低氮氧化物焚烧工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低氮氧化物焚烧工艺及其装置，用于脱水干泥的焚烧处置。混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，脱水干泥、煤、石灰石粉及回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料。石灰石粉分解步骤：石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳。氨气生成步骤：从混合料入口将混合料投加至焚烧炉，混合料中的硫酸铵和氧化钙反应生成氨气和硫酸钙。降氮氧化物步骤：烟气从脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，烟气和氨气接触混合，烟气包括氮氧化物，氨气和氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从焚烧炉的烟气出口中排出。

【技术实现步骤摘要】
低氮氧化物焚烧工艺及其装置
本专利技术涉及污泥处置相关的环保减排
，尤其是一种低氮氧化物焚烧工艺及其装置。
技术介绍
氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式，脱硫过程是气液相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95％～99％。但是该工艺会产生大量的含高浓度硫酸铵废水，其主要成分为硫酸铵(硫酸铵质量浓度可达85％及以上，其有效氨质量浓度在22％以上)，也含有少量的亚硫酸铵等铵盐及少量游离氨。另外，磷酸氢铵法制已内酰胺和三段氨吸法回收硫酸尾气等过程中也会产生含高浓度硫酸铵废水。上述硫酸铵废水一般用于回收硫酸铵，回收的硫酸铵作为副产品出售，但是由于该回收产品中主要成分硫酸铵的含量不稳定，致使回收硫酸铵副产品出路受限。同时，对于排气量大且为连续性排放源的焚烧烟气，需要采用烟气脱硝方法对焚烧烟气进行净化处理，使烟气中的氮氧化物浓度达到排放标准要求。通常采用的烟气脱硝方法是选择性非催化还原法(SNCR法)，一般以氨水作为还原剂，将其喷入炉内，与NOX进行选择性反应，使NOX还原为N2，从而脱除NOX。该法需要提供额外的氨水作为还原剂，氨水的质量百分比一般为20％，工艺过程中需先将氨水水份蒸发，要消耗大量热能。并且氨水具有不稳定性和易挥发性，存储困难。另外，氨水的喷淋位置较高，和烟气出口距离近，氨气密度小，雾化后的氨水小液滴极易挥发形成密度较小的氨气，从烟气出口直接飘出，使得NH3损失量大，从而导致NH3与烟道气接触时间不充分，脱硝反应不充分。现有的另一种烟气脱硝方法，通过制造特定的脱硝催化剂来完成脱硝，需要购入配置脱硝催化剂的材料以及为配置脱硝催化剂所需要的设备，这将大大提高了脱硝的经济成本、生产效益低。由此可知，烟气脱硝过程是一个设备投资大、能耗高、运行成本高的烟气净化过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低成本、原材料易存储，烟气中氮氧化物含量低，焚烧处置效率高的低氮氧化物焚烧工艺及其装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低氮氧化物焚烧工艺，用于脱水干泥的焚烧处置，低氮氧化物焚烧工艺包括：混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，脱水干泥、煤、石灰石粉及回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料；石灰石粉分解步骤：石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳；氨气生成步骤：从混合料入口将混合料投加至焚烧炉，混合料中的硫酸铵和氧化钙反应生成氨气和硫酸钙；及降氮氧化物步骤：烟气从脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，烟气和氨气接触混合，烟气包括氮氧化物，氨气和氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从焚烧炉的烟气出口中排出，硫酸钙形成炉渣从炉渣出口排出。