[发明专利]一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置及工艺

说明书

本发明提供了一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置及工艺，所述装置包括还原氧化耦合反应器以及设置于还原氧化耦合反应器入口处的入口烟道，所述入口烟道内沿着燃烧烟气流动方向设置有三组导流板，所述还原氧化耦合反应器内沿着燃烧烟气流动方向设置有3‑4层催化剂模块；所述入口烟道包括来流烟道和去流烟道以及设置于来流烟道和去流烟道之间的偏折转弯，其中三组导流板分别设置于来流烟道内、偏折转弯处及去流烟道内，且第二组导流板和第三组导流板均为伸缩式导流板，其能根据燃烧烟气来源设备的负荷情况收起或展开。本发明可实现NOx、Hg⁰、二噁英及VOCs等多种污染物的高效协同脱除以及可以保证在全负荷工况下装置运行稳定。

技术领域

本发明涉及一种燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置及工艺，属于钢铁行业燃烧烟气净化处理技术领域。

背景技术

钢铁行业燃烧烟气中含有大量的NO_x、重金属(如Hg)、二噁英及挥发性有机污染物(VOCs)等多种大气污染物，污染治理难度大。

当前大气污染治理工作正逐步从常规污染物(PM、SO₂、NO_x)控制向常规及非常规污染物(二噁英、Hg等重金属、VOCs等)共同控制转变；从末端单一污染物高效脱除向多种污染物高效协同脱除的新理念转变。以钢铁烧结烟气为例，其排放的污染物中NO_x、二噁英、CO、VOCs等常常同时存在，为污染物排放的控制提出了新的要求。

现有的烟气治理系统存在着以下问题：(1)难以适应负荷变动，在全负荷工况下无法保证一直稳定运行；(2)多针对单一污染物控制，难以实现多种污染物的协同控制。因此，开发适用于钢铁行业燃烧烟气的多种污染物高效协同控制装置，具有重要的理论意义和应用前景。

与本发明相关的现有技术一：

现有技术一的技术方案：

中国专利申请CN103721550A提供了一种烟气同时脱硫脱硝脱VOCs吸收剂及其制备和应用。所述吸收剂由以下按质量百分比计的组分组成：铵盐5-10％、表面活性剂0.01-0.50％、络合剂1‰-2％和水余量。该现有技术中所提供的吸收剂能实现在一套设备中同时高效净化烟气中粉尘、SO₂、NO_x和VOCs等多污染物，具有污染物去除效率高、工艺设备简单、占地面积小、投资和运行成本低、系统易控制管理等优点，并且所述吸收剂原料来源方便，价格低廉，运输、存储、制备和使用简单且安全，生产成本低。

现有技术一的缺点：

虽然现有技术一具有以上所示的诸多益处，但是其在污染物脱除过程中产生了新的废水和废渣。

与本发明相关的现有技术二：

现有技术二的技术方案：

中国专利申请CN105617858A公开了一种组合式烟气多污染物协同深度净化装置及工艺。该装置由低温SCR预处理塔、低温SCR脱硝反应器、湿式吸收塔等部分组成，该工艺通过该装置实现。其中低温SCR脱硝反应器与湿式吸收塔间具有协同作用，能实现多污染的协同深度净化，使得SO₂净化率大于95％，NO_x、重金属、氟化物、氯化物等净化率可分别大于95％，各污染物均能满足新的排放标准要求。并且该工艺流程简单紧凑、投资运行成本低、运行稳定可靠，没有二次污染，可适用于玻璃窑炉、陶瓷窑炉、金属冶炼炉、铝型材熔炼炉等各种工业窑。

现有技术二的缺点：

虽然现有技术二具有以上所示的诸多益处，但是其需要依靠多个反应器串联才能实现对多种污染物的控制，系统复杂。

因此，提供一种新型的燃烧烟气全负荷催化还原氧化耦合反应装置及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容