一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法及装置。脱硝方法包括将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区的步骤；所述高温区是水泥窑分解炉内温度在860-980℃范围内区域。还包括调节有机/氨氮废液中有机物或氨氮的质量浓度的步骤；以及对有机/氨氮废液进行过滤的步骤。脱硝装置包括还原剂储罐、还原剂调节罐、加压泵、还原剂分配器、喷枪，以及混合器和过滤器组等。本发明专利技术的脱硝方法利用有机/氨氮废液作为还原剂，将氮氧化物还原生成无害的氮气和水等，达到以废治废的目的，并节省了有机/氨氮废液处理所需要的工艺和费用。脱硝效率达到42％及以上。同时，采用的还原剂成本低，降低了脱硝运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法及装置
本专利技术涉及烟气脱硝方法及装置
，尤其涉及一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法及装置。
技术介绍
我国是世界上最大的水泥生产和消费国，2012年我国水泥产量达18.68亿吨，占世界总产量的60％以上，带来严重的大气污染问题。统计表明2012年全国水泥工业排放的NOx达358万吨，污染非常严重。水泥窑氮氧化物的控制方法主要有低氮燃烧及烟气脱硝技术。低氮燃烧技术是利用燃烧过程中控制NOx排放的方法，采用低氮燃烧技术后水泥窑尾排放废气的NOx浓度在850mg/m3以上，要达到较好的NOx控制效果，还需要进一步进行控制。烟气脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝两种方法。由于水泥窑尾结构紧密、很难选择有效的SCR烟气脱硝温度窗口；同时窑尾烟气中颗粒物浓度高，容易引起催化剂堵塞或“中毒”，不适于采用烟气脱硝催化剂。因此国外开发水泥窑尾SCR烟气脱硝的成果较少，仅德国、韩国等有少量应用成果的报导，国内还没有这方面的应用。SNCR烟气脱氮技术与SCR技术不同，不需要催化剂，采用氨气或尿素作为还原剂，在870-1150℃范围内将烟气中的NOx还原剂为N2。目前国内外水泥工业在新型干法生产线上主要采用选择性非催化还原(SNCR)控制NOx排放。美国国家环保局(EPA)专门将SNCR列为水泥窑尾烟气脱硝的最佳可行技术(BAT)。SNCR烟气脱硝还原剂大多采用氨水和尿素作为还原剂，在分解炉中下部喷入氨水或尿素溶液，在900-1100℃温度窗口内，使之与烟气中的NOx反应，使其还原成氮气和水。SNCR法装置简单，NOx脱除效率最高可达60％左右，NH3的有效利用率约50％。与SCR烟气脱硝相比，SNCR投资及运行费用低、系统工艺简单、操作方便、占地面积小等优点。我国绝大多数的水泥窑已安装SNCR法装置，NOx脱除效率可达50％左右，NH3的有效利用率约为70％。但是，现有的SNCR脱硝技术主要是利用氨、氨水或尿素等作为还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水，脱硝运行成本高。而且存在脱硝效率较低，氨逃逸率高等技术问题，这造成了大量农用化肥资源的浪费。因此，亟待研发出一种能够替代现有的氨、氨水或尿素等还原剂的还原剂，以解决现有SNCR脱硝技术存在的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷和问题，本专利技术的目的是提供一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法及装置。本专利技术采用有机/氨氮废液代替现有的氨水/尿素，降低了脱硝运行成本，并达到以废治废，节省废液治理费用。解决了现有SNCR烟气脱硝方法存在脱硝运行成本高，且造成大量农用化肥资源的浪费的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法，包括将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区的步骤；所述高温区指的是水泥窑分解炉内温度在860-980℃范围内的区域。本专利技术中，所述有机/氨氮废液指的是含有有机物和/或氨氮的液态废弃物。具体地，所述有机/氨氮废液可以为有机/氨氮废水、垃圾渗滤液或者活性污泥等。其中，所述有机/氨氮废水可以为焦化废水、食品加工/酿造行业废水、屠宰废水或者化工废水等。进一步地，所述有机/氨氮废液在喷射入水泥窑分解炉的高温区之前，还包括调节有机/氨氮废液中有机物和/或氨氮的质量浓度的步骤。进一步地，喷射入水泥窑分解炉的高温区的所述有机/氨氮废液中有机物和/或氨氮的质量浓度不低于3％。进一步地，喷射入水泥窑分解炉的高温区的所述有机/氨氮废液中有机物和/或氨氮的质量浓度在3％-5％范围内。进一步地，采用除盐水、氨水或者尿素溶液等调节剂，调节有机/氨氮废液中有机物和/或氨氮到至合理范围内，例如，3％-5％的质量浓度范围内。具体地，当有机物和/或氨氮的质量浓度高时，采用除盐水对其进行稀释其浓度至3％-5％的质量浓度范围内；当有机物和/或氨氮的质量浓度低时，采用氨水或者尿素溶液增加其浓度至3％-5％的质量浓度范围内。