按照本专利技术的这个方面，氨气生成步骤还包括混合料中的一部分硫酸铵进入焚烧炉后分解为氨气，硫酸铵分解为氨气的温度为300℃以上；氨气生成步骤还包括氨水在焚烧炉的靠近顶部的喷淋装置雾化挥发形成氨气。按照本专利技术的这个方面，脱水干泥包括有机胺类物质，有机胺类物质在脱水干泥焚烧的过程中作为还原剂将氮氧化物还原为氮气。按照本专利技术的这个方面，通过控制混合料的投加速度和烟气的排出速度控制烟气和氨气的接触反应时间在5s以上。按照本专利技术的这个方面，石灰石粉分解步骤的反应温度范围为850℃～950℃。按照本专利技术的这个方面，回收硫酸铵添加量为脱水干泥添加量的0.1～0.5％，回收硫酸铵中的可利用的氨的质量百分数大于20％。按照本专利技术的这个方面，石灰石粉的添加量保证钙硫摩尔比的范围在2～2.5:1。按照本专利技术的这个方面，混料步骤中的脱水干泥、煤、石灰石粉及回收硫酸铵混合采用搅拌器搅拌混合。按照本专利技术的另一个方面，提供一种低氮氧化物焚烧装置。低氮氧化物焚烧装置包括焚烧炉和混合器。焚烧炉包括炉渣出口、混合料入口、喷淋装置、石灰石粉入口及烟气出口；炉渣出口设于焚烧炉的底部，烟气出口设于焚烧炉的顶部，混合料入口设于烟气出口和炉渣出口之间。混合器包括第一入口、第二入口、第三入口、第四入口、第一出口及搅拌器，第一入口、第二入口、第四入口及第三入口分别设于混合器的侧壁，第一出口位于混合器的底部；混合器和焚烧炉相连通，第一出口和混合料入口相连通。按照本专利技术的另一个方面，混合料入口和烟气出口均设有控制阀。综上，本专利技术主要采用从含硫酸铵的废液中制得的回收硫酸铵和石灰石粉作为生成氨气原材料，采用回收硫酸铵解决了回收硫酸铵出路受限问题，既实现了“以废治废”，又实现了废物的资源化综合利用。而且本专利技术采用回收硫酸铵作为还原剂，与采用氨水作为还原剂相比较，本专利技术解决了工艺过程中因“需将氨水中水份蒸发而消耗大量热能”的技术问题，可以节约工艺过程中的能耗。又克服了氨水因为其不稳定性和易挥发性，存储困难的问题。预先将回收硫酸铵、石灰石粉和脱水干泥混合均匀，有利于脱水干泥的充分燃烧，并有利于石灰石粉充分燃烧分解生成氧化钙，进而有利于氧化钙与回收硫酸铵充分反应释放氨气，减少有害气体的产生。再者，硫酸铵和氧化钙发生反应的位置主要在焚烧炉的下部，因此氨气主要在焚烧炉的下部生成，距离烟气出口较远，较少氨气的逸出，也大大增加了氨气和烟气的接触反应时间，有利于氨气和烟气中氮氧化物充分反应，提高氮氧化物降低效率。其次，脱水干泥中还包括有机胺类物质，有机胺类物质在脱水干泥燃烧的过程中作为还原剂将氮氧化物还原为氮气，进一步降低排放烟气中的氮氧化物的含量。再者，将脱水干泥中的有机胺类物质充分利用，做到了以废治废。有机胺类物质还能和烟气中的二氧化硫反应，降低排放烟气中二氧化硫的浓度。同时，采用石灰石粉作为物料，增加了石灰石粉与回收硫酸铵的反应接触面积，也在一定程度上提高了氮氧化物降低效率。附图说明图1是本专利技术中的第一至第五实施例提供的低氮氧化物焚烧装置的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。低氮氧化物焚烧工艺指能有效降低脱水干泥焚烧过程所产生的烟气中的氮氧化物含量的焚烧工艺。第一实施例低氮氧化物焚烧工艺包括混料步骤、石灰石粉分解步骤、氨气生成步骤及降氮氧化物步骤。混料步骤：从第一入口11将脱水干泥投加至混合器9，从第二入口12将煤投加至混合器9，从第三入口13将回收硫酸铵加至混合器9，从第四入口5将石灰石粉加至混合器9。回收硫酸铵从氨法脱硫、磷酸氢铵法制已内酰胺及三段氨吸法回收硫酸尾气等过程中产生的含高浓度的硫酸铵废水处理后得到的回收硫酸铵。