[发明专利]一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝工艺

说明书

本发明涉及一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝工艺，技术方案包括烧结烟尘在高压风机的抽力作用下穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入主烟道；沿烧结机台车行进方向将烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域，所述烧结烟尘出主烟道再依次经脱硝烟气换热器、烟气加热器进入流化床脱硝反应器；向机尾段和烟气快速升温段下方的风箱内及烟气加热器的烟气出口管道内喷入液氨，使所述烧结烟尘在自身携带的富含铁系氧化物的颗粒物催化作用下与氨气发生脱硝还原反应。本发明工艺简单、不外购催化剂、余热回收率高、节能降耗、占地面积小、设备投资和运行成本低。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺，具体的说是一种偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝工艺。

背景技术

为了减少SO₂和NO_X的污染，国家制定了更为严格的排放标准。在煤电行业，单独脱硫或脱硝技术上已取得成功，并实现了工业化应用，如石灰石-石膏法脱硫技术及选择性催化还原(SCR)脱硝技术，其脱硫脱硝效率可达90％以上。选择性催化还原脱硝是采用氨(NH₃)作为还原剂，在催化剂的存在下，将烟气中的NO_X还原成N₂。

但在钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝方面，由于其烟气性质与电厂燃煤烟气性质有较大区别。烧结烟气量大，温度低，含氧量及湿度较高，直接移植燃煤电厂烟气采用的脱硫脱硝技术，必然导致脱硫脱硝投资大、运行费用高。由于烧结烟气温度较低，在进行SCR催化还原脱硝，均存在烟气加温过程，需要补充额外热能，额外增加了SCR脱硝的运行成本。同时SCR催化还原脱硝的关键是脱硝催化剂，在SCR脱硝系统总投资中，催化剂的投资成本占30％以上，所以寻求开发既廉价又高效的新型脱硝催化剂是国内外烟气SCR脱硝技术研究的总趋势。

Pio等研究了贵金属催化剂，并对贵金属催化剂进行处理和改性研究，可告得到具有较好的催化活性、较强的热稳定性、较长的使用寿命的贵金属催化剂，但是贵金属价格昂贵，导致催化剂成本的增加。因此近年来研究者们在研究用相对廉价的金属氧化物来替代。

在“十二五”期间，国内对金属氧化物催化剂在SCR技术中的应用研究已取得较大突破。目前采用金属氧化物催化剂对烧结烟气进行催化脱硝已被业界广泛认可，技术也较为成熟。最典型的金属氧化物催化剂以V₂O₅为主剂，以MoO₃、WO₃和MoO₃-WO₃为辅剂构成的复合氧化物作为活性成分。但是，这些催化剂需要的起活温度较高，在低温范围活性较低，很难达到实际应用要求。目前研究的低温SCR金属氧化物催化剂可分为负载型和非负载型，负载型多数以TiO₂或Al₂O₃为载体，还有一些以SiO₂为载体，负载各种金属氧化物，如V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu等，其中，含Mn的催化剂具有良好的低温活性而得到广泛研究。非负载型主要集中在Mn基、Ce基和Co基及其复合金属氧化物方面。

在钢铁行业，金属氧化物，特别是铁系多氧化物在钢铁生产的全流程中普遍存在，如能利用铁系多氧化物作为烟气掊硝催化剂，将极大降低脱硝成本。本技术正是基于此思路，利用烧结烟尘中的颗粒物富含铁系多氧化物的特点，对烟气中的NOx进行脱除。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，针对现有烧结烟气脱硝投资大、运行成本高、废弃催化剂处理难等问题，提供一种系统简单、不外购催化剂、烧结过程的余热回收效率高、节能降耗、占地面积小、烟气脱硝设备投资和运行成本低的偶合利用烧结烟尘余热的烧结烟尘自催化脱硝工艺。