[发明专利]低氮氧化物焚烧工艺及其装置

说明书

本发明提供一种低氮氧化物焚烧工艺及其装置，用于脱水干泥的焚烧处置。混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，脱水干泥、煤、石灰石粉及回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料。石灰石粉分解步骤：石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳。氨气生成步骤：从混合料入口将混合料投加至焚烧炉，混合料中的硫酸铵和氧化钙反应生成氨气和硫酸钙。降氮氧化物步骤：烟气从脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，烟气和氨气接触混合，烟气包括氮氧化物，氨气和氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从焚烧炉的烟气出口中排出。

技术领域

本发明涉及污泥处置相关的环保减排技术领域，尤其是一种低氮氧化物焚烧工艺及其装置。

背景技术

氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式，脱硫过程是气液相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95％～99％。但是该工艺会产生大量的含高浓度硫酸铵废水，其主要成分为硫酸铵(硫酸铵质量浓度可达85％及以上，其有效氨质量浓度在22％以上)，也含有少量的亚硫酸铵等铵盐及少量游离氨。另外，磷酸氢铵法制已内酰胺和三段氨吸法回收硫酸尾气等过程中也会产生含高浓度硫酸铵废水。上述硫酸铵废水一般用于回收硫酸铵，回收的硫酸铵作为副产品出售，但是由于该回收产品中主要成分硫酸铵的含量不稳定，致使回收硫酸铵副产品出路受限。

同时，对于排气量大且为连续性排放源的焚烧烟气，需要采用烟气脱硝方法对焚烧烟气进行净化处理，使烟气中的氮氧化物浓度达到排放标准要求。通常采用的烟气脱硝方法是选择性非催化还原法(SNCR法)，一般以氨水作为还原剂，将其喷入炉内，与NO_X进行选择性反应，使NO_X还原为N₂，从而脱除NO_X。该法需要提供额外的氨水作为还原剂，氨水的质量百分比一般为20％，工艺过程中需先将氨水水份蒸发，要消耗大量热能。并且氨水具有不稳定性和易挥发性，存储困难。另外，氨水的喷淋位置较高，和烟气出口距离近，氨气密度小，雾化后的氨水小液滴极易挥发形成密度较小的氨气，从烟气出口直接飘出，使得NH₃损失量大，从而导致NH₃与烟道气接触时间不充分，脱硝反应不充分。现有的另一种烟气脱硝方法，通过制造特定的脱硝催化剂来完成脱硝，需要购入配置脱硝催化剂的材料以及为配置脱硝催化剂所需要的设备，这将大大提高了脱硝的经济成本、生产效益低。由此可知，烟气脱硝过程是一个设备投资大、能耗高、运行成本高的烟气净化过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、原材料易存储，烟气中氮氧化物含量低，焚烧处置效率高的低氮氧化物焚烧工艺及其装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低氮氧化物焚烧工艺，用于脱水干泥的焚烧处置，低氮氧化物焚烧工艺包括：

混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，脱水干泥、煤、石灰石粉及回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料；

石灰石粉分解步骤：石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳；

氨气生成步骤：从混合料入口将混合料投加至焚烧炉，混合料中的硫酸铵和氧化钙反应生成氨气和硫酸钙；及

降氮氧化物步骤：烟气从脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，烟气和氨气接触混合，烟气包括氮氧化物，氨气和氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从焚烧炉的烟气出口中排出，硫酸钙形成炉渣从炉渣出口排出。

按照本发明的这个方面，氨气生成步骤还包括混合料中的一部分硫酸铵进入焚烧炉后分解为氨气，硫酸铵分解为氨气的温度为300℃以上；氨气生成步骤还包括氨水在焚烧炉的靠近顶部的喷淋装置雾化挥发形成氨气。