本發(fā)明涉及能源化工領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，天然氣、石油和煤等化石燃料等能源得到更加廣泛的應(yīng)用，使得環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，因此引起了一系列環(huán)境問題，如酸雨、臭氧層破壞、溫室效應(yīng)等，使得我們的生存環(huán)境愈加嚴(yán)峻。我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)決定了我國的氮氧化物和硫氧化物排放量一直處于居高不下的狀況，大量污染性氣體的排放，使得環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，不僅嚴(yán)重影響我國人民的生產(chǎn)生活，而且不利于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，環(huán)境問題得到了國家越來越多的關(guān)注。

人類活動(dòng)排放的NO_X 90％以上來自燃料燃燒過程。各種工業(yè)爐窯、民用爐灶、機(jī)動(dòng)車及其他內(nèi)燃機(jī)中的燃料高溫燃燒時(shí)，燃料中的含氮物質(zhì)氧化生成NO_X，參與燃燒的空氣中的N₂和O₂也會生成NO_X。從能源結(jié)構(gòu)來看，我國的一次能源和發(fā)電能源構(gòu)成中，煤占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位。并且我國80％以上的煤是直接燃燒的，特別是用于電站、工業(yè)鍋爐及民用鍋爐中。因此，相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，煙氣中的NO_X排放是導(dǎo)致我國大氣NO_X污染的一個(gè)主要因素，如何減少固定源排放的NO_X是大氣環(huán)境治理的一個(gè)重要課題。

煙氣脫硝屬于燃燒后處理技術(shù)，許多發(fā)達(dá)國家的排煙系統(tǒng)都需安裝煙氣脫硝裝置。煙氣脫硝方法較多，但目前得到大量工業(yè)應(yīng)用的只有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法，其他方法目前均處于實(shí)驗(yàn)研究階段或中試階段。

然而，目前煙氣脫硝方法和系統(tǒng)仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明提出了一種轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法包括：由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，回收所述煙氣余熱，以便得到降溫后的煙氣；使所述降溫后的煙氣與還原劑進(jìn)行混合，以便得到混合煙氣；以及使所述混合煙氣與脫硝催化劑進(jìn)行脫硝反應(yīng)，以便得到凈化后的煙氣，其中，所述脫硝催化劑包括：TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物；活性炭；V₂O₅-WO₃復(fù)合氧化物；含鐵助劑；含鑭助劑；以及搪瓷。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法是由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，以回收煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)降溫的效果。降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道，先與還原劑進(jìn)行混合，得到混合煙氣，再在脫硝催化劑的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)脫除氮氧化物，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。脫硝催化劑以TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物為載體，以活性炭為主要活性成分，V₂O₅-WO₃為輔助活性成分，摻入過渡金屬鐵、稀土元素鑭作為助劑，并加入搪瓷作為添加劑。采用含有搪瓷的脫硝催化劑，使得脫硝催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝簡便可行，操作簡單，脫硝效率高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法還可以具有下列附加技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載的負(fù)載量為10～60質(zhì)量％；所述活性炭的負(fù)載量為10～50質(zhì)量％；所述V₂O₅-WO₃復(fù)合氧化物的負(fù)載量為5～20質(zhì)量％；所述含鐵助劑的負(fù)載量為0.1～10質(zhì)量％；所述含鑭助劑的負(fù)載量為0.1～10質(zhì)量％；所述搪瓷的負(fù)載量為0.1～10質(zhì)量％。由此，能夠進(jìn)一步提高脫硝效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述脫硝催化劑是通過下列方式獲得的：(1)通過共沉淀法制備得到TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物，并將所述TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物、活性炭和搪瓷進(jìn)行混合、定型和干燥，以便得到活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑；(2)將所述活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑在含有偏鎢酸銨、偏釩酸銨和草酸的溶液中進(jìn)行第一浸漬、干燥及焙燒，以便得到催化劑前驅(qū)體；以及(3)將所述催化劑前驅(qū)體在含有氯化鐵和氯化鑭的溶液中進(jìn)行第二浸漬、干燥及焙燒，以便得到所述脫硝催化劑。由此，能夠進(jìn)一步提高脫硝效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述脫硝催化劑呈球狀，所述脫硝催化劑直徑為3～6mm；或所述脫硝催化劑呈圓柱狀，所述脫硝催化劑底面直徑為3～6mm，高為10～60mm；或所述脫硝催化劑呈蜂窩狀，所述脫硝催化劑的橫截面尺寸為150mm×150mm×150mm或250mm×200mm×150mm，孔徑為10mm×10mm或15mm×15mm。由此，能夠進(jìn)一步提高脫硝效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述脫硝催化劑呈蜂窩狀，所述脫硝催化劑的比表面積大于320m²/m³，機(jī)械強(qiáng)度大于2Mpa，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述脫硝催化劑呈扇形蜂窩狀，橫截面為扇形，所述扇形角度為60°，半徑為150mm，孔徑為10mm×10mm。由此，能夠進(jìn)一步提高脫硝效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使所述降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道的噴氨區(qū)，同時(shí)由設(shè)置于所述噴氨區(qū)內(nèi)的還原劑噴嘴噴入所述還原劑，所述降溫后的煙氣與還原劑進(jìn)行混合，以便得到所述混合煙氣。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，還原劑噴嘴為霧化噴嘴。根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施例，經(jīng)所述還原劑噴嘴噴出的還原劑霧滴的粒徑小于40μm。由此，使得還原劑與煙氣混合均勻。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法進(jìn)一步包括：使所述混合煙氣與脫硝催化劑進(jìn)行脫硝反應(yīng)之前，將所述混合煙氣進(jìn)行除塵。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述方法進(jìn)一步包括：將部分所述凈化后的煙氣回吹入進(jìn)行所述除塵的區(qū)域內(nèi)。由此，以實(shí)現(xiàn)煙氣回收利用。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將氣體燃料、空氣和/或富氧空氣通入蓄熱后的所述蓄熱體進(jìn)行預(yù)熱后通入所述轉(zhuǎn)底爐。由此，以實(shí)現(xiàn)熱量的回收利用。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述預(yù)熱后的氣體燃料、空氣和/或富氧空氣溫度為800～1100℃，所述轉(zhuǎn)底爐的運(yùn)行溫度為1200～1400℃，所述降溫后的煙氣溫度為200～400℃。

