[发明专利]基于烧结热返矿催化的烧结烟气脱硝工艺

说明书

本发明涉及一种基于烧结热返矿催化的烧结烟气脱硝工艺，解决了现有脱硝工艺路线长、设备投资大，运行成本高的问题。技术方案包括烧结烟气在高压风机的抽力作用下穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入主烟道；烧结矿离开烧结机台车后经机尾单辊破碎和热振动筛筛分，筛上物为热烧结矿，筛下物为热返矿，所述热返矿经颗粒物料仓送往流化床脱硝反应器内，用作烧结烟气还原脱硝的催化剂。本发明工艺流程简单、不外购脱硝催化剂、余热回收率高、可控性好、占地面积小、设备投资和运行成本低。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺，具体的说是一种基于烧结热返矿催化的烧结烟气脱硝工艺。

背景技术

我国钢铁行业自20世纪90年代以来迅猛发展，导致了大气污染物的大量排放，其中SO₂和NOx的排放量仅次于电厂烟气。随着烧结烟气脱硫工业化进程的推进，技术不断成熟。“十二五”期间，烧结(球团)烟气在全国范围内已全部完成脱硫净化。

在脱硝方面，活性炭(焦)吸附和选择性催化还原(S-SCR)两种技术是目前可以工程应用并且有实际业绩的烧结烟气脱硝技术。但两种工艺的缺点明显，活性炭(焦)吸附SO₂，并用NH₃还原NOx，可以实现同时脱硫脱硝脱二噁英功能。在日本新日铁住金、JFE、韩国浦项及中国太钢等企业的烧结机烟气净化工程中均有应用案例，其投资大，运行成本高，难以大规模推广。

选择性催化还原法(SCR)具有较高的脱硝效率，已广泛应用于火电厂燃煤烟气NO_x的脱除，而且最有希望应用于钢铁烧结烟气NO_x的净化。但SCR法脱硝技术一次性投资成本高(其中催化剂成本占投资总成本的30－40％)，同时现有的SCR烟气脱硝技术一般在350－450℃下进行，需要消耗大量热能给脱硫后烟气加热，额外增加了SCR脱硝的运行成本。低温脱硝催化剂多半为贵金属，其成本更高，而且易发生氧抑制和硫中毒。因此，开发来源广泛，价格低廉的脱硝催化剂成为当务之急。

P Fabrizioli等以微半孔的三氧化二铁－硅气溶胶进行了通氨选择性催化还原NO的研究，Fe₂O₃对NH₃-SCR脱硝有一定的活性。A Kato等研究了以TiO₂为载体的氧化铁和Mn-Fe混合氧化物催化剂NO_x的催化还原特性。Huang等开展了含铁的金属氧化物作为烟气脱硝催化剂的研究，发现对烟气进行催化还原脱硝时具有一定的催化效果。在烧结烟尘颗粒物中富含有铁系多氧化物，若能有效利用其所具有的脱硝催化作用的特点，则可实现烧结烟尘的自催化脱硝、有效节省外购脱硝催化剂成本。

发明内容

本发明目的是为了解决上述技术问题，结合烧结生产过程中返矿量大、热返矿温度高，烧结矿中含有大量铁系多氧化物的特点，提供一种工艺流程简单、不外购脱硝催化剂、热返矿余热回收效率高、可控性好、占地面积小、设备投资和运行成本低的基于烧结热返矿催化的烧结烟气脱硝工艺。

本发明工艺包括烧结烟气在高压风机的抽力作用下穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入主烟道；烧结矿离开烧结机台车后经机尾单辊破碎和热振动筛筛分，筛上物为热烧结矿，筛下物为热返矿，所述热返矿经颗粒物料仓送往流化床脱硝反应器内，用作烧结烟气还原脱硝的催化剂。

所述烧结烟气离开主烟道后，经过烟气换热器、烟气加热器进入流化床脱硝反应器内。

所述经烟气换热器、烟气加热器加热后的烧结烟气升温到250－390℃。

所述烟气加热器的烟气出口管道上，沿管道周向安装至少一层液氨喷嘴，通过液氨喷嘴向管道内喷入液氨与烧结烟气混合后进入流化床脱硝反应器内，然后在床内热返矿富含的铁系多氧化物催化作用下发生脱硝反应。