[發明專利]一種高CO濃度煙氣耦合低溫SCR溫度控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911070042.1
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN112403257B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 魏進超;康建剛;李俊杰;彭杰
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/75;B01D53/62;B01D53/56;F23J15/08
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;卜婷

本發明提供一種高CO濃度煙氣耦合低溫SCR溫度控制方法，通過將高CO濃度煙氣分成三路，第一路煙氣通入主反應塔進行CO催化氧化，第二路煙氣通入調節塔進行CO催化氧化，第三路煙氣通過旁路煙氣輸送管道直接輸送，通過調控CO轉化產熱量的裝置及控制系統，從而控制進入SCR反應器的煙氣溫度在一定的溫度窗口內。本發明的技術方案實現不停機狀態下更換或再生CO反應塔催化劑；通過控制CO轉化率從而控制煙氣溫升，實現精準調控CO催化氧化帶來的溫升；從而保證了進入SCR反應器中煙氣的溫度在最優的活性反應溫度窗口，進而保證了脫硝效率。

技術領域

本發明涉及一種脫硝脫碳方法及系統，具體涉及一種高CO濃度煙氣的脫硝脫碳方法及系統，屬于煙氣凈化技術領域。

背景技術

對于工業煙氣、尤其鋼鐵工業的燒結機煙氣而言，煙氣脫硫脫硝技術是應用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業的一項煙氣凈化技術。氮氧化物、硫氧化物是空氣污染的主要來源之一。煙氣同時脫硫脫硝技術目前大多處于研究和工業示范階段，但由于其在一套系統中能同時實現脫硫和脫硝，特別是隨著對NO_X控制標準的不斷嚴格化，同時脫硫脫硝技術正受到各國的日益重視。

現有技術中，采用選擇性催化還原SCR法脫硝，一般溫度控制在150-400℃左右；如果采用選擇性非催化還原SNCR法脫硝，一般溫度控制在800℃～1100℃較為適宜。現有技術中優先將待處理煙氣的溫度調節到適合脫硫處理的溫度范圍，一般溫度較低，然后將經過脫硫后的煙氣進行升溫，將其溫度升高到適合脫硝的溫度范圍。此工藝過程，由于一般待處理煙氣量大，因此需消耗大量的燃料用于加熱經過脫硫處理后的煙氣，造成資源的浪費和環境的二次污染。

此外，由于待處理煙氣均是由于燃料的燃燒產生，由于燃燒的充分程度和燃料不可能完全充分燃燒，因此，煙氣中均含有一定量的一氧化碳。現有技術中，國家目前對于一氧化碳的排放標準沒有明確規定，因此，對于待處理煙氣一般只經過脫硫和脫硝處理后直接排放，煙氣中的一氧化碳沒有針對性的進行處理和利用，造成一氧化碳的直接排放。同時，一氧化碳為無色、無臭、無刺激性的氣體；在水中的溶解度甚低，極難溶于水；與空氣混合爆炸極限為12.5％～74.2％；一氧化碳極易與血紅蛋白結合，形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，造成組織窒息，嚴重時死亡；一氧化碳對全身的組織細胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質的影響最為嚴重。因此，一氧化碳的直接排放對環境污染極大。

燒結煙氣CO催化氧化脫除協同SCR脫硝是SCR技術能夠成功應用于燒結煙氣脫硝最有前景的技術方案之一。高CO濃度煙氣采用低溫SCR工藝進行脫硝時，CO催化氧化過程特有的煙氣溫升效應為低溫SCR高效率脫除NOx創造了可能。然而，無論是低溫SCR催化劑還是中高溫SCR催化劑，均存在最優的活性反應溫度窗口。當CO催化氧化脫除協同SCR脫硝工藝確定時，為保證SCR催化反應過程長期維持在一個理想穩定的脫硝水平，CO產熱對煙氣的溫升作用需相對穩定。但是，隨著煙氣量、原煙氣溫度、煙氣中CO濃度、煙氣中其它組分等的變化，CO催化氧化產熱過程將發生變化，繼而導致進入SCR反應器前的煙氣溫度發生波動，影響脫硝反應過程。

SCR催化劑僅在特定溫度窗口下具備較高的催化活性，當CO濃度較高，催化氧化過程中產熱過高時，有可能由于煙氣溫度高抑制低溫SCR催化劑的催化活性，而煙氣通常具有波動性，因此，如何控制進入SCR反應器前的煙氣溫度成為CO催化氧化脫除協同SCR脫硝成功應用于燒結煙氣脫硝的重點和難點。

發明內容