[实用新型]节能环保型氢氧化铝悬浮焙烧设备

说明书

本实用新型涉及一种节能环保型氢氧化铝悬浮焙烧设备，包括一级旋风预热器、二级旋风预热器、三级旋风预热器、焙烧主炉、风分离器和旋风冷却系统，旋风分离器料管与冷却系统的物料进口相连，焙烧主炉的排气口与旋风分离器的进风口相连，旋风分离器的排气口与二级旋风预热器的进风口相连，三级旋风预热器的进气口与冷却系统的排气口相连，三级旋风预热器的排气口与焙烧主炉的进气口相连，三级旋风预热器的排料管与焙烧主炉的物料进口相连。本实用新型在物料进入主炉之前增加了一级旋风换热器，降低了进入主炉的热风温度，提高了进入主炉的物料温度，本实用新型提供了一种可以降低热力型NOx产生的节能环保型氢氧化铝悬浮焙烧设备。

技术领域

本实用新型涉及冶金化工技术领域中的节能环保型氢氧化铝悬浮焙烧设备。

背景技术

通过悬浮焙烧设备对氢氧化铝焙烧是氧化铝制取的主要手段之一，现有的悬浮焙烧工艺如图1所示：包括螺旋喂料器A01、闪速干燥器A02、一级旋风预热器P01、二级旋风预热器P02、主焙烧主炉P04、热分离旋风筒P03和冷却系统，冷却系统包括C01、C02、C03、C04四级旋风冷却器和流化床冷却器。图中K01表示硫化床冷却器；T12表示燃烧器； P17表示排风机；L01表示喂料小仓；P18表示烟囱；P11表示除尘器；L1表示料封泵。

具体工作时，湿氢氧化铝由螺旋喂料器A01喂入文丘罩闪速干燥器A02，由二级旋风预热器P02吹来的300~360℃的烟气将物料在此烘干并送至一级旋风预热器P01，经P01分离后的150℃的物料进入二级旋风预热器P02预热至300~360℃（普遍在320℃左右），然后物料进入主焙烧主炉P04进行焙烧，焙烧温度一般控制在950~1100℃。焙烧后的氧化铝从顶部送入热分离旋风筒P03进行分离，从P03出来的900~1050℃的氧化铝逐级进入冷却系统，经C01、C02、C03、C04四级旋风冷却器后，进入硫化床冷却器进行二次冷却至80℃以下。

冷风口吸入的冷风经过C01 、C02、C03、C04四级冷却器后被预热至650~850℃后进入主焙烧主炉P04，主焙烧主炉P04包括下部的燃烧器T11，燃烧产生的烟气在主焙烧主炉P04、热分离旋风筒P03和二级旋风预热器P02中与粉料进行混合换热，换热后的热烟气经过旋风预热器P02、闪速干燥器A02和旋风分离器P01后进入电收尘P11，收尘后的废气经烟囱P18排入大气，收尘器收下来的粉尘返回焙烧主炉的C01或C02旋风分离器。

由此可见，进入主焙烧主炉P04的热风来自冷却设备，被冷却设备加热后，热风温度达650~850℃，而主焙烧主炉下部的燃烧火焰温度最高可达1600℃以上，在局部高温区域会产生较多的热力型NOx，导致焙烧主炉烟气中的NOx排放浓度普遍超标，燃烧热值越低，预热空气温度越高，烟气中NOx的超标越严重。

为实现达标排放，现有技术中对悬浮焙烧主炉不得不采用进行脱硝改造，当前较为成熟的NOx处理技术，主要包括：低氮燃烧技术、非选择性催化还原脱硝技术（SNCR）、选择性催化还原脱硝技术（SCR）。低氮燃烧技术主要包括空气分级燃烧技术，具体过程是在C01支P04连接管引出部分高温空气接至P04，减小进入P04燃烧室部分的空气量，降低该区域的空气过量系数，从而降低高温区域的氧含量，使燃烧室处在低氧还原环境中，抑制氮氧化物的生成。SNCR技术:将尿素或氨水等还原剂通过喷枪喷入氢氧化铝焙烧主炉P03和P04筒体，在此处温度条件下还原剂热解为NH3，NH3与烟气中的NOx发生还原反应，生成N2和H20，实现脱硝目的。SCR技术：对P02和A02间烟道进行改造，放置SCR反应器，烟气中的NOx与热解的NH3在催化剂的催化作用下生成N2和H2O，实现脱硝目的。

空气分级燃烧技术需要准确控制空气的分配比例，对后续生产中的流量控制要求较高，在生产中需要不断摸索。SNCR技术脱硝效率低、脱硝温度区域要求严格、氨逃逸难以控制。SCR技术使用催化剂、系统阻力大、催化剂需要定期更换、运行成本较高。