本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：蓄熱體，所述蓄熱體包括：煙氣入口，所述煙氣入口與轉(zhuǎn)底爐噴嘴相連，適于將轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)生的煙氣送入所述蓄熱體內(nèi)，以便使所述煙氣降溫并回收余熱；以及煙氣出口，所述煙氣出口適于將降溫后的所述煙氣排出；脫硝煙道，所述脫硝煙道包括：噴氨區(qū)，所述噴氨區(qū)與所述煙氣出口相連，所述噴氨區(qū)內(nèi)設(shè)置有還原劑噴嘴，適于向所述噴氨區(qū)內(nèi)噴入還原劑，以便使所述還原劑與所述煙氣混合，得到混合煙氣；沉降區(qū)，所述沉降區(qū)與噴氨區(qū)相連，適于對所述混合煙氣中的粉塵進(jìn)行除塵；以及脫硝區(qū)，所述脫硝區(qū)與沉降區(qū)相連，所述脫硝區(qū)設(shè)置有脫硝催化劑，適于使所述除塵后的混合煙氣進(jìn)行脫硝反應(yīng)，以便得到凈化后的煙氣。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)底爐排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入蓄熱體，以回收煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)降溫的效果。降溫后的煙氣由煙氣出口進(jìn)入脫硝煙道，先與噴氨區(qū)內(nèi)噴入的還原劑進(jìn)行混合，得到混合煙氣，再進(jìn)入沉降區(qū)，以進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣進(jìn)入脫硝區(qū)，在脫硝催化劑的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)脫除氮氧化物，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。本發(fā)明的方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)除塵及脫硝，且操作簡單、脫硝效率高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步包括：煙氣回吹裝置，所述煙氣回吹裝置的兩端分別與所述沉降區(qū)和所述脫硝區(qū)相連，適于將部分經(jīng)所述凈化后煙氣回吹入沉降區(qū)，以便進(jìn)行除塵。由此，以實(shí)現(xiàn)煙氣回收利用。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沉降區(qū)的管道內(nèi)壁設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)。由此，使得降溫后的煙氣與還原劑在翅片的作用下混合更均勻，且在此區(qū)域其流速變緩，煙氣中的粉塵會沉降下來。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，以回收煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)降溫的效果。降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道，先與噴氨區(qū)內(nèi)噴入的還原劑進(jìn)行混合，得到混合煙氣，再進(jìn)入沉降區(qū)，使得混合煙氣中的粉塵沉降，再使除塵后的混合煙氣進(jìn)入脫硝區(qū)，在脫硝催化劑的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)脫除氮氧化物，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。采用含有搪瓷的脫硝催化劑，使得脫硝催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝簡便可行，操作簡單，脫硝效率高，可達(dá)98％以上。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的流程示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣體循環(huán)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體循環(huán)示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的流程示意圖；

