[发明专利]利用烧结烟气循环联合脱硫及臭氧预氧化脱硝系统及方法

说明书

本发明提供一种利用烧结烟气循环联合脱硫及臭氧预氧化脱硝系统及方法，包括烧结烟气循环装置、干法/半干法脱硫反应装置、臭氧制备装置、脱硝反应装置，在烧结烟气循环系统中设置有干法/半干法脱硫反应装置，将烧结机中后段风箱的富含高浓度SO₂的高温烟气利用干法/半干法脱硫反应装置脱除，节省后续烟气净化程序及成本，循环后的烟气再进行脱硝处理；脱硝处理过程中采用臭氧预氧化方法，精确调节控制脱硝入口烟气中NO/NO₂摩尔比，实现SCR快速脱硝反应，提高脱硝反应速率；本发明的系统和方法减少了烧结机烟气外排总量，脱硫系统投资及运行成本，减少烧结过程固体燃料消耗，减少催化剂用量，延长催化剂使用寿命。

技术领域

本发明属于脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种利用烧结烟气循环联合干法/半干法脱硫及臭氧预氧化脱硝系统及方法。

背景技术

钢铁行业属于高污染行业，铁矿石烧结过程中本身要产生大量烟气，另外由于国内烧结机漏风率高达40％以上，有相当一部分空气没有通过烧结料层，直接进入后续烟气处理装置，因此烧结烟气量非常巨大。比如一台360m²烧结机正常生产时，排放的烟气量高达每小时216万立方米以上。除了烧结烟气量大以外，还具有排放源集中、烟气温度波动大(随烧结方法状况变化)，携带粉尘多、CO含量较高、SO₂浓度较低、含湿量大、含腐蚀性气体及二噁英类物质等特点，因此对局部大气质量的影响较大，会造成严重的环境污染，因此很有必要对烧结烟气污染物进行净化，达到环保减排的效果。

当前我国钢铁企业，大气污染物治理措施可大致总结为三大类：1.原料控制，烟气减排的基础条件；2.烧结过程控制，烟气减排的有效手段；3.烟气末端治理，烟气治理的终极手段与最终保障。在以上三种治理措施中，人们往往更关注烟气末端治理。目前，烧结烟气末端治理主要有活性焦脱硫脱硝一体化、烟气脱硫(湿法、干法、半干法)+中低温SCR脱硝一体化等技术。SCR(Selective Catalytic Reduction)为选择性催化还原技术，SCR技术脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度约280～420℃的烟气中喷入氨，将NOx还原成N₂和H₂O。

活性焦脱硫脱硝一体化技术，主要存在着投资巨大、活性焦损耗大、运行成本高，方法复杂，烟气通过吸附床后压力降低，增加能耗，喷射氨过程中造成管道堵塞、脱硫速率慢等缺点。

烟气脱硫+中低温SCR脱硝一体化技术也存在着诸多缺陷：1)存在温度窗口，反应温度在220℃以上，低于该温度时，烟气中的SO₂会与NH₃反应生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氨、硫酸氢氨，同时还会粘附在催化剂表面，导致催化剂的堵塞、硫中毒等，同时降低氨的利用率；2)催化剂消耗量大，寿命短投资成本高；3)废弃催化剂作为固体危废，处理成本高、难度大；4)烟气量大，导致烟气升温所需燃料消耗量大；5)脱硝效率已接近限值。

随着《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)修改等国家和地方标准的不断出台，钢铁行业烟气污染物排放限值愈来愈低，末端脱硫/脱硝治理技术只能通过不断提高装置规模，增加吸收剂、催化剂等物料用量来达到排放限值，但于此同时，会出现企业投资运行压力增大、氨逃逸增加等一系列问题。

因此，需要提供一种着眼于烧结烟气全流程治理的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用烧结烟气循环联合干法/半干法后脱硫及臭氧预氧化脱硝系统及方法，以至少解决目前的常规烧结烟气循环技术的烟气循环率低；烟气脱硫脱硝过程中的催化剂消耗量大，使用寿命短；烟气处理量大，导致消耗大量燃料用于烟气升温，导致脱硫脱硝装置投资及运行成本很高；脱硝效果很难达到超低排放标准的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用烧结烟气循环联合脱硫及臭氧预氧化脱硝系统，所述系统包括：