进一步地，采用喷枪将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区，控制进入喷枪的有机/氨氮废液入口压力为0.35-0.45MPa，进入喷枪的压缩空气压力为0.40-0.50MPa。进一步地，所述有机/氨氮废液的喷入量与所述水泥窑分解炉内烟气量的体积比值为1×10-6-1×10-5，脱硝效率可达到42％及以上，成本低。进一步地，所述有机/氨氮废液在喷射入水泥窑分解炉的高温区前还包括对有机/氨氮废液进行过滤的步骤。进一步地，采用过滤器对有机/氨氮废液进行过滤，所述过滤器的通过粒径不高于3mm。即喷射入水泥窑分解炉的高温区内的所述有机/氨氮废液中颗粒物的粒径不大于3mm。进一步地，喷射入水泥窑分解炉的高温区的所述有机/氨氮废液中颗粒物的体积浓度不高于30％。根据有机/氨氮废液中固体颗粒物的粒径范围及含量，选择合适通过粒径的过滤器，实现喷射入水泥窑分解炉的高温区的所述有机/氨氮废液中颗粒物的体积浓度不高于30％的目的。进一步地，所述高温区指的是水泥窑分解炉内温度在900-950℃范围内的区域。本专利技术的一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝装置，包括还原剂储罐、还原剂调节罐、加压泵、还原剂分配器和喷枪，所述还原剂储罐的出口与所述还原剂分配器的入口通过还原剂管道连接，所述还原剂分配器的各出口与所述喷枪的入口连接，所述喷枪的出口设置在水泥窑分解炉的还原剂入口位置；所述还原剂调节罐的出口连接至所述还原剂管道上，将所述还原剂调节罐内的调节剂输送至还原剂管道内，调节还原剂的有机物/氨氮含量；所述加压泵连接在所述还原剂管道上；所述水泥窑分解炉的还原剂入口的位置开设在水泥窑分解炉内温度在860-980℃范围内的区域的水泥窑分解炉的侧壁上。进一步地，还包括混合器，所述混合器连接在还原剂管道上，所述还原剂调节罐的出口与所述混合器连通。还原剂调节罐内的调节剂输送至混合器内，与还原剂储罐内输出的还原剂混合，混合均匀后的还原剂再输送至还原剂分配器。具体地，所述混合器采用静态混合器。进一步地，还包括过滤器组，所述过滤器组的入口与所述还原剂储罐的出口连接，所述过滤器组的出口与所述还原剂管道连接。对进入还原剂分配器或者混合器的还原剂进行过滤，控制还原剂中的颗粒粒径以及浓度在合理范围内。进一步地，所述过滤器组的通过粒径不高于3mm。进一步地，还包括调节剂加压泵，所述调节剂加压泵设置在所述还原剂调节罐与所述还原剂管道连通的管道上。对调节剂进行加压，保证混合后的还原剂的压力在合适范围内。本专利技术的利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法，利用高浓度难降解的有机/氨氮废水(包括焦化废水、化工废水等)、垃圾渗滤液、活性污泥等有机/氨氮废液作为还原剂，在温度为860-980℃范围内的水泥窑分解炉温度窗口处，向水泥窑分解炉内喷射，最终将氮氧化物还原生成氮气、二氧化碳、水等。脱硝效率达到42％及以上，达到现有的利用氨、氨水或尿素等作为还原剂的SNCR烟气脱硝方法达到的脱硝效率。涉及的化学方程式有：CHx+NO→N2+CO2+H2ONHy+NO→N2+H2O环境统计年报资料显示，2012年我国工业废水排放量221.6亿吨，化学需氧量排放量338.5万吨，氨氮排放量2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法，其特征在于：包括将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区的步骤；所述高温区指的是水泥窑分解炉内温度在860‑980℃范围内的区域。

【技术特征摘要】
1.一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝方法，其特征在于：包括将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区的步骤；所述高温区指的是水泥窑分解炉内温度在860-980℃范围内的区域；所述有机/氨氮废液是指有机物和氨氮的液态废弃物；所述有机/氨氮废液在喷射入水泥窑分解炉的高温区之前，还包括调节有机/氨氮废液中有机物和氨氮的质量浓度的步骤，调节喷入水泥窑分解炉内的废液中有机物和氨氮的总质量浓度控制在3％-5％范围内；所述有机/氨氮废液的喷入量与所述水泥窑分解炉内烟气量的体积比值为1×10-6-1×10-5；采用喷枪将有机/氨氮废液喷射入水泥窑分解炉的高温区，控制进入喷枪的有机/氨氮废液入口压力为0.35-0.45MPa，进入喷枪的压缩空气压力为0.40-0.50MPa。2.一种利用有机/氨氮废液的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于：包括还原剂储罐、还原剂调节罐、加压泵、还原剂分配器、喷枪，所述还原剂储罐的出口与所述还原剂分配器的入口通过还原剂管道连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡，田刚，朱金伟，刘宇，王洪昌，张凡，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11