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的流程示意圖；

圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的流程示意圖；以及

圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

本發(fā)明提出了一種轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法及系統(tǒng)，下面將分別對其進(jìn)行詳細(xì)描述。

轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖1，該方法包括：S100回收煙氣余熱、S200煙氣與還原劑混合以及S300脫硝反應(yīng)。下面將進(jìn)行詳細(xì)描述。

S100 回收煙氣余熱

在該步驟中，由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，回收煙氣余熱，以便得到降溫后的煙氣。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖2和圖3，將氣體燃料、空氣和/或富氧空氣通入蓄熱后的蓄熱體進(jìn)行預(yù)熱后通入轉(zhuǎn)底爐。氣體燃料、空氣和/或富氧空氣被預(yù)熱后入爐發(fā)生燃燒反應(yīng)，參與燃燒的氣體燃料、空氣以及燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^四通換向閥交替完成蓄熱、預(yù)熱過程。由此，以實(shí)現(xiàn)熱量的循環(huán)利用。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，預(yù)熱后的氣體燃料、空氣和/或富氧空氣溫度為800～1100℃，轉(zhuǎn)底爐的運(yùn)行溫度為1200～1400℃，降溫后的煙氣溫度為200～400℃。高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱回收降溫至200℃～400℃后進(jìn)入脫硝煙道進(jìn)行脫硝反應(yīng)，充分回收余熱后再進(jìn)行脫硝處理，高效節(jié)能、環(huán)保。

S200 煙氣與還原劑混合

在該步驟中，使降溫后的煙氣與還原劑進(jìn)行混合，以便得到混合煙氣。由此，以便于進(jìn)行后續(xù)脫硝反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道的噴氨區(qū)，同時(shí)由設(shè)置于噴氨區(qū)內(nèi)的還原劑噴嘴噴入還原劑，降溫后的煙氣與還原劑進(jìn)行混合，以便得到混合煙氣。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，還原劑噴嘴為霧化噴嘴。根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施例，經(jīng)還原劑噴嘴噴出的還原劑霧滴的粒徑小于40μm。通過采用氣泡霧化技術(shù)，使用高壓壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，使還原劑噴出的瞬間霧化為小霧滴，霧滴顆?？蛇_(dá)到40μm以下，能夠很好的與煙氣混合均勻。具體地，還原劑可以為氨水或尿素等能分解成氨且不產(chǎn)生含硫和氯的化合物。

S300 脫硝反應(yīng)

在該步驟中，使混合煙氣與脫硝催化劑進(jìn)行脫硝反應(yīng)，以便得到凈化后的煙氣。具體地，在脫硝煙道的噴氨區(qū)后方設(shè)置有脫硝區(qū)，且脫硝區(qū)內(nèi)設(shè)置有脫硝催化劑，混合煙氣經(jīng)脫硝催化劑的作用，發(fā)生還原反應(yīng)，脫除氮氧化物，從而得到凈化后的煙氣。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，脫硝催化劑包括：TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物；活性炭；V₂O₅-WO₃復(fù)合氧化物；含鐵助劑；含鑭助劑；以及搪瓷。該脫硝催化劑以TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物為載體，以活性炭為主要活性成分，V₂O₅-WO₃為輔助活性成分，摻入過渡金屬鐵、稀土元素鑭作為助劑，并加入搪瓷作為添加劑。采用含搪瓷的脫硝催化劑，催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝操作簡單，脫硝效率高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖4，脫硝催化劑是通過下列方式獲得的：

S10 得到活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑

在該步驟中，通過共沉淀法制備得到TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物，并將所述TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物、活性炭和搪瓷進(jìn)行混合、定型和干燥，以便得到活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑。

