[發(fā)明專利]一種干法水泥窯煙氣脫硫脫硝一體化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710945712.4
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107551799B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞麗;陳美娜;崔素萍;彭司宇;馬曉宇;蘭明章
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/60
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種干法水泥窯煙氣的脫硫脫硝一體化方法，屬于水泥工業(yè)煙氣污染物控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先將稻殼灰和電石渣置于60～105℃的溫度下干燥12～24h；然后將稻殼灰和電石渣按照不同的體積比(1:1～9:1)混合均勻；最后在800～900℃，氧氣濃度為1％～5％的條件下,利用稻殼灰和電石渣進(jìn)行SO₂和NOx的同時(shí)脫除。其中，電石渣可以作為水泥原料進(jìn)行配比，同時(shí)稻殼灰中的氧化物灰分也可以作為水泥的成分，不會影響水泥的性能。并且電石渣中的Ca在脫硫的同時(shí)又能促進(jìn)碳還原氮氧化物的過程，稻殼灰在利用C脫硝的同時(shí)又為脫硫脫硝提供了更大的反應(yīng)空間，使反應(yīng)更加充分。本發(fā)明工藝簡單，吸附材料成本低，脫硫和脫硝效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水泥工業(yè)煙氣污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用電石渣/稻殼灰復(fù)合添加劑在水泥窯分解爐實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化的方法。

背景技術(shù)

SO₂和NOx是水泥工業(yè)窯爐尾氣中主要的大氣污染物，是造成酸雨的主要原因，除此之外，NOx還會造成霧霾、光化學(xué)污染和溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境問題。隨著環(huán)保要求的不斷提高，《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915-2013)中規(guī)定：一般地區(qū)SO₂和NOx排放限制分別為200mg/m³、400mg/m³，重點(diǎn)地區(qū)SO₂和NOx排放限制分別為100mg/m³、320mg/m³，需要嚴(yán)格控制SO₂和NOx排放。因此找到有效降低水泥工業(yè)SO₂和NOx排放的方法至關(guān)重要。

目前水泥行業(yè)普遍是對SO₂和NOx進(jìn)行分別脫除?，F(xiàn)階段水泥行業(yè)的脫硫主要有利用原料中的石灰石吸收SO₂的自減排技術(shù)和包括干法、濕法、半干法以及復(fù)合脫硫技術(shù)等額外的SO₂減排技術(shù)，但現(xiàn)有的脫硫技術(shù)大都存在脫硫效率低、設(shè)備投資大或者運(yùn)行成本高等問題。另一方面，現(xiàn)在主要的脫硝方法有選擇性催化還原技術(shù)(SCR)和選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)，而這兩種技術(shù)都需要使用氨氣或尿素作為還原劑，因此需要額外的儲氨(尿素)和噴氨(尿素)裝置，且還會出現(xiàn)氨逃逸現(xiàn)象，造成二次污染。目前采用的脫硫脫硝一體化技術(shù)大多是脫硫、脫硝兩種方式的聯(lián)合，即SO₂和NOx分別處理。聯(lián)合的脫硫脫硝技術(shù)存在固定投資高，流程復(fù)雜，運(yùn)行操作復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等問題。煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)可以在同一套系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫與脫硝，縮短流程，設(shè)備精簡，占地面積小，基建投資少，運(yùn)行管理方便和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為大氣污染控制領(lǐng)域中前沿性的研究方向。

活性炭在O₂和水蒸氣存在的條件下，吸附煙氣中的SO₂產(chǎn)生硫酸后被加熱或洗滌再生而循環(huán)使用。需在活性炭吸收脫硫系統(tǒng)中加入NH₃才可同時(shí)脫除NOx?；钚蕴糠ㄓ捎谀軌蛲瑫r(shí)去除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物、吸附劑可以再生等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注。但其市場成本高，難以滿足大規(guī)模工業(yè)化使用的需要。脫除反應(yīng)溫度低，最佳的反應(yīng)溫度為100～200℃，不適用于水泥工業(yè)，并且需加入氨氣才能達(dá)到脫硝效果，工藝復(fù)雜。因此尋找價(jià)格低廉而吸附效果好的吸附劑一直為各國研究人員所努力。電石渣作為難以處理的工業(yè)廢棄物對周邊環(huán)境的污染較為嚴(yán)重。利用電石渣代替石灰石作為煙氣脫硫鈣基脫硫劑，既減少石灰石的大量開采，又能對電石渣廢物利用,同時(shí)解決環(huán)境污染問題?，F(xiàn)有的研究表明，在脫硫反應(yīng)中電石渣的反應(yīng)活性優(yōu)于石灰石，并且電石渣在受熱分解時(shí)水分逸出使生成的CaO有較多孔隙，有利于氣－固相反應(yīng)進(jìn)行，具有很好的脫硫效果。電石渣較為適宜的燃燒溫度在900℃左右，此時(shí)的固硫效率高，該溫度符合水泥窯分解爐的溫度。稻殼灰是稻殼燃燒后的主要副產(chǎn)物，富含無定形二氧化硅和碳，也是農(nóng)業(yè)上產(chǎn)生的主要垃圾。其價(jià)格低廉，數(shù)量龐大，比表面積高，因此反應(yīng)活性也較高，具有一定的利用價(jià)值。使用稻殼灰不僅能顯著提高工業(yè)化的發(fā)展，同時(shí)也能夠保護(hù)環(huán)境不受污染。電石渣和稻殼灰能夠以很低的成本達(dá)到很高的經(jīng)濟(jì)效益，是實(shí)現(xiàn)水泥窯煙氣脫硫脫硝一體化的優(yōu)質(zhì)原料。

發(fā)明內(nèi)容