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[發明專利]炭素回轉窯煙氣脫硫脫硝余熱利用一體化工藝及系統在審

專利信息
申請號: 201810037916.2 申請日: 2018-01-16
公開(公告)號: CN108295652A 公開(公告)日: 2018-07-20
發明(設計)人: 李鵬元;謝國威;徐陽;唐宇;張克弢;徐永權 申請(專利權)人: 中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司
主分類號: B01D53/86 分類號: B01D53/86;B01D53/78;B01D53/56;B01D53/50
代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224 代理人: 張群
地址: 114044 遼*** 國省代碼: 遼寧;21
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 還原劑輸送 炭素回轉窯 余熱鍋爐 煙氣 煙氣脫硫脫硝 還原劑霧化 一體化工藝 監測裝置 噴入裝置 余熱利用 回轉窯 脫硫塔 脫硝段 脫硝 催化 選擇性催化還原 回轉窯煅燒 凈煙氣出口 流量控制閥 脫硝催化劑 溫度場梯度 管道連接 凈化處理 煙氣脫硫 依次連接 余熱回收 直接還原 資源回收 煅燒生產 換熱段 聯鎖 生產工藝 補充 主管
【權利要求書】:

1.炭素回轉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入回轉窯,在回轉窯內依次經過下料段、預熱段、煅燒段、排料段完成煅燒過程;煅燒能量來自于回轉窯端部燒嘴,在煅燒過程中來自燃料、原料的硫、氮與氧氣反應生成了二氧化硫、氮氧化物;

2)在回轉窯的煅燒段,工序溫度850~1100℃區間內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進行煙氣一級脫硝,脫硝還原劑熱分解成NH3并與煙氣中的NOx反應生成N2和H2O,反應式如下:

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O

8NH3+6NO2→7N2+12H2O

3)通過煙氣一級脫硝后,氮氧化物濃度降為初始值的50%以下的煙氣,在回轉窯內依次經過預熱段、下料段后,溫度達到750℃以上;將這部分高溫煙氣引入余熱鍋爐進行余熱回收;

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

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O;

煙氣二級脫硝的效率在80%以上,經過兩級煙氣脫硝后,煙氣中的氮氧化物濃度已降至50mg/Nm3以下,滿足國家氮氧化物超低排放的要求;

5)兩級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構,利用脫硫劑霧化噴淋的方式,將煙氣中的二氧化硫進行脫除,并濃縮生產硫銨溶液;反應式如下:

SO2+H2O=H2SO3

H2SO3+NH3=NH4HSO3

NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3

2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

6)經過脫硫后的煙氣滿足國家二氧化硫排放的要求,可以直接外排;通過CEMS檢測裝置對外排凈煙氣中的污染物實時監測,并通過PID控制器對各階段脫硝還原劑的供給量進行調配。

2.用于實現權利要求1所述工藝的炭素回轉窯煙氣脫硫脫硝余熱利用系統,其特征在于,包括回轉窯、余熱鍋爐及脫硫塔;所述回轉窯按物料流動方向分為下料段、預熱段、煅燒段及排料段,其中在煅燒段工序溫度850~1100℃區間內安裝還原劑霧化噴入裝置,下料段一端設高溫煙氣出口,高溫煙氣出口連接余熱鍋爐的高溫煙氣入口,余熱鍋爐由余熱鍋爐主體、催化脫硝段及補充換熱段依次連接組成,催化脫硝段內設脫硝催化劑,余熱鍋爐主體的煙氣出口一端與催化脫硝段連接,補充換熱段設低溫煙氣出口連接脫硫塔下部的煙氣入口;脫硫塔上部設脫硫液噴淋裝置,下部一側設硫銨溶液采出口;脫硫塔頂部設凈煙氣出口,凈煙氣出口設CEMS監測裝置;還原劑霧化噴入裝置通過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存裝置連接,還原劑輸送主管上設還原劑供給裝置;還原劑輸送管道上設流量控制閥,流量控制閥通過PID控制器與CEMS監測裝置連接。

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