[发明专利]利用钢渣显热及有效成分进行烧结烟气脱硝的工艺方法

说明书

本发明涉及一种利用钢渣显热及有效成分进行烧结烟气脱硝的工艺方法，包括：步骤1、将烧结脱硫尾气与氨气混合均匀形成混合气体；步骤2、在反应器的顶端向反应器中倒入钢渣一，将混合气体经引风机从反应器的底端引入反应器中，然后再从反应器的顶端倒入钢渣二；步骤3、混合气体在钢渣一、钢渣二的催化下反应并换热；步骤4、在反应器顶端收集反应后的尾气，在反应器底端收集反应后的钢渣一和钢渣二；步骤5、将收集所得到的反应后的尾气、钢渣一和钢渣二进行再利用。本发明的有益效果为：充分利用了钢渣的显热资源和有效成分，可有效降低脱硝成本，实现经济高效脱硝的目的；充分利用钢铁企业自身资源，实现固废资源利用的最优化，投资成本低。

技术领域

本发明涉及钢渣显热及有效成分利用与铁矿烧结工序脱硫尾气的处理技术领域，尤其涉及一种利用钢渣显热及有效成分进行烧结烟气脱硝的工艺方法。

背景技术

我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主，烧结矿约占高炉炉料结构的70％以上。烧结工序排放的SO₂和NO_x占整个钢铁生产流程的60％和50％以上，同时还排出大量的HF、HCl、重金属和二噁英等有害物质，是钢铁生产的主要大气污染源。目前我国烧结烟气脱硫已取显著成就，平均脱硫率在80％以上，均可实现达标排放。而在烧结烟气脱硝方面进展缓慢，缺乏切实有效的治理措施，在我国有报道的烧结脱硝装置不足10台，其中活性炭法被认为具有较好的烟气综合治理效果，但该工艺的脱硝效率也仅有40％～50％左右，且该工艺的投资大、运行成本高，在钢铁行业整体盈利能力下降的背景下，难以大规模推广使用。

目前，用于烟气脱硝的工艺主要有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。SNCR工艺是在900～1100℃高温下，还原剂(一般为尿素或氨水)热解生成的NH₃有选择地将烟气中的NO_x还原为N₂和H₂O的工艺方法。由于烧结烟气的温度一般在200℃以下，使用SNCR法需要额外热源将烟气加热，增加脱硝成本，这是限制其在烧结烟气脱硝中应用的主要原因。SCR法的原理与SNCR相似，主要差别在于SCR法使用催化剂降低了反应的活化能，使得反应能在相对较低的温度下(200～450℃)进行，而使用SCR法对烧结烟气进行脱硝，仍需额外热源补充少量热量，同时催化剂主要依赖进口，价格很高，这也限制了其在烧结烟气脱硝方面的应用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种利用钢渣显热及有效成分进行烧结烟气脱硝的工艺方法，用以解决现有钢渣显热和有效成分的利用率低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种利用钢渣显热及有效成分进行烧结烟气脱硝的工艺方法，主要包括以下步骤：

步骤1、将烧结脱硫尾气与氨气混合均匀形成混合气体；

步骤2、在反应器的顶端向反应器中倒入钢渣一，将所述混合气体经引风机从反应器的底端引入反应器中，然后再从反应器的顶端倒入钢渣二；

步骤3、所述混合气体在钢渣一、钢渣二的催化下反应并换热；

步骤4、在反应器顶端收集反应后的尾气，在反应器底端收集反应后的钢渣一和钢渣二；

步骤5、将收集所得到的反应后的尾气、钢渣一和钢渣二进行再利用。

本发明将烧结脱硫尾气与氨气混合均匀形成的混合气体与钢渣进行混合换热，并利用钢渣有效成分作为混合气体反应的催化剂，实现了固废资源利用的最优化，降低投资成本。

进一步，所述步骤1中，所述氨气的温度高于或等于所述烧结脱硫尾气的温度。

采用上述进一步方案的有益效果是：氨气作为烧结脱硫尾气反应的还原剂，其温度要高于或等于烧结脱硫尾气，这样更有利于氨气和脱硫尾气之间分子的扩散，促进二者混合均匀。