具體地，取一定量的鈦源試劑硫酸氧鈦和鋁源試劑氯化鋁，分別溶解于適量的去離子水中，攪拌均勻，分別制得鈦源和鋁源溶液，兩者濃度之比為1：(0.01～2)。將鈦源溶液、鋁源溶液、氨水通過并流的方式，按一定流速滴入裝有少量去離子水的反應(yīng)釜中，該反應(yīng)釜中設(shè)有攪拌裝置，保證溶液混合均勻、反應(yīng)充分。鈦源溶液與鋁源溶液滴入速度相同，控制氨水的滴入速度，將反應(yīng)液的pH值控制在9～11之間，共沉淀得到氫氧化鈦與氫氧化鋁的沉淀混合物。將該沉淀物抽濾、洗滌，反復(fù)數(shù)次，直至pH值至7左右。然后在85～115℃條件下干燥8～15h后，在350～600℃條件下焙燒5～8h，得到TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載體。

將活性組分活性炭粉末、搪瓷粉末與上述步驟得到的載體粉末混合均勻，加入添加劑、粘結(jié)劑甘油攪拌均勻后，進(jìn)行壓制或擠出成型，可以為球狀、圓柱狀或蜂窩狀等。然后將此部分在95～115℃條件下進(jìn)行定型、干燥，得到活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑。

S20 得到催化劑前驅(qū)體

在該步驟中，將活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑在含有偏鎢酸銨、偏釩酸銨和草酸的溶液中進(jìn)行第一浸漬、干燥及焙燒，以便得到催化劑前驅(qū)體。

具體地，將一定量的偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑溶解于適量的草酸中，將上一步驟得到的活性炭/TiO₂-Al₂O₃復(fù)合催化劑浸于等體積的該溶液中，其中該溶液中釩鎢的摩爾比為1：(0.1～5)。浸漬溫度為常溫，浸漬時(shí)間5～8h，浸漬完成后在85～115℃條件下干燥8～15h后，在350～600℃條件下焙燒5～8h。

S30 得到脫硝催化劑

在該步驟中，將催化劑前驅(qū)體在含有氯化鐵和氯化鑭的溶液中進(jìn)行第二浸漬、干燥及焙燒，以便得到脫硝催化劑。

具體地，將一定量的氯化鐵(FeCl₃·6H₂O)、氯化鑭(LaCl₃·7H₂O)溶解于適量的去離子水中，并將上述得到的催化劑前軀體浸于等體積的該溶液中，浸漬溫度為常溫，浸漬時(shí)間5～8h，浸漬完成后在85～115℃條件下干燥8～15h后，在350～600℃條件下焙燒5～8h，得到脫硝催化劑。

需要說明的是，本發(fā)明對于脫硝催化劑的外形、尺寸和孔徑不作嚴(yán)格限定，可以根據(jù)具體工況、使用環(huán)境等綜合因素考慮后確定。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，脫硝催化劑呈球狀，脫硝催化劑直徑為3～6mm。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，脫硝催化劑呈圓柱狀，脫硝催化劑底面直徑為3～6mm，高為10～60mm。根據(jù)本發(fā)明的又一具體實(shí)施例，脫硝催化劑呈蜂窩狀，脫硝催化劑的橫截面尺寸為150mm×150mm×150mm或250mm×200mm×150mm，孔徑為10mm×10mm或15mm×15mm。蜂窩體狀是優(yōu)選的，這是因?yàn)榉涓C狀催化劑的比表面積相較其他形狀的催化劑大，催化劑與反應(yīng)介質(zhì)的接觸面更大，催化反應(yīng)效率更高。當(dāng)催化劑為蜂窩體狀時(shí)，脫硝催化劑的比表面積在320m²/m³以上，機(jī)械強(qiáng)度＞2MPa，還原氮氧化物的催化活性可高達(dá)98％以上。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，脫硝催化劑呈扇形蜂窩狀，橫截面為扇形，扇形角度為60°，半徑為150mm，孔徑為10mm×10mm。通過采用扇形蜂窩狀脫硝催化劑，可以充分利用煙道內(nèi)空間，充滿了整個(gè)煙道截面，保證通過脫硝區(qū)的煙氣均能與脫硝催化劑充分接觸，煙氣中的氮氧化物、還原劑在脫硝催化劑的表面發(fā)生還原反應(yīng)，氮氧化物被還原生成氮?dú)猓_(dá)到煙氣脫硝的目的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖5，該方法進(jìn)一步包括：使混合煙氣與脫硝催化劑進(jìn)行脫硝反應(yīng)之前，將混合煙氣進(jìn)行除塵S400。

