[發明專利]一種基于鐵礦球團表面催化性能的強化噴氨脫硝方法

有效

• 申請號: 201911104413.3
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110904332B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 朱德俊;范曉慧;陳許玲;甘敏;張海峰;翁興洋;黃旭;季志云
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C22B1/216
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

本發明涉及一種基于鐵礦球團表面催化性能的強化噴氨脫硝方法，包括：配料制備生球過程和鏈篦機干燥預熱過程，在鏈篦機的抽風干燥段配置有噴氨脫硝作業，其特征在于：包括下述步驟：1)確定球團原料和基礎粘結劑；2)制備復合型粘結劑；3)制備含有復合型粘結劑的強催化性表面的生球；4)球團表面層強化噴氨脫硝，復合粘結劑在干燥過程分解揮發在球團表面層形成豐富孔隙，增加NH₃和NOx在球團表面層的吸附，強催化性表面層加速脫硝反應的速度，實現球團表面層強化噴氨脫硝。本發明的優點是：脫硝率比現有噴氨脫硝技術提高15個百分點以上；不需要對球團工藝進行大的改變，只需在配料制備生球過程中進行一些改進，易于實施和推廣。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金球團工藝技術領域，涉及鐵礦球團煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種基于鐵礦球團表面催化性能的強化噴氨脫硝方法。

背景技術

氮氧化物(NOx)是形成酸雨、光化學煙霧、灰霾天氣以及破壞臭氧層的主要物質，其排放對生態環境和人類健康構成了極大的威脅。鋼鐵工業排放的NOx占全國總排放量的6％，是大氣污染的重要產生源。鐵礦燒結和球團是鋼鐵流程中的原料加工環節，排放的煙氣NOx居鋼鐵企業首位，占比超過50％。

球團礦具有鐵品位高、粒度均勻、強度好等諸多優點，近年來隨著鏈篦機-回轉窯和帶式焙燒機的快速發展，我國球團行業得到了長足的發展，產量已超過一億噸規模。但同時也帶來了環境污染問題。球團工藝燃料燃燒供熱產生大量煙氣，煙氣中氮氧化物含量高達300mg/m³左右，若不經脫硝處理直接將煙氣排放大氣中，對生態環境造成污染。因此，需要對球團工藝產生的煙氣進行凈化，將NOx降低到排放標準才能外排。

2019年國家發布了《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，將球團煙氣氮氧化物的排放限值調整為50mg/Nm³，對球團煙氣脫硝技術的挑戰巨大。當前煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)、非催化還原法(SNCR)、SCR/SNCR混合法等。在眾多脫硝技術中，以NH₃為還原劑的選擇性催化還原技術(SCR)被認為是目前固定源煙氣NO脫除的最有效的方法，也是目前國內外研究及應用的最為廣泛的技術。但球團煙氣量大、組成復雜且波動大，單純采用末端脫硝的方法，其對NOx脫除程度要求高，難以達到超低排放的標準要求。

鏈箅機-回轉窯-環冷機工藝是鐵礦球團生產的主要生產工藝。作為球團原料的鐵精礦和作為球團粘結劑的膨潤土經過配料混勻后制備生球，然后在鏈箅機上對生球進行干燥預熱過程處理，通過熱氣流與料層間進行錯流換熱完成生球的干燥和預熱過程。按照傳統熱風流程，沿物料前進方向依次分為鼓風干燥段、抽風干燥段、預熱Ⅰ段和預熱Ⅱ段；鼓風干燥段風溫范圍一般為150～250℃，抽風干燥段風溫范圍一般為300～500℃，預熱Ⅰ段風溫范圍一般為500～600℃，生球升溫速度范圍一般為70～100℃/min，預熱Ⅱ段風溫范圍一般為920～980℃。

球團外排煙氣處理主要是鼓風干燥段和抽風干燥段排放的煙氣，如果能夠在球團生產過程預先脫除一部分NOx，對實現超低排放意義重大。中國專利(CN 108404660 A)公開了一種鐵礦氧化球團生產過程的SCR脫硝方法，利用球團中含鐵礦物的催化性能以及鏈篦機-回轉窯工藝、帶式焙燒機工藝抽風干燥段的溫度為300℃～500℃，滿足SCR脫硝的溫度要求，提出在干燥段噴氨脫硝的方法，成功脫除一部分煙氣中的NOx。但由于氣流通過球團料層的時間短，NOx的脫除程度相對較低，因此，有必要進一步提高脫硝效率，為球團煙氣NOx實現超低排放打下堅實的基礎。

發明內容

針對球團抽風干燥段噴氨脫硝效率低的問題，本發明的目的在于提供一種基于鐵礦球團表面催化性能的強化噴氨脫硝方法，通過在球團表面粘附一層含有復合型粘結劑的強催化性的表面層，提高球團表面的催化性能和增加脫硝反應表面，強化抽風干燥段噴氨脫硝效率。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：