[發(fā)明專(zhuān)利]炭素回轉(zhuǎn)窯煙氣脫硫脫硝余熱利用一體化工藝及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810037916.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108295652A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鵬元;謝國(guó)威;徐陽(yáng);唐宇;張克弢;徐永權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/86
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/86;B01D53/78;B01D53/56;B01D53/50
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專(zhuān)利事務(wù)所 21224
• 代理人: 張群

1.炭素回轉(zhuǎn)窯煙氣脫硫脫硝余熱利用一體化工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)炭素煅燒工序原料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)依次經(jīng)過(guò)下料段、預(yù)熱段、煅燒段、排料段完成煅燒過(guò)程；煅燒能量來(lái)自于回轉(zhuǎn)窯端部燒嘴，在煅燒過(guò)程中來(lái)自燃料、原料的硫、氮與氧氣反應(yīng)生成了二氧化硫、氮氧化物；

2)在回轉(zhuǎn)窯的煅燒段，工序溫度850～1100℃區(qū)間內(nèi)安裝還原劑霧化噴入裝置，利用脫硝還原劑與氮氧化物反應(yīng)進(jìn)行煙氣一級(jí)脫硝，脫硝還原劑熱分解成NH₃并與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N₂和H₂O，反應(yīng)式如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

3)通過(guò)煙氣一級(jí)脫硝后，氮氧化物濃度降為初始值的50％以下的煙氣，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱段、下料段后，溫度達(dá)到750℃以上；將這部分高溫?zé)煔庖胗酂徨仩t進(jìn)行余熱回收；

4)余熱鍋爐中，在煙氣溫度降至350～420℃的區(qū)域內(nèi)，安裝催化脫硝裝置，利用脫硝催化劑選擇還原氮氧化物進(jìn)行煙氣二級(jí)脫硝，其反應(yīng)式為：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O；

煙氣二級(jí)脫硝的效率在80％以上，經(jīng)過(guò)兩級(jí)煙氣脫硝后，煙氣中的氮氧化物濃度已降至50mg/Nm³以下，滿足國(guó)家氮氧化物超低排放的要求；

5)兩級(jí)煙氣脫硝后的煙氣溫度降至340～360℃，再次回收熱量后，將溫度降至130℃以下的煙氣送入脫硫裝置；脫硫裝置采用塔式結(jié)構(gòu)，利用脫硫劑霧化噴淋的方式，將煙氣中的二氧化硫進(jìn)行脫除，并濃縮生產(chǎn)硫銨溶液；反應(yīng)式如下：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃

H₂SO3+NH₃＝NH₄HSO₃

NH₄HSO₃+NH₃＝(NH₄)₂SO₃

2(NH4)₂SO₃+O₂＝2(NH₄)₂SO₄

6)經(jīng)過(guò)脫硫后的煙氣滿足國(guó)家二氧化硫排放的要求，可以直接外排；通過(guò)CEMS檢測(cè)裝置對(duì)外排凈煙氣中的污染物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)PID控制器對(duì)各階段脫硝還原劑的供給量進(jìn)行調(diào)配。

2.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述工藝的炭素回轉(zhuǎn)窯煙氣脫硫脫硝余熱利用系統(tǒng)，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)窯、余熱鍋爐及脫硫塔；所述回轉(zhuǎn)窯按物料流動(dòng)方向分為下料段、預(yù)熱段、煅燒段及排料段，其中在煅燒段工序溫度850～1100℃區(qū)間內(nèi)安裝還原劑霧化噴入裝置，下料段一端設(shè)高溫?zé)煔獬隹冢邷責(zé)煔獬隹谶B接余熱鍋爐的高溫?zé)煔馊肟冢酂徨仩t由余熱鍋爐主體、催化脫硝段及補(bǔ)充換熱段依次連接組成，催化脫硝段內(nèi)設(shè)脫硝催化劑，余熱鍋爐主體的煙氣出口一端與催化脫硝段連接，補(bǔ)充換熱段設(shè)低溫?zé)煔獬隹谶B接脫硫塔下部的煙氣入口；脫硫塔上部設(shè)脫硫液噴淋裝置，下部一側(cè)設(shè)硫銨溶液采出口；脫硫塔頂部設(shè)凈煙氣出口，凈煙氣出口設(shè)CEMS監(jiān)測(cè)裝置；還原劑霧化噴入裝置通過(guò)還原劑輸送管道連接還原劑輸送主管，還原劑輸送主管與脫硝還原劑儲(chǔ)存裝置連接，還原劑輸送主管上設(shè)還原劑供給裝置；還原劑輸送管道上設(shè)流量控制閥，流量控制閥通過(guò)PID控制器與CEMS監(jiān)測(cè)裝置連接。