[发明专利]一种用于富氧燃烧烟气净化的LSCO-AS技术系统

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域，具体涉及工业窑炉、锅炉烟气净化领域。

背景技术

和柴油机尾气净化相类似，工业窑炉、锅炉富氧燃烧所产生的烟气中O₂含量大、烟温低、而且脉动大，导致采用NH3-SCR无法适用，也是造成目前华北地区雾霾治理的重要困难之一，钢铁烧结机(窑)、玻璃窑、水泥窑以及其他窑炉，NO_X的脱除较为困难。

因此需要采用新的方法来解决该类窑炉的问题。

该类窑炉的几个特点：

1、该类窑炉中O2含量一般为15％-18％，远高于低氮燃烧锅炉6％-8％；

2、NO_X的氧化度较高，一般为20％-30％，远高于燃煤锅炉NO_X氧化度5％-10％；

3、取决于燃烧的特征，一般NO_X浓度或SO₂浓度较高。

目前水泥窑一般采用低氮燃烧和SNCR法，NO_X的排放浓度仍远高于热电厂的要求。

发明内容

LSCO-AS(Low-temperature SelectiveCatalytic-Oxidation-As similating System)，本发明为低温条件下(150℃-260℃)利用烟气中的O₂在催化剂的作用下氧化NO提高NO_X的氧化度，在吸收塔内和SO₂一起脱除。

其原理如下：

(根据fast SCR方法)

N₂O₃+H₂O→HNO₂+HNO₃

若吸收塔内用钙法，如CaO为：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+2HNO₃→Ca(NO₃)₂+2H₂O

Ca(OH)₂+2HNO₂→Ca(NO₂)₂+2H₂O

在吸收塔中若用钙法如CaO，为

NO_X在大于230℃的稳定态主要以NO为主，而在小于230℃的稳定态主要以NO₂为主，而在烟气中由于高浓度CO₂存在使NO表面钝化，从而不易氧化，因此催化剂的选择就成了关键。

富氧燃烧产生的烟气中NO_X的氧化度较高，一般为20％-30％，催化剂的作用就是把氧化度提高到53％-55％，因而氧化法的代价远小于还原法，一般最大的吸收脱除率不超过85％，和Bolme法相类似。

技术方案

和LSCR-AS系统相类似，均为催化反应器+吸收塔组合，差异在于：

1、催化剂选择不同，适应于催化氧化的催化剂和催化还原法的催化剂的选择；

2、由于富氧燃烧的烟气一般不稳定，脉动较大，一般为85℃-200℃之间，需要用补燃方式加温进行补偿，使烟气温度稳定在200℃左右；

3、为了降低水耗，200℃左右烟气进入吸收塔前需要换热处理，使烟气温度降至80℃-100℃。

烟气经除尘后(以气体燃料为主的窑炉一般可以不除尘)进入补偿器中加热，使温度稳定在180℃-200℃，若NO_X中氧化度较高，可以在150℃左右，而后进入催化反应塔，进行氧化反应，由于补燃器使用天然气，有部分烃类溢出，在催化剂表面会产生部分的还原反应，经催化塔反应后的烟气经换热后进入带喷淋的鼓泡吸收塔中，经喷淋吸收，水浴吸收后，沿中央集烟管上升，再经顶舱、V型罩-筛网闭锁层吸收后，除雾后排入大气。所换热量可以用来密封及吹扫催化反应器以及供给结晶器使用。

附图说明

图1偏置式脱硫-脱硝-二次除尘一体化装置：

1-入口烟道；2-均流器；3-催化剂；4-换热器；5-排风扇；6-喷淋管；7-鼓泡管；8-搅拌器；9-吸收液；10-V型罩-筛孔板锁闭器；11-除雾器；12-旋转式除雾引风机；13-出口烟道。

图2分体式催化反应-吸收烟气净化技术系统：