需要說明的是，對于除塵處理方式不作嚴(yán)格限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)除去混合煙氣中的粉塵即可。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，通過在噴氨區(qū)和脫硝區(qū)中間設(shè)置沉降區(qū)，且沉降區(qū)的管道內(nèi)壁上設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)，在翅片結(jié)構(gòu)作用下使得煙氣與還原劑均勻混合，以及粉塵的沉降，得到較為純凈的煙氣(無粉塵)與還原劑的混合氣體。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖6，該方法進(jìn)一步包括：將部分凈化后的煙氣回吹入進(jìn)行除塵的區(qū)域內(nèi)S500。具體地，可以在脫硝區(qū)與沉降區(qū)之間設(shè)置管道，使得部分凈化后的煙氣回吹入進(jìn)行沉降區(qū)，定時(shí)對沉降區(qū)進(jìn)行吹掃除灰處理，可以適度降低進(jìn)入脫硝區(qū)的灰塵含量，同時(shí)，該煙氣中的CO對催化脫除氮氧化物反應(yīng)有利，能夠很好地提高脫硝催化劑的反應(yīng)活性。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法是由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，以回收煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)降溫的效果。降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道，先與噴氨區(qū)內(nèi)噴入的還原劑進(jìn)行混合，得到混合煙氣，再進(jìn)入脫硝區(qū)，在脫硝催化劑的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)脫除氮氧化物，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。采用含有搪瓷的脫硝催化劑，使得脫硝催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝簡便可行，操作簡單，脫硝效率高，可達(dá)98％以上。

轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝系統(tǒng)

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖7，該系統(tǒng)包括：蓄熱體100和脫硝煙道200。下面將進(jìn)行詳細(xì)描述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄熱體100包括：煙氣入口110和煙氣出口120。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，煙氣入口110與轉(zhuǎn)底爐300噴嘴相連，適于將轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)生的煙氣送入蓄熱體100內(nèi)，以便使煙氣降溫并回收余熱。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，煙氣出口120，煙氣出口120適于將降溫后的煙氣排出。高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱回收降溫至200℃～400℃后進(jìn)入脫硝煙道進(jìn)行脫硝反應(yīng)，充分回收余熱后再進(jìn)行脫硝處理，高效節(jié)能、環(huán)保。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見圖2和圖3，將氣體燃料、空氣和/或富氧空氣通入蓄熱后的蓄熱體進(jìn)行預(yù)熱后通入轉(zhuǎn)底爐。氣體燃料、空氣和/或富氧空氣被預(yù)熱后入爐發(fā)生燃燒反應(yīng)，參與燃燒的氣體燃料、空氣以及燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^四通換向閥交替完成蓄熱、預(yù)熱過程。由此，以實(shí)現(xiàn)熱量的循環(huán)利用。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，脫硝煙道200包括噴氨區(qū)210、沉降區(qū)220以及脫硝區(qū)230。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，噴氨區(qū)210與煙氣出口120相連，噴氨區(qū)210內(nèi)設(shè)置有還原劑噴嘴211，適于向噴氨區(qū)內(nèi)噴入還原劑，以便使還原劑與煙氣混合，得到混合煙氣。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，還原劑噴嘴為霧化噴嘴。根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施例，經(jīng)還原劑噴嘴噴出的還原劑霧滴的粒徑小于40μm。通過采用氣泡霧化技術(shù)，使用高壓壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，使噴出的還原劑瞬間霧化為小霧滴，霧滴顆?？蛇_(dá)到40μm以下，能夠很好的與煙氣混合均勻。還原劑可以為氨水或尿素。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，沉降區(qū)220與噴氨區(qū)210相連，適于對混合煙氣中的粉塵進(jìn)行除塵。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，脫硝區(qū)230與沉降區(qū)220相連，脫硝區(qū)230設(shè)置有脫硝催化劑，適于使除塵后的混合煙氣進(jìn)行脫硝反應(yīng)，以便得到凈化后的煙氣。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括煙氣回吹裝置240，煙氣回吹裝置240的兩端分別與沉降區(qū)220和脫硝區(qū)230相連，適于將部分經(jīng)凈化后煙氣回吹入沉降區(qū)220，以便進(jìn)行除塵。由此，部分凈化后的煙氣回吹入進(jìn)行沉降區(qū)，定時(shí)對沉降區(qū)進(jìn)行吹掃除灰處理，可以適度降低進(jìn)入脫硝系統(tǒng)的灰塵含量，同時(shí)，該煙氣中的CO對催化脫除氮氧化物反應(yīng)有利，能夠很好地提高脫硝催化劑的反應(yīng)活性。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，沉降區(qū)220的管道內(nèi)壁設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)221。在翅片結(jié)構(gòu)作用下使得煙氣與還原劑均勻混合，以及粉塵的沉降，得到較為純凈的煙氣(無粉塵)與還原劑的混合氣體。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)底爐排出的煙氣進(jìn)入蓄熱體，以回收煙氣余熱，實(shí)現(xiàn)降溫的效果。降溫后的煙氣進(jìn)入脫硝煙道，先與噴氨區(qū)內(nèi)噴入的還原劑進(jìn)行混合，得到混合煙氣，再進(jìn)入沉降區(qū)，使得混合煙氣中的粉塵沉降，再使除塵后的混合煙氣進(jìn)入脫硝區(qū)，在脫硝催化劑的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)脫除氮氧化物，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的凈化。采用含有搪瓷的脫硝催化劑，使得脫硝催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝簡便可行，操作簡單，脫硝效率高，可達(dá)98％以上。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，前面針對轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)，同樣適用于該轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝系統(tǒng)，在此不再贅述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述轉(zhuǎn)底爐煙氣脫硝方法和系統(tǒng)還可以具有下列優(yōu)點(diǎn)的至少之一：

