕氨装置，提高了对氨气的吸附率，有效地净化了烟气，解决了烟气排放过程中氨气超标的难题。同时，将捕氨装置捕集到的氨分子进行氨气与氨气吸附剂的分离，进而将氨气再利用，避免了资源浪费。

技术领域

本发明涉及水泥窑烟气污染物综合治理技术领域，尤其涉及一种水泥窑脱氨除尘系统及方法。

背景技术

选择性非催化剂还原(selective non-catalytic reduction，SNCR)技术简称为SNCR脱硝技术，是目前在治理氮氧化物(脱硝)的技术中，应用最广泛的技术。SNCR脱硝技术在850～950℃的温度范围内，将含有氨基的还原剂(如氨水、尿素溶液等)喷入炉内，与烟气中的NO_X发生还原反应，生成氮气和水。在实际生产过程中，SNCR脱硝技术的效率通常只有50-80％，而且与脱硝位置的选择、喷枪的效果、烟气成分等因素有很大关系。当前随着环境治理要求的不断提升，对NO_X的排放限值要求也越来越严，很多水泥企业通过加大氨水喷量，来控制更低的NO_X，而未与NO_X反应的氨就会逃逸，导致烟囱氨排放极易超标，在国际标准中氨排放量为8mg/Nm³以下，要求非常严格。

选择性催化剂还原(selective catalytic reduction，SCR)技术简称为SCR脱硝技术是除了SNCR脱硝技术之外，近两年刚刚兴起的脱硝技术。该技术在电力、钢铁等其他行业已经很成熟，而在水泥行业刚刚起步。其技术原理与SNCR技术的主反应基本一样，是在催化剂作用下，向280-420℃的烟气中喷入氨，将NO_X还原为N₂和H₂O，SCR的脱硝效率可达90％以上，大大提高了氨的利用率，既保证了NO_X超低排放，也保证了氨逃逸不超标。但是SCR脱硝技术投资巨大，5000t/d规模的水泥生产线一次性投资大约3000万，运行成本也较高，大约3-7元/tcl，严重制约着SCR脱硝技术的发展。

在当前氮氧化物超低排放的新形势下，主要存在两方面的问题：一是低成本的SNCR脱硝技术想要实现NO_X超低排放，氨逃逸的问题无法解决；二是SCR脱硝技术能同时实现NO_X超低排放和氨逃逸不超标，但投资成本和运行成本都很高。

氨捕集技术目前应用较少，利用水对氨进行吸收可以捕集氨，但也存在着相应的问题：一是脱硝脱硫塔建设成本高，如果工厂暂无相关的配套而需要单独新增的话，投资成本较高；二是氨的防逃逸措施是利用在水里的溶解性，将其进行吸收，水在常温常压下溶解氨的能力很强，但在温度较高时溶解氨的能力大幅度降低，为了保证对氨逃逸的捕集，对水的需求量就较大，水处理也会增加较大的成本。

如果能同时解决NO_X和氨逃逸的问题，又能降低投资和运行成本，对于水泥企业的大气污染治理将是十分必要和有意义的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的氨气排放超标以及氨捕集导致生产成本高的问题，本发明实施例提供了一种水泥窑脱氨除尘系统以及一种水泥窑脱氨除尘的方法。

根据本发明的一个方面，本发明实施例提供了一种水泥窑脱氨除尘系统，包括：多级捕氨装置，每级所述捕氨装置内设置有氨气吸附剂，所述氨气吸附剂可将烟气中的氨分子吸附在所述氨气吸附剂的表面或内部；预热器，所述预热器与多级所述捕氨装置连接，其中，所述预热器接收吸附氨分子后的氨气吸附剂，并对其进行预热以实现氨气与氨气吸附剂的分离，进而将氨气二次利用。