[发明专利]一种烧结烟气臭氧梯级氧化-吸收脱硝系统及方法

说明书

本发明涉及一种烧结烟气臭氧梯级氧化‑吸收脱硝系统及方法，所述系统包括臭氧发生装置、臭氧分配装置、烟气降温装置以及烟气吸收装置。本发明采用梯级氧化‑吸收的原理，通过对烟气的降温处理以及依次进行的三次臭氧氧化，在较低臭氧用量的情况下实现了对氮氧化物的充分吸收，且N₂O₅的生成和吸收控制在吸收塔内，可以在N₂O₅生成之后迅速被吸收，加速N₂O₅生成可逆反应的向右进行，进而实现了臭氧在低耗前提下的高效脱硝，NO_x脱除效率可达85％以上，同时避免了臭氧逃逸和黄烟的问题，对烧结烟气脱硝具有较强的适用性，具有良好的经济效益和应用前景。

技术领域

本发明属于污染物控制技术领域，具体涉及一种烧结烟气臭氧梯级氧化-吸收脱硝系统及方法。

背景技术

随着对环保的重视程度日渐提升，我国多个行业烟气污染物排放标准日渐严格，脱硫和除尘设施已基本普及，相较而言，氮氧化物NO_x的治理成为制约环保升级的关键。我国钢铁行业NO_x排放量仅次于电站锅炉和水泥窑炉，居行业第三位。而在钢铁行业NO_x排放中，50％以上来自于烧结工序。烧结烟气具有流量大(>100万m³/h)、烟气温度低(120-180℃)、NO_x浓度波动大(180-600mg/m³)的特点，成为环境治理的难点。近年来，NO_x特别排放限值已经从300mg/m³提到了100mg/m³，而一些企业更是提出了50mg/m³的超低排放的标准。如此以来，大量的烧结机NO_x不达标。因此，开发烧结烟气低温脱硝技术迫在眉睫。

目前烧结烟气脱硝技术主要包括活性炭技术、选择性催化还原(SCR)技术、和氧化脱硝技术。活性炭技术尽管能实现硫硝一体化控制，但现有烧结烟气活性炭工程案例显示，运行时需采用较低的空速，使得活性炭用量很大，且需要对活性炭加热再生，使得运行成本很高。SCR脱硝技术是在烟气中喷入还原剂，在催化剂存在条件下将NO_x还原为N₂，中高温SCR运行温度一般在280-320℃，而中低温SCR运行温度一般在220-280℃，两种脱硝技术均需对烧结烟气进行烟气再热，使得现有SCR技术运行成本较高，且现有催化剂基本均为钒基催化剂，废旧催化剂为危废，难以处理。氧化脱硝技术是在烟气中进入脱硫塔之前，喷入臭氧或其它种类的氧化剂，将烟气中的NO氧化成NO₂或N₂O₅等高价氮氧化物，在脱硫塔内实现同步脱硫脱硝。

CN103977679A公开了一种分级氧化吸收式烧结烟气同时脱硫脱硝的方法及系统，在一级氧化塔内使用次氯酸钠和高锰酸钾溶液对烧结烟气进行喷淋氧化，将NO_x和SO₂氧化成NO₂和SO₃；在二级吸收塔内使用吸收剂溶液对喷淋氧化后的烧结烟气进行喷淋吸收，对NO₂和SO₃进行吸收；最后将喷淋氧化和喷淋吸收后的烧结烟气进行排放。该方法需采用次氯酸钠和高锰酸钾化学品作为氧化剂，仅能将烟气中的NO氧化为NO₂，而NO₂本身吸收能力有限，初始NO_x浓度较高时容易出现黄烟。此外，将SO₂氧化为SO₃也需要额外消耗大量的氧化剂。