于本实施例中，在含高浓度的硫酸铵废水中先加入活性炭除去不溶性杂质，然后将废水置于结晶装置中，加入pH调节剂将废水调至一定的pH，当温度升到设定值，开启真空泵开始真空蒸发，待真空蒸发结束后控温冷却得到回收硫酸铵。但是本专利技术对回收硫酸铵的工艺不做任何限定，于其他实施例中，还可以是任意能得到回收硫酸铵的工艺。本回收硫酸铵无需复杂的处理，工艺简单，成本低廉，得到的回收硫酸铵含杂质较多。石灰石粉分解步骤：石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳，石灰石粉分解步骤的反应温度范围为850℃，石灰石粉的添加量保证钙硫摩尔比为2:1。适当的钙硫摩尔比有利于氨气生成步骤中氨气的生成。氨气生成步骤：从混合料入口6将混合料投加至焚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低氮氧化物焚烧工艺，用于脱水干泥的焚烧处置，其特征在于，所述低氮氧化物焚烧工艺包括：混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，所述回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，所述脱水干泥、所述煤、所述石灰石粉及所述回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料；石灰石粉分解步骤：从石灰石粉入口将石灰石粉加至焚烧炉，所述石灰石粉和所述混合料中的石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳；氨气生成步骤：从混合料入口将所述混合料投加至所述焚烧炉，所述混合料中的硫酸铵和所述氧化钙反应生成氨气和硫酸钙；及降氮氧化物步骤：烟气从所述脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，所述烟气和氨气接触混合，所述烟气包括氮氧化物，氨气和所述氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和所述石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从所述焚烧炉的烟气出口中排出，所述硫酸钙形成炉渣从炉渣出口排出。

【技术特征摘要】
1.一种低氮氧化物焚烧工艺，用于脱水干泥的焚烧处置，其特征在于，所述低氮氧化物焚烧工艺包括：混料步骤：分别将脱水干泥、煤、回收硫酸铵、石灰石粉投加至混合器，所述回收硫酸铵从含硫酸铵的废液中制得，所述脱水干泥、所述煤、所述石灰石粉及所述回收硫酸铵混合0.1h～1h得到混合料；石灰石粉分解步骤：从石灰石粉入口将石灰石粉加至焚烧炉，所述石灰石粉和所述混合料中的石灰石粉焚烧分解形成氧化钙和二氧化碳；氨气生成步骤：从混合料入口将所述混合料投加至所述焚烧炉，所述混合料中的硫酸铵和所述氧化钙反应生成氨气和硫酸钙；及降氮氧化物步骤：烟气从所述脱水干泥焚烧产生并由下而上上升，所述烟气和氨气接触混合，所述烟气包括氮氧化物，氨气和所述氮氧化物发生氧化还原反应，氮氧化物被还原生成氮气，氮气和所述石灰石粉分解步骤产生的二氧化碳从所述焚烧炉的烟气出口中排出，所述硫酸钙形成炉渣从炉渣出口排出。2.如权利要求1所述的低氮氧化物焚烧工艺，其特征在于，所述氨气生成步骤还包括所述混合料中的一部分硫酸铵进入所述焚烧炉后分解为氨气，所述硫酸铵分解为氨气的温度为300℃以上；所述氨气生成步骤还包括氨水在所述焚烧炉的靠近顶部的喷淋装置雾化挥发形成氨气。3.如权利要求1所述的低氮氧化物焚烧工艺，其特征在于，所述脱水干泥包括有机胺类物质，所述有机胺类物质在所述脱水干泥焚烧的过程中作为还原剂将氮氧化物还原为氮气。4.如权利要求1所述的低氮氧化物焚烧工艺，其特征在于，通过控制所述混合料的投...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏校，何小瑜，王成，陈鑫波，夏玉坤，
申请(专利权)人：杭州国泰环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33