[发明专利]一种水泥窑烟气中氮氧化物回收再利用的方法及用途

说明书

本发明提供了一种水泥窑烟气中氮氧化物回收再利用的方法，所述方法包括如下步骤：臭氧与水泥窑烟气混合，得到固氮熟料；水泥窑烟气夹带有水泥熟料颗粒，其中水泥熟料颗粒的浓度为100‑1500mg/Nm³。该方法成本低廉，易于实现，在水泥窑窑况稳定的情况下，水泥窑烟气中的脱硝效率为33.2‑85.2％，而且还将脱除的氮氧化物进行了再利用，降低了环境压力，提高了企业的经济效益并且改善了水泥产品的质量。

技术领域

本发明属于水泥领域，涉及一种氮氧化物回收再利用的方法及用途，尤其涉及一种水泥窑烟气中氮氧化物回收再利用的方法及用途。

背景技术

由于水泥窑炉内的烧结温度较高、过剩空气量大，其产生的NO_x排放量巨大。同时由于NO_x对大气以及人身健康的重大危害，国家相继出台了一系列水泥行业的排放标准，如《水泥行业烟气排放值》(GB4915-2013)要求在水泥制造行业中，水泥窑及窑尾余热利用的NO_x(以NO₂计)的排放浓度低于400mg/Nm³(特殊地区低于320mg/Nm³)。同时随着各行业超低排放的要求，水泥行业污染物“超低排放”的NO_x排放浓度目标值为100mg/Nm³。目前水泥行业的氮氧化物控制技术主要有干法脱硝技术和湿法脱硝技术。干法脱硝技术主要包括选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，但是由于其反应条件相对苛刻，且控制难度较大，难以将NO_x浓度控制在规定范围内。湿法脱硝技术主要是利用液体吸收剂将NO_x溶解吸收的原理净化烟气。这两种方法都会在一定程度上增加企业成本，水泥制造企业面临着巨大的减排压力，需要迫切开发低成本且简易可行的氮氧化物脱除技术。

在水泥砂浆中添加少量的亚硝酸盐，通过延迟钢筋开始生锈的时间和减缓钢筋腐蚀发展的速度，来达到抑制混凝土中钢筋的腐蚀的目的。在水泥制备过程中产生的烟气中，含有大量的氮氧化物和水泥熟料粉末。如果可以将其中的氮氧化物转化为亚硝酸盐，混入到水泥熟料中，就可以实现废气的资源化利用。

臭氧氧化脱硝技术相对成熟，使用温度较低，其原理是利用臭氧将氮氧化物中的NO部分或者全部氧化为更高价态的氧化物，如NO₂、N₂O₅、N₂O₄等。氮氧化物经过臭氧氧化后的产物一般还需要再次处理，如利用碱洗涤塔进行处理或者使用碱性化工原料进行吸收，增加了相关的处理流程。

因此，开发一种技术，减少吸收剂吸收氮氧化物后的后处理过程，可以显著降低烟气中氮氧化物的处理成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水泥窑烟气中氮氧化物回收再利用的方法及用途。该方法利用臭氧将水泥窑烟气中的NO转化为高价态的氮氧化物，高价态的氮氧化物与水蒸气接触后转变为亚硝酸盐或硝酸盐，并吸附在水泥窑烟气中夹带的水泥熟料颗粒上，水泥熟料颗粒与水泥熟料混合后制备得到的水泥能够减缓钢筋的腐蚀。该方法成本低廉，易于实现，不仅回收了水泥窑烟气中的氮氧化物，还将回收的氮氧化物进行了再利用，降低了环境压力，提高了企业的经济效益并且改善了水泥产品的质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种水泥窑烟气中氮氧化物回收再利用的方法，所述方法包括如下步骤：臭氧与水泥窑烟气混合，得到固氮熟料。