[发明专利]一种有机废液分级脱硝装置及其方法

说明书

本发明涉及烟气脱硝装置及其方法，公开了一种有机废液分级脱硝装置及其方法，所述装置包括固废焚烧装置、一级脱硝装置、二级脱硝装置、余热回收系统和烟气净化系统。本发明工艺中，固废焚烧产生的烟气和有机废液进入一级脱硝装置，部分有机废液在贫氧条件下直接将固废焚烧烟气的NOx还原为N₂，其余未反应的有机废液裂解为小分子焦油和还原性气体，这部分小分子焦油和还原气体进入二级脱硝装置中进行高温完全燃烧，同时可进一步还原烟气中NOx。通过本发明的技术方案，可将有机废液作为NOx的还原剂，且通过两步法脱硝最大化其脱硝能力，具有突出的环境和经济效益。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝装置及其方法，具体而言，涉及一种有机废液分级脱硝装置及其方法。

背景技术

目前，危废主要处置方法为高温焚烧，一般采用“回转窑焚烧炉+二燃室”的结构，在到达回转窑焚烧炉出口时转化成高温烟气和灰渣。高温烟气进入二燃室，在过量空气作用下，进一步完全燃烧，保证微量有机物及二噁英在高温下充分分解。随着环保日益加严，危废焚烧烟气需经脱硫脱硝等烟气净化后方能达标排放。目前电厂、工业燃煤锅炉脱硝技术主要为SCR和SNCR，其中SCR最佳温度区间为350-500℃之间，然而，危废焚烧中需将烟气在急冷塔内瞬间从550℃降低到180℃，无法采用SCR脱硝工艺。SNCR脱硝效率低，无法满足高氮原料的NOx排放要求足，且存在氨逃逸等问题。因此，亟需开发一种适用于危废焚烧的高效脱硝技术。

固体燃料的解耦燃烧技术已被验证为一种高效得脱硝技术，该方法首先将固体燃料进行热解，产生焦油、还原气体和半焦，然后热解组分进行完全燃烧。基本原理为焦油、还原气体和半焦作为还原剂，可将烟气中NOx还原为N₂，其中焦油脱硝能力远高于其它两类物质。化工等行业产生的有机废液基本上属于焦油中一种或若干种组分，有望作为一种烟气脱硝剂。

专利112097264A公开了一种危险废物低氮排放分级焚烧工艺，该方法是将有机废液在流化床中进行空气气化，形成的还原组分和固废焚烧烟气进入二燃室燃烧，其中还原组分的再燃可将焚烧烟气NOx还原为N₂，然而由于不可凝还原气体（如H₂、CO）的脱硝能力远低于焦油，该系统的低氮优势未发挥到最大。此外，焦油和还原气体再燃都是基于一步法进行脱硝，导致相当数量的还原组分通过燃烧予以消耗，降低了单位质量有机废液的脱硝效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机废液分级脱硝装置及其方法，本发明将有机废液作为脱硝还原剂和能源进行综合利用，将固废焚烧烟气的NOx有效还原为N₂，同时其燃烧产生的热量可减少辅助燃料(如天然气、柴油等)的使用，降低了系统烟气净化和运行成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种有机废液分级脱硝装置，包括固废焚烧装置、一级脱硝装置、二级脱硝装置、余热回收系统、烟气净化系统。所述固废焚烧装置设有固废给料口、给风口和烟气出口，所述一级脱硝装置上设有废液喷枪、烟气入口和还原气体出口，所述二级脱硝装置上设有给风口。所述回转窑烟气出口与一级脱硝装置烟气入口相连，一级脱硝装置还原气体出口与二级脱硝装置还原组分入口依次相连。

本发明的技术方案提供了一种有机废液分级脱硝工艺方法，该方法包括以下步骤：固废给入焚烧装置进行燃烧，该固废装置为回转窑、流化床等焚烧炉型的任意一种。固废焚烧烟气进入一级脱硝装置，有机废液经废液喷枪经充分雾化后给入一级脱硝系统，部分有机废液在贫氧条件下直接将固废焚烧烟气的NOx还原为N₂，其余未反应的有机废液裂解为小分子焦油和还原性气体。小分子焦油、还原气体和焚烧烟气进入二级脱硝装置，在补充适量空气后进行高温燃烧，一方面还原组分再燃过程可进一步还原烟气中NOx，另一方面高温燃烧可确保有机物和二噁英充分分解。二级脱硝装置的高温烟气经余热回收后降低到550-600℃，之后经急冷塔在1-2s内降低到180-200℃，然后经烟气净化满足环保指标后排到大气中。