[发明专利]一种水泥窑烟气脱硝方法

说明书

本发明公开了一种水泥窑烟气脱硝方法，其包括以下步骤：1)将含氮废弃物加入热解炉进行定向催化热解，得到热解气和热解残渣；2)将热解气通入水泥窑系统内的分解炉上部进行烟气脱硝；3)将热解残渣通入水泥窑系统内的分解炉下部进行燃烧放热。本发明利用含氮废弃物定向热解产物替代氨水、尿素等还原剂进行水泥窑烟气脱硝，既节约了还原剂的制备能耗，又有效避免了SCR或SNCR引起的氨逃逸等二次污染，具有显著的环境与经济效益。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种水泥窑烟气脱硝方法。

背景技术

新型干法水泥窑系统产生的氮氧化物主要包括：1)热力型NO_x(60％～70％)，源自经窑头喂入回转窑的头煤(40％左右的煤)的充分燃烧；2)燃料型NO_x和快速型NO_x(约占30％～40％)，源自尾煤(剩下约60％的煤)在分解炉中的燃烧。通常回转窑内产生的含NO_x的烟气先经窑尾进入分解炉底部，再由下至上依次经过各级旋风预热器，再通至生料磨，最终由尾端烟气处理装置排放至大气。

现行水泥窑烟气脱硝技术主要包括分级燃烧、选择性非催化还原(SNCR)以及选择性催化还原(SCR)，本质都是利用C、CO、NH₃等还原剂与烟气中的NO_x反应生成无毒无污染的N₂和H₂O。在水泥行业广泛应用的选择性非催化还原脱硝技术常以氨水为还原剂，通过单一有效还原组分NH₃与NO_x反应，最终实现50％～70％的脱硝效率，该技术具有发展成熟、建设费用低、技术可扩展性好、改造工程量小等优势，但氨水的利用率仅有50％～60％，氨排放容易超标，运行成本也较高。此外，由于NH₃还原NO_x的温度窗口窄，其在分解炉中的有效作用区域小，导致脱硝效率较低，且受温度影响大。

为进一步提高NH₃-SNCR技术的脱硝效率，常采取的方法包括：1)选择效果更佳的氨喷射点或喷入方式，该方法的改造成本低，但提升效果十分有限；2)引入合适的催化剂(NH₃-SCR)，该方法可以实现高脱硝效率(90％)，但存在催化剂的使用寿命短、系统电耗大、投资与运行成本高等问题；3)引入非氨类还原剂(例如：天然气、合成气、液化石油气等)，该方法的脱硝效果好，但同样运行成本高。

研究表明，在水泥窑协同处置污泥等含氮废弃物时会产生少量氨类(NH_x)、烃类(C_xH_y)、醇类(R-OH)及生物质炭，它们均可以用于还原NO_x，而且醇类还可以拓宽NH₃与NO_x反应的温度窗口。然而，在实际工业生产中粗放式的传统水泥窑协同处置废弃物技术仅能够生成少量的CO等还原性组分，绝大部分的废弃物是直接燃烧生成无脱硝活性的H₂O和CO₂，实际的烟气脱硝效果较差。

因此，开发一种适用于水泥窑系统的含氮废弃物定向催化热解脱硝方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥窑烟气脱硝方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种水泥窑烟气脱硝方法，其包括以下步骤：

1)将含氮废弃物加入热解炉进行定向催化热解，得到热解气和热解残渣；

2)将热解气通入水泥窑系统内的分解炉上部进行烟气脱硝；

3)将热解残渣通入水泥窑系统内的分解炉下部进行燃烧放热。

优选的，步骤1)所述含氮废弃物为含氮的废弃皮革、含氮的废旧轮胎、含氮的餐饮油脂中的至少一种。