NOX是主要的大气污染物之一,对人体健康和生态环境危害严重。烧结混合料中煤燃烧产生的NOX是钢铁行业主要的污染物之一。烧结烟气由于具有烟气量大、NOX浓度低、含湿量大、含氧量高等特点,导致其脱硝困难。随着国家环境保护部颁布的新标准中规定烧结烟气NOX的排放标准限值为300mg/Nm3,烧结烟气脱硝已成为当务之急。
针对烧结烟气SCR脱硝技术投资和运行成本高、催化剂失活等问题,结合烧结烟气的特点,本文提出了一种新的烧结烟气NOX控制方法:基于烧结矿显热利用的烧结烟气NOX危害控制技术,该技术以烧结矿作为脱硝催化剂,将氨法脱硫后烟气作为冷却介质,在烧结环形冷却机上实现第一级脱硝;同时,利用烧结矿显热加热氨法脱硫后烟气,并使其达到SCR脱硝窗口温度,以实现第二级脱硝。
以三种不同的烧结矿为SCR脱硝催化剂,通过实验研究反应温度、NH3/NO摩尔比、烧结矿粒径、空速、O2浓度、入口NO浓度、SO2和H2O等工艺参数对模拟烧结烟气NH3-SCR脱硝效率及氨气利用率的影响,获得了烧结矿作为SCR脱硝催化剂的最佳运行参数。实验结果表明:烧结矿 NH3-SCR脱硝的窗口温度为350~450℃;随着NH3/NO摩尔比增大、烧结矿粒径减小、空速降低,脱硝效率提高;烟气中的O2有助于SCR脱硝反应的进行,但过高的O2浓度会导致脱硝效率降低;烟气中水分有利于脱硝反应的进行,而 SO2对烧结矿脱硝有抑制作用,当水分和SO2同时存在时,脱硝效率有所降低。在反应温度为450℃、NH3/NO摩尔比为0.5、空速为3000h-1、O2浓度为15%、NO浓度为400mg/Nm3的条件下,利用粒径为0.2~1.0mm的烧结矿脱除烧结烟气中的NO,三种烧结矿对模拟烧结烟气的脱硝效率分别为40.33%、35.22%和27%,净化后烟气中的NO浓度均达到了国家对烧结烟气NOX的排放标准(300mg/Nm3)。
通过对该脱硝系统进行热平衡计算,计算结果表明:热烧结矿可将烧结烟气温度加热到380℃,达到了传统SCR脱硝的窗口温度。
- 作 者:
- 罗静
- 学科专业:
- 安全科学与工程
- 授予学位:
- 硕士
- 学位授予单位:
- 武汉科技大学
- 导师姓名:
- 陈旺生
- 学位年度:
- 2015
- 研究方向:
- 语 种:
- chi
- 基金项目: