[發明專利]一種氧化鋁焙燒煙氣的SNCR和SCR組合脫硝系統及脫硝方法

有效

• 申請號: 201710590013.2
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107281915B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;劉霄龍;王雪;陳立;施文博
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/86;B01D53/78;B01D53/56;B01D53/90;B01D45/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種氧化鋁焙燒煙氣的SNCR和SCR組合脫硝系統及脫硝方法，該脫硝系統在原有的氧化鋁焙燒系統的焙燒爐與三級旋風分離器之間沿氧化鋁焙燒煙氣的流動方向依次設置一級SNCR裝置和二級SNCR裝置，一級SNCR裝置與氣體有機胺化合物供給裝置相連，二級SNCR裝置與氨供給裝置相連；二級旋風分離器與濕氫氧化鋁進口之間設置SCR裝置。該氧化鋁焙燒煙氣的SNCR和SCR組合脫硝系統及脫硝方法脫硝效率高，氨逃逸量小，能夠滿足日漸嚴格的氧化鋁焙燒煙氣NOx排放標準。

技術領域

本發明屬于污染物控制技術領域，涉及一種氧化鋁焙燒煙氣的SNCR和SCR組合脫硝系統及脫硝方法。

背景技術

氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的主要來源之一，它可以形成酸雨，還可以與揮發性有機物在光照條件下發生光化學反應，生成臭氧和PM2.5。近年來，隨著能源消耗量的逐步上升，以及環境排放標準的日益嚴厲，各行業的NOx污染控制需求迫切。

鋁冶煉產業在我國的國民經濟和社會發展中具有極其重要的地位和作用。但在鋁冶煉過程中，尤其是氧化鋁焙燒工序，NOx排放強度較大。我國氧化鋁生產普遍采用循環流態焙燒爐，在焙燒過程中，需消耗大量的煤氣，溫度高達900-1100℃左右，同時生成大量的NOx，其濃度高達500mg/m³左右，遠高于《鋁工業污染物排放標準》中100mg/m³的特殊排放限值。因此，必須采用適當的方法對氧化鋁焙燒煙氣中的NOx排放進行高效治理。

目前的煙氣脫硝技術主要包括選擇性非催化還原法(SNCR)和選擇性催化還原法。SNCR技術是在高溫段(900-1100℃)將氨氣或尿素噴入煙氣，將NOx還原為N₂。但SNCR的脫硝效率較低，通常在50％以下，而且容易存在氨逃逸。SCR脫硝技術是在催化劑的作用下，利用氨氣或其它還原劑在催化劑表面將NOx還原為N₂，實現煙氣脫硝。SCR脫硝效率通常可達70％以上，其溫度段為300-400℃。在生產氧化鋁的循環流態焙燒工藝中，焙燒煙氣在經過二級旋風分離器之后，煙氣溫度在300-350℃左右，與SCR反應溫度區間較為吻合。但是氧化鋁焙燒煙氣中H₂O的含量可達20-30％，會在催化劑表面與反應物發生競爭吸附，從而影響SCR脫硝效率。

CN 106215652A公開了一種氧化鋁焙燒煙氣的組合脫硝系統及方法，所述氧化鋁焙燒煙氣的組合脫硝系統，沿煙氣流動方向，包括通過煙氣通道依次連接的焙燒窯爐、三級旋風分離器、二級旋分分離器、一級旋風分離器和末端除塵器，所述的二級旋風分離器與一級旋風分離器之間設有濕原物料干燥進口，所述的在三級旋風分離器與二級旋風分離器之間設有半干原物料干燥進口，所述的焙燒窯爐與三級旋風分離器之間設有干原物料干燥進口，在焙燒窯爐與干原物料干燥進口之間還設有用于通入包含氨氣和醇類有機物的混合氣體的第一凈化氣入口，在一級旋風分離器與末端除塵器之間還設有用以通入臭氧的第二凈化氣入口。所述的組合脫硝方法包括以下步驟：(1)從第一凈化氣入口往焙燒窯爐出口處的高溫段煙道中加入包含氣化后的氨水與醇類有機物的混合氣體，以脫除煙氣中的部分氮氧化物；(2)從第二凈化氣入口往低溫段煙道中加入臭氧，將煙氣中的剩余氮氧化物進一步轉化為NO₂；(3)濕原物料從濕原物料干燥進口進入煙道中，經煙氣干燥，依次變為半干原物料和干原物料，濕原物料干燥過程中，對煙氣中的NO₂進行同步吸收，實現二次脫硝作用。但是，所述氧化鋁焙燒煙氣的組合脫硝系統及方法還存在如下不足：醇類有機物SNCR效果一般，系統內鋁物料本身堿性較弱，對NO₂吸收也有一定局限性。