一种工业炉窑高温燃烧中降解NO.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110595217A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910815291.2(22)申请日2019.08.30(71)申请人中国科学院广州能源研究所地址510640广东省广州市天河区五山能源路2号(72)发明人曾小军汪小憨杨卫斌(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人方燕莫瑶江(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种工业炉窑高温燃烧中降解NOX的方法及系统(57)摘要本发明公开了一种工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法及系统。一种工业炉窑中降解NOx的方法，在所述的工业炉窑中设置有将氮氧化物降解为氮气和氧气的功能材料，所述的功能材料为复合稀土氧化物，所述的复合稀土氧化物包括稀土元素金属氧化物和除稀土金属氧化物外的其他金属氧化物。本发明通过在工业炉窑燃烧系统加装复合稀土氧化物功能材料，在高温区域直接将氮氧化物降解为氮气和氧气，从而降低工业炉窑系统的NOx排放浓度。CN110595217ACN110595217A权利要求书1/1页1.一种工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法，其特征在于，在所述的工业炉窑中设置有将氮氧化物直接降解的功能材料层，所述的功能材料为复合稀土氧化物，所述的复合稀土氧化物包括稀土元素金属氧化物和除稀土金属氧化物外的其他金属氧化物。2.根据权利要求1所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法，其特征在于，所述的功能材料的工作温度为800～2500K。3.根据权利要求1所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法，其特征在于，以质量分数计，所述的功能材料包括稀土元素金属氧化物5％～15％，其他金属氧化物65％～90％，高温粘结剂0～20％。4.根据权利要求1或2所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法，其特征在于，所述的稀土金属氧化物选自Y2O3、Dy2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3、Nd2O3、Gd2O3中的一种以上，所述的其他金属氧化物选自Zr2O、Al2O3、BaO、MgO、TiO2、CuO、V2O5、MnO和NiO中的一种以上。5.一种工业炉窑高温燃烧中降解NOx的系统，其特征在于，通过权利要求1所述的功能材料来实现NOx的降解，所述的炉窑包括依次连通的燃烧前段、燃烧中段、燃烧中后段和高温烟气段，所述的燃烧前段设置有烧嘴，所述的燃烧中段和燃烧中后段设置于炉膛内，混合气经过燃烧前段的烧嘴点燃后喷入炉膛内，在炉膛高温区由于氧气和氮气的反应生成氮氧化物，生成的氮氧化物将随着高温烟气流通过燃烧中段、燃烧中后段和高温烟气段排出，所述的燃烧前段、燃烧中段、燃烧中后段或高温烟气段至少设置有一个功能材料层。6.根据权利要求5所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的系统，其特征在于，所述的功能材料层为孔状、筛状、片状、筒状、块状或条状的整体式或分体式结构。7.根据权利要求5所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的系统，其特征在于，所述的燃烧前段设置有第一功能材料层，所述的燃烧中段设置有第二功能材料层，所述的燃烧中后段设置有第三功能材料层，所述的高温烟气段设置有第四功能材料层，所述的第一功能材料层、第二功能材料层、第三功能材料层和第四功能材料层均由功能材料构成。8.根据权利要求5所述的工业炉窑高温燃烧中降解NOx的系统，其特征在于，所述的功能材料以成型材料设置于工业炉窑的燃烧套筒、烟气通道、受热面或炉膛壁面高温区域，或者以涂层形式布置于上述高温区域的工业炉窑内材料表面。2CN110595217A说明书1/4页一种工业炉窑高温燃烧中降解NOX的方法及系统技术领域[0001]本发明涉及工业炉窑燃烧技术领域，具体涉及一种工业炉窑高温燃烧中降解NOx的方法及系统。背景技术[0002]氮氧化物(NOx)是典型的工业“三废”和大气的主要污染物之一，会引起缺氧、肺水肿、神经衰弱和麻痹等身体疾病，还会造成酸沉降、光化学烟雾、臭氧层破坏、温室效应、富营养化、城市雾霾等环境污染。随着工业的发展，近年来我国氮氧化物年排放量迅速增长，环境压力不断增加，源头控制成为目前控制大气污染的主要方式。目前我国燃气锅炉、工业炉窑等工业加热系统的氮氧化物排放水平在200～400mg/Nm3之间，国内最新出台的锅炉大气污染物排放标准或意见稿中新建燃气锅炉NOx排放最低限值为30mg/Nm3，氮氧化物的排放标准与现实排放水平存在较大差距。[0003]常规工业加热系统中氮氧化物的处理技术主要有燃烧中处理和燃烧后处理两种方式，其中燃烧后处理需要额外配置庞大的烟气脱硝处理设备，会大幅增加企业的运营维护和人力成本，在数量众多的中小型工业炉窑企业中很难推广；