[发明专利]炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统

摘要

本发明涉及一种炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺及系统，所述系统包括回转窑、余热锅炉及脱硫塔；回转窑煅烧段内安装还原剂雾化喷入装置，余热锅炉由余热锅炉主体、催化脱硝段及补充换热段依次连接组成，催化脱硝段内设脱硝催化剂，脱硫塔净烟气出口设CEMS监测装置；还原剂雾化喷入装置通过还原剂输送管道连接还原剂输送主管，还原剂输送管道上的流量控制阀通过PID控制器与CEMS监测装置联锁。本发明结合炭素回转窑煅烧生产过程中原料、烟气的温度场梯度变化，在适宜的温度范围内分别采用直接还原脱硝和选择性催化还原脱硝；并结合生产工艺依次对烟气进行余热回收、烟气脱硫，最终实现回转窑烟气的资源回收和净化处理。

主权项

1.炭素回转窑烟气脱硫脱硝余热利用一体化工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)炭素煅烧工序原料进入回转窑，在回转窑内依次经过下料段、预热段、煅烧段、排料段完成煅烧过程；煅烧能量来自于回转窑端部烧嘴，在煅烧过程中来自燃料、原料的硫、氮与氧气反应生成了二氧化硫、氮氧化物；2)在回转窑的煅烧段，工序温度850～1100℃区间内安装还原剂雾化喷入装置，利用脱硝还原剂与氮氧化物反应进行烟气一级脱硝，脱硝还原剂热分解成NH3并与烟气中的NOx反应生成N2和H2O，反应式如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O8NH3+6NO2→7N2+12H2O3)通过烟气一级脱硝后，氮氧化物浓度降为初始值的50％以下的烟气，在回转窑内依次经过预热段、下料段后，温度达到750℃以上；将这部分高温烟气引入余热锅炉进行余热回收；4)余热锅炉中，在烟气温度降至350～420℃的区域内，安装催化脱硝装置，利用脱硝催化剂选择还原氮氧化物进行烟气二级脱硝，其反应式为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O；NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O；烟气二级脱硝的效率在80％以上，经过两级烟气脱硝后，烟气中的氮氧化物浓度已降至50mg/Nm3以下，满足国家氮氧化物超低排放的要求；5)两级烟气脱硝后的烟气温度降至340～360℃，再次回收热量后，将温度降至130℃以下的烟气送入脱硫装置；脱硫装置采用塔式结构，利用脱硫剂雾化喷淋的方式，将烟气中的二氧化硫进行脱除，并浓缩生产硫铵溶液；反应式如下：SO2+H2O＝H2SO3H2SO3+NH3＝NH4HSO3NH4HSO3+NH3＝(NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2＝2(NH4)2SO46)经过脱硫后的烟气满足国家二氧化硫排放的要求，可以直接外排；通过CEMS检测装置对外排净烟气中的污染物实时监测，并通过PID控制器对各阶段脱硝还原剂的供给量进行调配。