[发明专利]烧结烟气循环低NOx排放工艺

说明书

本发明涉及一种烧结烟气循环低NOx排放工艺，技术方案包括烧结烟气穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入烟气管道，来自所述机尾段和烟气快速升温段区域的烧结烟气在风箱内与喷入的液氨、以及液氨在高温下汽化形成的氨气混合，在催化作用下发生脱硝还原反应后进入主烟道；来自所述机头段的烧结烟气经对应的风箱收集后通过循环烟气主烟道引出，送入烧结机台车上方的循环烟气罩内，在高压风机的抽力作用下再次进入烧结料层，参与烧结过程并还原脱硝后穿过台车篦子再次进入风箱内。本发明工艺流程简单、不外购催化剂实现有效脱硝、可控性好、对环境友好、设备投资省、运行成本低，并能有效脱除外排烧结烟气中的NOx。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺，具体的说是一种烧结烟气循环低NOx排放工艺。

背景技术

钢铁行业烟气污染是我国大气污染的主要来源之一，“十二五”期间钢铁行业虽已完成烧结烟气脱硫，但脱硝工作才刚刚起步，较成熟的SCR脱硝技术由于催化脱硝温度窗口的制约，脱硝装置投资和运行费用偏高，一次性投资成本高(其中催化剂成本占投资总成本的30－40％)；温度窗口一般在350－450℃之间，需要消耗大量热能给烟气加热，额外增加了SCR脱硝的运行成本。低温脱硝催化剂多半为贵金属，其成本更高，而且易发生氧抑制和硫中毒。即使开发出低成本、低落温窗口的催化剂对烧结烟气进行SCR催化还原脱硝，其功能也仅仅只能脱除NOx，对烧结烟气的净化全过程来说，每种污染物的脱除需对应建设一套设施，各独立设施的污染物去除功能单一，导致烟气净化系统工艺路线长，占地面积大，控制复杂。

为了减少烟气净化设施的规模，佐藤羲政等开展了烧结烟气循环的研究，将烧结烟气部分循环再次进入烧结机，可明显减少了废气的排放量,可实现减排25-50％,具有重大的环境和社会效益。但目前开展的烟气循环并未针对烟气的性质进行分区、分质循环，节能及减排效果不明显，以至于国内还未全面推广应用。

通过对烧结机不同区域的烟气进行跟踪分析，烧结机不同区域其烟气物性及组成区别较大，如图1-1、图1－2、图2-1、图2-2所示，在烟气快速升温段前期，如9、10号风箱以前(风箱编号按两侧连续编号，数字大的对应机头，小的对应机尾)，烟气温度低，NOx浓度高；快速升温段后(9、10号风箱以后)，烟气温度高，NOx浓度低。

另一方面，Yao等发现γ-Fe₂O₃对NH₃-SCR脱硝有较强的活性，在250℃下达到95％的最佳脱硝效率。王芳等也证明了铁矿石对烟气中低浓度NO_x的催化还原特性。针对此，本技术利用烧结矿中铁系氧化物多组分协同催化作用，在烧结机中部的烟气快速升温段，向风箱内的喷入氨气，利用烟气中的粉尘富含铁系氧化物多组分具有的脱硝催化作用，且温度在300℃以上，实现了烧结粉尘及烟气的高温(脱硝温度窗口)余热充分利用并同步脱硝的目的。同时，将快速升温段前期的烟气循环引到烧结机快速升温段后段，再次进入烧结过程，既节省了脱硝设备的投资，还省去了外购脱硝催化剂。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，针对烧结机不同区域产生的烟气污染物浓度不同以及不同区域的烧结矿或烧结混合料层内的不同的反应特性，提供一种工艺流程简单、不外购催化剂实现有效脱硝、可控性好、对环境友好、设备投资、运行成本低，并能有效减排NOx的烧结烟气循环低NOx排放工艺。