[發(fā)明專利]一種水泥窯脫硝排放方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010746679.4
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111841322B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓建英;李燦華;韓建平;黃獻(xiàn);張永柱;陳玉坡
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽萃智環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;C04B7/43;F27D17/00
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一種水泥窯脫硝排放方法，利用現(xiàn)有干法水泥窯的預(yù)熱器系統(tǒng)、窯尾排煙管道、煙氣處理設(shè)備、高溫風(fēng)機(jī)、窯尾收塵器，向預(yù)熱器系統(tǒng)出口的窯尾煙氣中加入催化劑，催化劑和煙氣混合后，催化含有還原劑和氮氧化物的煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)，其中催化劑在窯尾收塵器處收集，和生料一起經(jīng)生料庫、生料提升機(jī)后進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng)，并再次催化含有還原劑和氮氧化物的煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)；所述的還原劑為氨類化合物或胺類化合物，經(jīng)在預(yù)熱器上新設(shè)的還原劑加注點(diǎn)處加入或利用已有的SNCR系統(tǒng)加入。本發(fā)明具有投資低、運(yùn)行成本低、不堵塞、不中毒、高可靠性等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種水泥窯脫硝排放方法。

背景技術(shù)

氮氧化物能夠引發(fā)光化學(xué)煙霧、酸雨、臭氧層破壞等問題，其對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，引起了各國的高度關(guān)注。目前國內(nèi)火電行業(yè)已進(jìn)行超低排放改造，已大幅降低氮氧化物排放。建材行業(yè)尤其水泥行業(yè)的氮氧化物變成主要的氮氧化物污染源，有統(tǒng)計其中2017年水泥窯爐排放的氮氧化物總量占工業(yè)氮氧化物排放總量的20%。

目前，水泥窯的氮氧化物控制技術(shù)主要有分級燃燒技術(shù)、SCR脫硝技術(shù)、SNCR脫硝技術(shù)、LCO法煙氣凈化技術(shù)等。分級燃燒技術(shù)可降低一定的氮氧化物產(chǎn)生量，但無法實現(xiàn)超低排放。LCO法主要采用催化氧化法來脫硫脫硝，實現(xiàn)硫硝轉(zhuǎn)化為化肥，但需采用臭氧等氧化劑、實際效率差，實際使用比較少。

SNCR脫硝技術(shù)應(yīng)用較多，但也存在以下不足：第一、脫硝效率為30-60%，脫硝效率低，無法實現(xiàn)超低排放；第二、要求反應(yīng)區(qū)溫度高，且溫度區(qū)間小（太低無法反應(yīng)，太高還原劑被氧化）；第三、易產(chǎn)生氨逃逸造成二次污染。

目前水泥窯超低排放主流脫硝工藝為SCR脫硝技術(shù)，在催化劑作用下采用氨水和氮氧化物反應(yīng)脫硝，一般脫硝效率在80-90%，但也存在如下問題：第一、采用的釩基催化劑中釩對環(huán)境污染大，不易后續(xù)使用；第二、需要較高的溫度來實現(xiàn)脫硝，一般排煙溫度無法達(dá)到；第三、煙氣中的灰塵容易造成蜂窩孔堵塞；第四，煙氣中的硫也容易導(dǎo)致催化劑中毒；第五、蜂窩狀催化器也存在強(qiáng)度、磨損等問題，需要1-2年更換，成本高。也出現(xiàn)有中低溫SCR脫硝技術(shù)，但也存在如下問題：第一、低溫SCR脫硝效率低；第二、煙氣中的硫在低溫下容易和還原劑形成硫銨造成堵塞及催化劑失活；第三、總體上造價高，需不定期對蜂窩狀SCR反應(yīng)器進(jìn)行更換清理，無法使用于長時間工況狀態(tài)。

申請?zhí)枮镃N201911365007.2專利申請公布了一種針對新型干法水泥生產(chǎn)線的聯(lián)合脫硫脫硝方法，通過向生料提升機(jī)處加入生料改性劑，向旋風(fēng)預(yù)熱器C1～C3間的上風(fēng)管處加入液體脫硫脫硝劑來實現(xiàn)脫硫脫硝，其用稀土金屬、釩、鈦等過渡金屬化合物作為生料改性劑和生料一起加入到預(yù)熱器中，相對是利用預(yù)熱器作為SCR反應(yīng)器來脫硝，但存在如下問題：第一、催化反應(yīng)時間短，從C3預(yù)熱器（加入脫硝劑處）到C1預(yù)熱器（催化劑加入處）反應(yīng)時間僅有0.5秒（預(yù)熱器風(fēng)速18m/s）；第二、高溫下脫硝，采用稀土等貴金屬作為催化劑，成本高；第三、利用釩化合物作為催化劑導(dǎo)致水泥中存在有毒金屬，影響水泥質(zhì)量；第四、由于反應(yīng)時間短，需要更多催化劑，造成催化劑用量大。最終由于成本和水泥質(zhì)量等問題等，無法替代現(xiàn)有高溫SCR脫硝技術(shù)競爭。

目前，針對水泥窯生產(chǎn)線，鮮有效果良好、成本低廉、無二次污染的脫硝技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述背景技術(shù)中存在的問題，提供一種投資低、運(yùn)行成本低、不堵塞、不中毒、高可靠性的水泥窯脫硝排放方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種水泥窯脫硝排放方法，利用現(xiàn)有干法水泥窯的預(yù)熱器系統(tǒng)、窯尾排煙管道、煙氣處理設(shè)備、高溫風(fēng)機(jī)、窯尾收塵器等設(shè)備，向預(yù)熱器系統(tǒng)出口的窯尾煙氣中加入催化劑，催化劑和煙氣混合后，催化含有還原劑和氮氧化物的煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)，其中催化劑在窯尾收塵器處收集，和生料一起經(jīng)生料庫、生料提升機(jī)后進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng)，并再次催化含有還原劑和氮氧化物的煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)；