链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法技术

本发明专利技术公开了链箅机‑回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，属于钢铁冶金领域。本发明专利技术将链篦机的干燥I段采用抽风干燥，热风来源采用预热I段和环冷机的冷却III段的混合气，抽风干燥II段仍采用抽风干燥；在生球制备过程中添加Ca

【技术实现步骤摘要】
链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法
本专利技术涉及钢铁冶金
，更具体地说，涉及链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法。
技术介绍
球团矿是高炉冶炼常用含铁炉料之一，酸性球团矿配加高碱度烧结矿是当前我国重点企业高炉的主流炉料结构。链篦机-回转窑法是我国氧化球团矿生产的主流方法，在高炉炉料制备工序中有重要地位。SO2是主要的大气污染物之一，在大气中会氧化生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前驱物。大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响；在1～3ppm时多数人开始感到刺激；在400～500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm，烟尘浓度大于0.3mg/L，可使呼吸道疾病发病率增高，慢性病患者的病情迅速恶化。因此，国内外对工业尾气中SO2的排放浓度进行了严格的规定，必须控制在200mg/m3以下。以一氧化氮和二氧化氮为主的NOx是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。大气中的氮氧化物主要源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。同时，氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损。目前烧结球团行业NOx的排放浓度限值为300mg/m3。随着环保标准的日益提高，烧结球团烟气排放标准向发电行业看齐，要逐步实现超低排放，届时SO2排放浓度要求低于35mg/m3，NOx排放浓度要求低于50mg/m3，将给企业环保工作带来极大的挑战。从国内球团厂的脱硫系统来看，由于设计脱硫能力不足，当前已运行的脱硫系统的脱硫能力与超低排放要求尚有一定差距，因此生产过程中脱除部分SO2，减小末端脱硫系统的负担变得尤为重要；国内球团厂目前NOx的排放浓度通常再60-280mg/m3，未见球团烟气末端脱硝的报道，但随着环保标准的提高，球团生产过程脱硝也必须提上日程。针对球团烟气NOx浓度相对较低的特点，通过过程控制或减排的方式有望在一定阶段内实现球团烟气NOx达标排放，相比投资巨大、运行费用高企的末端治理技术，过程脱硝的相关工作具有非常大的现实意义。链篦机-回转窑法作为国内氧化球团矿生产的主流方法，如何有效实现其过程脱硝方式更是势在必行，意义重大。经检索，关于链篦机回转窑系统的脱硝技术已有专利公开，如中国专利申请号：2018104409059，专利技术创造名称为：一种链篦机回转窑脱硝系统及脱硝方法，该申请案的链篦机回转窑脱硝系统包括依次连接的链篦机、回转窑和环冷机，链篦机包括依次连接的鼓风干燥段、抽风干燥段、第一预热段和第二预热段，脱硝系统还包括脱硝反应器，第二预热段具有烟气出口，抽风干燥段具有烟气入口，脱硝反应器连接在第二预热段的烟气出口与抽风干燥段的烟气入口之间，脱硝反应器与第二预热段的烟气出口之间还连接有还原剂喷射装置。链篦机回转窑脱硝方法为：将第二预热段内的烟气引出至链篦机外部，再采用还原剂喷射装置向烟气喷入还原剂，然后采用脱硝反应器对烟气进行脱硝处理，之后将脱硝后的烟气送至抽风干燥段。该申请案无需对烟气进行加热升温，能节约能源，提高脱硝效率，但不涉及脱硫功能，仍有进一步优化的空间。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于针对新环保标准下链篦机-回转窑球团烟气脱硫系统能力普遍不足、暂未实施烟气脱硝的状况，提供了链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，通过在生球制备过程中添加Ca2+螯合尿素插层膨润土，配合在链篦机预热二段喷入尿素粉末，通过控制Ca2+螯合尿素插层膨润土的添加量和尿素粉末喷入量，可以较为灵活的控制脱硫和脱硝的效果。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，将链篦机的干燥段前端的干燥I段采用抽风干燥，热风来源采用预热I段和环冷机的冷却III段的混合气，干燥段后端的抽风干燥II段仍采用抽风干燥；在生球制备过程中添加Ca2+螯合尿素插层膨润土，在链篦机的预热II段上设置尿素喷吹装置并喷入尿素粉末，使烟气中NOx和SOx含量显著降低。更进一步地，Ca2+螯合尿素插层膨润土按质量百分比计包括以下组分：2.5-10wt.％的尿素、2.5-10wt.％的Ca(OH)2和80-95wt.％的膨润土。更进一步地，Ca2+螯合尿素插层膨润土为粉末状，其小于0.074mm粒级含量≥95wt.％。更进一步地，生球制备过程中加入1.0-4.0wt.％Ca2+螯合尿素插层膨润土。更进一步地，Ca2+螯合尿素插层膨润土按照以下步骤制备：P1、将生石灰加水消化，配成Ca(OH)2饱和溶液，向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素，充分搅拌均匀；P2、将混合溶液加热搅拌，使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态；P3、向上述熔融物中加入膨润土并配加水分，搅拌均匀；P4、将上述混合物室温下放置一段时间后进行微波加热处理使其结块，然后将结块物料细磨至粉末状即得。更进一步地，步骤P2中将混合溶液在100-120℃条件下，恒温搅拌、加热0.5-3h。更进一步地，步骤P3中加入膨润土的质量为Ca(OH)2和尿素质量和的4-19倍，并配加质量百分比5-8wt.％的水分，然后搅拌均匀。更进一步地，步骤P4中将混合物在室温下放置10-14h，然后置于微波加热炉中，温度控制为80-100℃，加热0.5-2h，然后将结块物料细磨至小于0.074mm粒级含量≥95wt.％。更进一步地，脱硫脱硝可分别控制，具体如下：当生球制备过程中加入1.0-4.0wt.％Ca2+螯合尿素插层膨润土、预热II段不喷入尿素粉末时，该方法仅实现烟气预先脱硫；当预热II段喷入尿素粉末摩尔量≤1/2倍烟气中NO摩尔量，生球制备过程中不加入Ca2+螯合尿素插层膨润土时，该方法仅实现烟气预先脱硝；当预热II段喷入尿素粉末摩尔量＞1/2倍烟气中NO摩尔量时，生球制备过程中加入1.0-4.0wt.％Ca2+螯合尿素插层膨润土，该方法同时实现烟气预先脱硫脱硝，并强化预先脱硫效果。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：(1)本专利技术的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，通过在生球制备过程中添加Ca2+螯合尿素插层膨润土，使回转窑球团预热焙烧过程中产生的SO2在循环到链篦机干燥段时，与缓释的氨反应、固化进入除尘灰，显著降低了废气中的SO2含量；其次，所用尿素干粉可在预热II段实现SNCR脱硝，过量的NH3在后续干燥段可起到脱硫作用，无氨逃逸问题，从而实现过程预先脱硫脱硝。(2)本专利技术的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，Ca2+螯合尿素插层膨润土的粒度要求-0.074mm粒级含量≥95％，一方面有利于分散于球团中充分发挥粘结作用；同时，可使其中可分解物质高温分解后对球团强度的不利影响降低到最小。(3)本专利技术的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.链箅机‑回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：将链篦机(100)的干燥段(150)前端的干燥I段(110)采用抽风干燥，热风来源采用预热I段(130)和环冷机(300)的冷却III段(330)的混合气，干燥段(150)后端的抽风干燥II段(120)仍采用抽风干燥；在生球制备过程中添加Ca2+螯合尿素插层膨润土，在链篦机(100)的预热II段(140)上设置尿素喷吹装置并喷入尿素粉末，使烟气中NOx和SOx含量显著降低。