(1)采用含有搪瓷的脫硝催化劑，使得脫硝催化劑表面光滑、耐磨，脫硝工藝簡便可行，操作簡單，脫硝效率高。

(2)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱回收降溫至200℃～400℃后進(jìn)入脫硝煙道進(jìn)行脫硝反應(yīng)，充分回收余熱后再進(jìn)行脫硝處理，高效節(jié)能、環(huán)保。

(3)在沉降區(qū)和脫硝區(qū)之間設(shè)置有煙氣回吹管道，綜合利用待排放的凈化后煙氣以及煙氣中的CO，適量脫除煙氣中的粉塵以及加強(qiáng)脫硝反應(yīng)的進(jìn)行。

下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的方案進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下面的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例1

(1)直接還原煉鐵爐為氣體燃料燃燒直接加熱方式，爐內(nèi)原料為低品位鐵礦石粉料與碳、粘結(jié)劑等壓合而成的小球，運(yùn)行溫度為1300℃。氣體燃料通過設(shè)置在爐體側(cè)墻的燒嘴噴入爐內(nèi)燃燒，爐內(nèi)物料受熱發(fā)生直接還原反應(yīng)，得到含鐵率92％的還原鐵。物料內(nèi)的碳與鐵礦石反應(yīng)后生成CO，與氣體燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣一起排出爐外。

(2)高溫?zé)煔鈴霓D(zhuǎn)底爐出來，經(jīng)蓄熱系統(tǒng)回收余熱后，溫度降低至250℃后進(jìn)入脫硝煙道，進(jìn)行脫硝反應(yīng)去除氮氧化物后對外排放。還原劑(氨水或尿素)從煙道的噴氨區(qū)內(nèi)由還原劑噴嘴噴出，與蓄熱回收余熱后的煙氣混合后，在設(shè)置有翅片結(jié)構(gòu)的沉降區(qū)完成均勻混合，以及粉塵的沉降，得到較為純凈的煙氣(無粉塵)與還原劑的混合氣體。該部分混合氣體經(jīng)設(shè)置有脫硝催化劑的脫硝區(qū)，發(fā)生還原反應(yīng)，脫除氮氧化物，脫除效率可達(dá)98％。

該脫硝催化劑的具體配比如下：以催化劑整體質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中TiO₂-Al₂O₃復(fù)合氧化物載體的負(fù)載量為48質(zhì)量％，活性炭的負(fù)載量為27質(zhì)量％，V₂O₅-WO₃復(fù)合氧化物活性組分的負(fù)載量為15質(zhì)量％，助劑氯化鐵及氯化鑭的負(fù)載量分別為1質(zhì)量％、4質(zhì)量％，添加劑搪瓷的負(fù)載量為5質(zhì)量％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。