[发明专利]一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统及其方法在审

专利信息
申请号: 201510182007.4 申请日: 2015-04-16
公开(公告)号: CN104740984A 公开(公告)日: 2015-07-01
发明(设计)人: 张卫东;钱星星;栾海林 申请(专利权)人: 江苏中金环保科技有限公司
主分类号: B01D53/76 分类号: B01D53/76;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/70
代理公司: 南京钟山专利代理有限公司 32252 代理人: 李小静
地址: 214200 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 脱除 烧结 烟气 中的 氧化物 二噁英 系统 及其 方法
【权利要求书】:

1.一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统,其特征在于:包括前后依次设置并首尾相连的换热器、预热器、还原剂喷射预混器、静态混合器和催化反应器,在所述换热器上设有冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口,所述冷侧进口为待净化烧结烟气的进入口,所述冷侧出口与预热器的预热器进口连接,所述热侧出口为净化后的烧结烟气出口;所述还原剂喷射预混器包括还原剂喷射预混器进口、还原剂喷射预混器出口和还原剂喷枪,所述还原剂喷射预混器进口与预热器出口连接,在所述还原剂喷枪中设有氨气,所述还原剂喷射预混器出口与静态混合器进口连接;所述静态混合器上还设有静态混合器出口和圆盘,若干所述圆盘沿气流流动方向先后设置在静态混合器的内腔中使得静态混合器的内腔分为若干混合区,所述静态混合器出口与催化反应器进口连接,所述催化反应器上还设有催化反应器出口,所述催化反应器出口与热侧进口连接,所述热侧进口与热侧出口连通,且所述热侧进口和热侧出口之间的通道与冷侧进口和冷侧出口之间的通道相互独立;在所述催化反应器的内腔中设有前后设置的催化还原催化剂层和催化氧化催化剂层。

2.根据权利要求1所述的一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统,其特征是,所述还原剂喷射预混器具有文丘里管结构。

3.根据权利要求1所述的一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统,其特征是,在所述静态混合器内依次设置有四层混合区。

4.根据权利要求1所述的一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统,其特征是,在所述还原剂喷枪的出口位置设有格栅。

5.根据权利要求1所述的一种脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英的系统,其特征是,所述换热器、预热器、还原剂喷射预混器、静态混合器和催化反应器构成一个U形结构。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英系统的处理方法,该方法包括以下步骤:

1)烧结烟气的换热过程:将温度为120~180℃的烧结烟气由冷侧进口进入内部为换热管或换热板的换热器进行换热,换热后通过冷侧出口离开换热器,冷侧出口的温度为180~220℃;

2)烧结烟气的预热过程:烧结烟气由换热器的冷侧出口离开后通过预热器进口进入预热器进行预热,预热后的气体通过预热器出口离开预热器,控制预热器加热功率使预热器出口的温度为230~270℃之间;

3)还原剂与烧结烟气的预混过程:烧结烟气由预热器出口离开预热器后经还原剂喷射预混器进口进入还原剂喷射预混器,还原剂由还原剂喷枪喷射进入还原剂喷射预混管中与烧结烟气混合,还原剂迅速混合到烟气当中并迅速气化,还原剂与烧结烟气经预混后通过还原剂喷射预混器出口离开还原剂喷射预混器,所述还原剂为氨气,所述还原剂喷射预混器是一个文丘里结构的管;

4)还原剂与烧结烟气的静态混合过程:还原剂与烧结烟气由还原剂喷射预混器出口离开还原剂喷射预混器后经静态混合器进口进入静态混合器,混合气流沿静态混合器内腔依次通过设有若干圆盘的混合区后经静态混合器出口离开静态混合器,所述圆盘为星形的金属件;

5)烧结烟气的催化还原和催化氧化过程:混合气由静态混合器出口离开静态混合器后经催化反应器进口进入催化反应器,在0.2MPa~0.4Mpa、230~270℃下进行催化反应,混合气依次通过催化还原催化剂层和催化氧化催化剂层,烧结烟气依次通过催化还原催化剂层和催化氧化催化剂层催化反应处理后由催化反应器出口离开催化反应器,催化还原催化剂层的设置具有脱硝和去除二噁英的功能,催化氧化催化剂层的设置具有脱除挥发性有机物的作用,所述催化还原催化剂层由重量百分比为10%~35%的TiO2、15%~40%的V2O5、7%~35%WO3、3%~5%稀土金属氧化物粉碎成100~200目的固体颗粒混合均匀后压制成的厚度为2~3mm的层状结构;所述催化氧化催化剂层由重量百分比为30%~45%的MnO2、20%~37%的磷钨酸、15%~30%的醋酸锰粉碎成100~200目的固体颗粒混合均匀后压制成的厚度为2~3mm的层状结构;

6)净化烧结烟气与待净化烧结烟气的换热过程:经催化还原和催化氧化处理后的烧结烟气由催化反应器出口离开催化反应器后由热侧进口进入换热器,净化后的烧结烟气经换热器内的第一通道由热侧出口离开换热器,所述第一通道为热侧进口和热侧出口之间的通道,冷侧进口和冷侧出口之间形成待净化烧结烟气进入换热器的第二通道,第一通道和第二通道均位于换热器中,且第一通道与第二通道相互独立。

7.根据权利要求6所述的脱除烧结烟气中的氮氧化物和二噁英系统的处理方法,其特征在于,还原催化剂层可由重量百分比为35%的TiO2、30%的V2O5、35%WO3、5%三氧化二铈机械粉碎成100~200目的固体颗粒混合均匀后压制成的厚度为2~3mm的层状结构构成;催化氧化催化剂层可由重量百分比为45%的MnO2、25%的磷钨酸、30%的醋酸锰粉碎成100~200目的固体颗粒混合均匀后压制成的厚度为2~3mm的层状结构构成。

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