【技术特征摘要】
1.链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：将链篦机(100)的干燥段(150)前端的干燥I段(110)采用抽风干燥，热风来源采用预热I段(130)和环冷机(300)的冷却III段(330)的混合气，干燥段(150)后端的抽风干燥II段(120)仍采用抽风干燥；在生球制备过程中添加Ca2+螯合尿素插层膨润土，在链篦机(100)的预热II段(140)上设置尿素喷吹装置并喷入尿素粉末，使烟气中NOx和SOx含量显著降低。2.根据权利要求1所述的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：Ca2+螯合尿素插层膨润土按质量百分比计包括以下组分：2.5-10wt.％的尿素、2.5-10wt.％的Ca(OH)2和80-95wt.％的膨润土。3.根据权利要求1所述的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：Ca2+螯合尿素插层膨润土为粉末状，其小于0.074mm粒级含量≥95wt.％。4.根据权利要求1所述的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：生球制备过程中加入1.0-4.0wt.％Ca2+螯合尿素插层膨润土。5.根据权利要求1所述的链箅机-回转窑球团过程预先脱硫脱硝的方法，其特征在于：Ca2+螯合尿素插层膨润土按照以下步骤制备：P1、将生石灰加水消化，配成Ca(OH)2饱和溶液，向内加入与Ca(OH)2等质量的尿素，充分搅拌均匀；P2、将混合溶液加热搅拌，使混合溶液蒸发至反应物呈熔融态；P3、向上述熔融物中加入膨润土并配加水分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙红明，余正伟，春铁军，孟庆民，张中武，任志祥，钱立新，狄瞻霞，魏汝飞，王平，向爱平，王毅璠，罗云飞，章裕东，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34