[发明专利]一种氧化铝焙烧烟气的SCR脱硝装置、方法及其应用

说明书

本发明涉及一种氧化铝焙烧烟气的SCR脱硝装置、方法及其应用。所述装置包括依次连接的二级旋风分离器出口至湿氢氧化铝入口之间的烟道、高温电除尘器及SCR脱硝反应器。烟道上依次设置有烟气引出口和烟气引回口；其内加装一号电动挡板门。烟气引出口与高温电除尘器之间依次设置二号电动挡板门和应急冷却剂入口。SCR脱硝反应器与烟气引回口之间设置三号电动挡板门。一号、二号、三号电动挡板门、应急冷却剂入口通过烟气温度测试系统实现各电动挡板门的自动切换和冷却剂的喷入或停止。此装置脱硝效率能满足日渐严格的氧化铝焙烧烟气NO_x排放标准，可应对氧化铝焙烧生产系统非正常条件下的高温冲击，对氧化铝焙烧烟气有较强适用性。

技术领域

本发明涉及污染物控制技术领域，尤其涉及一种氧化铝焙烧烟气的SCR脱硝装置、方法及其应用。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是一种重要的大气污染物，它可以形成酸雨，还可以与挥发性有机物在光照条件下发生光化学反应，生成臭氧和PM2.5。近年来，随着化石能源消耗量的逐渐增加，各行业的大气污染物排放标准的日益严厉，烟气脱硝治理技术需求迫切。

铝冶炼产业在我国的国民经济和社会发展中占据主要地位，但在铝冶炼过程中，尤其是氧化铝焙烧工序，NO_x排放强度较大。我国氧化铝生产普遍采用循环流态焙烧炉，在焙烧过程中，需消耗大量的煤气，温度高达900-1100℃左右，同时生成大量的NO_x，其浓度高达500mg/m³左右，远高于《铝工业污染物排放标准》中100mg/m³的特殊排放限值。2017年5月份环保部发布的《关于京津冀及周边地区执行大气污染物特别排放限值的公告(征求意见稿)》中明确提出，京津冀大气传输通道城市的包括有色在内的多个行业新建及现有企业执行大气污染物特别排放限值，而铝冶炼产业包含在有色行业之内，而标准执行由京津冀向全国推广的趋势已迫在眉睫。因此，必须采用适当的方法对氧化铝焙烧烟气中的NO_x排放进行高效治理。

目前的烟气脱硝技术主要包括选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。SNCR技术是在高温段(900-1100℃)将氨气或尿素喷入烟气，将NO_x还原为N₂。但SNCR的脱硝效率较低，通常在50％以下，而且容易存在氨逃逸。

CN106215652A公开了一种氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统及方法，所述氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统，沿烟气流动方向，包括通过烟气通道依次连接的焙烧窑炉、三级旋风分离器、二级旋风分离器、一级旋风分离器和末端除尘器，所述的二级旋风分离器与一级旋风分离器之间设有湿原物料干燥进口，所述的在三级旋风分离器与二级旋风分离器之间设有半干原物料干燥进口，所述的焙烧窑炉与三级旋风分离器之间设有干原物料干燥进口，在焙烧窑炉与干原物料干燥进口之间还设有用于通入包含氨气和醇类有机物的混合气体的第一净化气入口，在一级旋风分离器与末端除尘器之间还设有用以通入臭氧的第二净化气入口。所述的组合脱硝方法包括以下步骤：(1)从第一净化气入口往焙烧窑炉出口处的高温段烟道中加入包含气化后的氨水与醇类有机物的混合气体，以脱除烟气中的部分氮氧化物；(2)从第二净化气入口往低温段烟道中加入臭氧，将烟气中的剩余氮氧化物进一步转化为NO₂；(3)湿原物料从湿原物料干燥进口进入烟道中，经烟气干燥，依次变为半干原物料和干原物料，湿原物料干燥过程中，对烟气中的NO₂进行同步吸收，实现二次脱硝作用。但是，所述氧化铝焙烧烟气的组合脱硝系统及方法还存在如下不足：醇类有机物SNCR效果一般，系统内铝物料本身碱性较弱，对NO₂吸收也有一定局限性。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种氧化铝焙烧烟气的SCR脱硝装置及方法，所述氧化铝焙烧烟气的SCR脱硝装置及方法脱硝效率高。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：