一种水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102512925A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102512925A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110402436.X(22)申请日2011.12.07(71)申请人浙江天蓝环保技术股份有限公司地址311202浙江省杭州市萧山区北干街道兴议村(72)发明人李世远王岳军莫建松吴忠标(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.B01D53/75(2006.01)B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置(57)摘要本发明公开了一种水泥窑炉烟气脱硝工艺，采用液氨、氨水或者尿素作为还原剂，由喷枪喷射到温度范围为750℃～1100℃的水泥分解窑烟气中发生选择性非催化反应，随后还原剂与烟气中未反应的氮氧化物一起通过安装于增湿塔、除尘器后的SCR反应系统，在特制低温催化剂表面发生选择性催化还原反应，实现二次脱硝。本发明还公开了用于实现上述工艺的脱硝装置。本发明通过在系统的尾部增加SCR脱硝系统降低了SNCR系统中的氨逃逸率，同时通过前部的SNCR初步脱硝减少了SCR反应器的体积和催化剂的用量，降低了脱硝系统的一次性投资费用并提高了系统的脱硝效率。本发明适用于水泥窑炉烟气中氮氧化物的脱除，具有广阔的市场和应用前景。CN10259ACN102512925A权利要求书1/1页1.一种水泥窑炉烟气脱硝工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)将还原剂喷入温度为750℃～1100℃的水泥窑炉烟气中混合，发生选择性非催化还原反应除去烟气中的部分氮氧化物；(2)还原剂和未被还原的氮氧化物经降温、增湿、除尘后，烟气温度控制在85～400℃的低温范围内，进入SCR反应器，在SCR催化剂的表面发生选择性催化还原反应。2.根据权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的还原剂为液氨、氨水或者尿素中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝工艺，其特征在于：所述还原剂的喷入量为还原剂中的NH3与烟气中NOX的摩尔数之比为1.1∶1～2.5∶1。4.根据权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的还原剂的喷入速度为10m/s-20m/s。5.根据权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的催化剂为具有抗碱土碱金属的中低温高活性成分，其形状为蜂窝状，载体为二氧化钛或者二氧化钛与三氧化二铝的有机结合，以催化剂总质量为100％计，所述的SCR催化剂的活性成分包括以下质量百分比的组分：余量为载体。6.一种用于实现上述水泥窑炉烟气脱硝工艺的脱硝装置，包括水泥分解窑、预热锅炉、增湿塔、除尘器和SCR反应器，其特征在于：所述的水泥分解窑、增湿塔、除尘系统依次连接，所述的SCR反应器安装在增湿塔或者除尘系统之后，所述的水泥分解窑的尾部烟道内设有还原剂喷枪。7.根据权利要求6所述的脱硝装置，其特征在于：所述的还原剂喷枪设置在烟气管道的二分之一处，其后布置收缩扩散通道。2CN102512925A说明书1/4页一种水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置技术领域[0001]本发明涉及水泥窑炉排放污染物控制技术，尤其涉及一种在特定的条件下高效脱除氮氧化物的水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置。背景技术[0002]氮氧化物作为主要的大气污染物之一，是继二氧化硫之后国家严格控制排放的对象。目前我国氮氧化物排放的总量约为1624.5万吨，其中水泥窑炉排放大约160万吨，占总排放量的十分之一左右。现在应用最广泛的烟气脱硝技术是SCR技术和SNCR技术，SCR技术脱硝效率可达到95％以上，但是由于其投资大，系统复杂，催化剂寿命短，运行成本高，并不适用于低温低硫的水泥窑炉。而SNCR技术虽然投资低，运行成本少，系统简单，适用范围广，但其致命的缺陷就是脱硝效率低，仅有30％-50％，远不能达到排放的标准。[0003]目前只有专利号为201010130558.3的中国发明专利申请涉及到SCR和SNCR联合脱硝的方法。该专利申请利用5％～10％的尿素或氨水作为还原剂，喷入温度为600℃～900℃的燃煤锅炉烟气通道，初步发生选择性非催化反应；之后烟气流经温度为260℃～400℃的SCR反应器，在催化剂表面发生选择性催化还原反应，可以使浓度为350mg/m3、400mg/m3的NO分别降低到35mg/m3、40mg/m3，同时氨的逃逸浓度控制在5ppm以下。上述专利申请虽然脱硝效率很高，但是其SCR脱硝段还属于高温段，只能适用于燃煤锅炉，处理的气体成分含有较多的SO2，会导致催化剂失活，缩短了催化剂的使用寿命，大