[发明专利]用于水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于水泥窑炉烟气污染物控制技术领域，具体涉及一种用于水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的方法及装置。

背景技术

火电、水泥、钢铁等行业是大气污染物的主要固定排放源。面对日益严峻的大气污染问题，我国已提出“十二五”期间氮氧化物（NO_x）降低10％、二氧化硫（SO₂）降低8%的约束性指标。广东省已率先颁布了更严格的《水泥工业大气污染物排放标准》（DB44/818-2010），规定氮氧化物、SO₂排放浓度最高限制为550mg/m³、100mg/m³。目前水泥窑烟气NO_x排放浓度普遍在800~1100mg/m³，部分水泥厂由于原料中硫含量高，造成SO₂排放浓度高达500mg/m³以上。因此，水泥行业烟气脱硝脱硫势在必行。

采用分段燃烧等源头控制技术降低水泥窑氮氧化物产生量已难以满足日益严格的排放标准，以氨为还原剂选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）技术是目前工业应用最为广泛的固定源脱硝技术。如中国专利“水泥窑燃烧废气处理装置及处理方法”（申请号：200580046123.8）、“一种应用在水泥行业的脱硝系统”（申请号：201120207978.7）、“一种水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置”（申请号：201110402436.X）等都采用SCR技术进行水泥窑烟气脱硝，但此类技术由于SCR催化剂在水泥烟气高尘、高温环境下存在堵塞、中毒、磨损严重等问题，造成运行费用高昂，在水泥行业脱硝中实际应用极少。而SNCR技术具有操作简单、运行费用较低等优点，且对水泥生产工艺改动较少，特别适用于高温的水泥烟气脱硝，如中国专利“一种降低水泥窑氮氧化物排放的方法”（申请号：03129932.6）、“一种水泥厂烟气脱硝智能控制系统”（申请号：201210061363.7）、“一种降低水泥回转窑烧成带区域氮氧化物排放量的方法及专用设备”（201210165337.）等均涉及此类技术，采用的还原剂一般为氨水，喷入的位置或分解炉或回转窑内。

上述这些方法只能降低水泥生产过程的部分氮氧化物，且对于SO₂不具减排效果，难以在高硫水泥窑烟气中实现同时脱硝脱硫，因此，为了适应新的环境标准和工业需求，开发一种能同时去除水泥回转窑烟气中NO_x、SO₂的工艺及装置显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种用于水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的脱硝固硫剂；该脱硝固硫剂是由还原剂和固硫剂组成的混合悬浊乳液。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述脱硝固硫剂进行水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的装置。

本发明的再一目的在于提供一种利用上述装置进行水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的方法，通过脱硝固硫剂配制系统制备特定的脱硝固硫剂，将以上脱硝固硫剂通过20Kg/cm²压缩空气加压由雾化喷嘴雾化，分两路分别喷入温度为700~1200℃的水泥回转窑预分解炉顶部及预分解炉与预热器管道连接处，并与烟气充分混合，脱硝固硫剂中的还原剂选择性非催化烟气中的NO_x还原为无害的N₂，脱硝固硫剂中的固硫剂与烟气中的SO₂反应形成硫酸盐等固体，可以同时高效脱除水泥窑烟气中的NO_x、SO₂。

本发明的目的通过下述工艺方案实现：一种用于水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的脱硝固硫剂，该脱硝固硫剂包括质量百分比浓度为15~25%的还原剂和质量百分比浓度为30~55%的固硫剂；所述还原剂为氨水或尿素；所述固硫剂为NaOH、Na₂CO₃、CaCO₃、Mg(OH)₂、CaO、Fe₂O₃和MgO中的两种以上。

一种应用上述的脱硝固硫剂进行水泥回转窑烟气同时脱硝脱硫的装置，该装置包括脱硝固硫剂配制系统、脱硝固硫剂储存系统、脱硝固硫剂喷射系统及自动控制系统，其中，脱硝固硫剂配制系统、脱硝固硫剂储存系统和脱硝固硫剂喷射系统依次连接；自动控制系统分别与脱硝固硫剂配制系统和喷射系统连接。