阅读说明：本技术 一种低成本烧结烟气脱硝的装置及方法 (Low-cost sintering flue gas denitration device and method ) 是由 肖俊军 谢朝晖 杨峻 李和平 王文 韩加友 于 2020-03-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种低成本烧结烟气脱硝的装置及方法,主要解决现有烧结烟气脱硝成本高、脱硝效率低的技术问题。本发明一种低成本烧结烟气脱硝装置,包括烧结主抽风机,烧结烟气管道,取气管道,臭氧脱硝装置,所述的装置还包括：引风机,料仓,螺旋给料机,气体分流器,加热带,喷枪；烧结主抽风机与臭氧脱硝装置通过烧结烟气管道连接,取气管道与烧结烟气管道相连通；引风机安装在取气管道上,引风机与气体分流器通过取气管道连接,气体分流器上安装二根以上的喷枪,喷枪上面缠绕固定有加热带,引风机与气体分流器之间的取气管道上设置有螺旋给料机,螺旋给料机上部安装有料仓。本发明方法降低了烧结烟气脱硝成本,提高了烧结烟气脱硝效率。(The invention relates to a device and a method for low-cost sintering flue gas denitration, and mainly solves the technical problems of high cost and low denitration efficiency of the conventional sintering flue gas denitration. The invention discloses a low-cost sintering flue gas denitration device, which comprises a sintering main exhaust fan, a sintering flue gas pipeline, a gas taking pipeline and an ozone denitration device, and the device also comprises: the device comprises an induced draft fan, a storage bin, a screw feeder, an air splitter, a heating belt and a spray gun; the sintering main exhaust fan is connected with the ozone denitration device through a sintering flue gas pipeline, and the gas taking pipeline is communicated with the sintering flue gas pipeline; the draught fan is installed on getting the gas pipeline, and the draught fan is connected through getting the gas pipeline with the gas shunt, installs the spray gun more than two on the gas shunt, and the winding is fixed with the heating band above the spray gun, is provided with screw feeder on getting the gas pipeline between draught fan and the gas shunt, and the feed bin is installed on screw feeder upper portion. The method reduces the denitration cost of the sintering flue gas and improves the denitration efficiency of the sintering flue gas.)

一种低成本烧结烟气脱硝的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种烧结烟气处理技术，特别涉及一种低成本烧结烟气脱硝装置及方法，具体而言，涉及采用臭氧氧化工艺对烧结烟气进行脱硝的方法，属于钢铁冶金烧结烟气处理

技术领域

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背景技术

烧结烟气中含有一定浓度的NOx，是大气污染物中的一种。近年国内在烧结烟气污染物治理方面非常重视，目前国内能够有效降低烧结烟气NOx浓度的技术有活性炭吸附、脱硫 +SCR脱硝技术、臭氧氧化脱硝技术等，其中，臭氧脱硝技术因为设备简单、投资和运行费用低，在国内应用后受到广泛的关注。

但是在实际应用过程中，臭氧脱硝技术存在脱硝效率有瓶颈的问题，实际脱硝效率在 70％-80％,而国家超低排放指标要求烧结烟气中NOx浓度小于50mg/m³，在烧结烟气中NOx 浓度为200～300mg/m³的情况下，臭氧脱硝后NOx浓度还有60～100mg/m³，显然臭氧脱硝效率需要进一步提高才能满足超低排放要求。

氧化铁皮是热轧工艺中，由于钢铁和空气中氧的反应而形成的，其主要成分是铁的氧化物，还含有少量的锰系氧化物，Fe-Mn系化合物是常用的低温脱硝催化剂，广泛应用于烟气脱硝工艺中。

采用臭氧氧化工艺对烧结烟气进行脱硝，为提高烧结烟气脱硝效率，现有一般采用添加催化剂的方式。如，申请公布号为CN101185898A的中国专利申请公开了一种臭氧催化氧化的陶粒催化剂的制备方法，将MnO、MnO₂、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄等一种或多种催化剂活性成分，附着在陶粒原料上制成催化剂，提高臭氧氧化能力。申请公布号为CN109985633A的中国专利申请公开了臭氧分解催化剂及其制备方法，在催化剂载体上负载有氧化铁与二氧化锰，有利于臭氧的吸附分解，在常温下可使臭氧得到较高的转化。

催化剂的制备和运用都需要额外的工艺去实现，且价格较高，现有采用添加催化剂来提高烧结烟气脱硝效率的脱硝成本高，增加了钢铁企业烧结烟气处理成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本烧结烟气脱硝装置及方法，主要解决现有烧结烟气脱硝成本高、脱硝效率低的技术问题。

本发明方法的技术思路是通过向主抽风机后臭氧脱硝前的大烟道内喷射氧化铁皮粉末，用烧结烟气提前加热氧化铁皮粉末，利用其含有的铁和锰的氧化物活性成分，催化提高臭氧脱硝的能力。

本发明采用的技术方案是，一种低成本烧结烟气脱硝方法，采用臭氧氧化工艺对烧结烟气进行脱硝，包括以下步骤：

1)制备氧化铁皮，将氧化铁皮进行烘干，对氧化铁皮进行磨制加工，控制氧化铁皮的粒径2.5～10μm，氧化铁皮组分的重量百分比为，Fe：15～20％，FeO：30～38％，Fe₃O₄：16～20％， Fe₂O₃：7～9％，MnO₂：0.1～0.5％，余量为其它不可避免的杂质；

2)用喷枪将氧化铁皮通过气体喷射方式喷入到臭氧脱硝装置正前方的烟气管道内。

进一步，本发明步骤2)所述喷枪为DTX1型直流式双流体喷枪，材质为316L不锈钢，喷嘴为S60圆锥形雾化喷嘴，氧化铁皮喷射量为5～10kg/h；用于喷射氧化铁皮的气体为高温压缩空气，喷射气体的温度为150～200℃。

一种低成本烧结烟气脱硝装置，包括烧结主抽风机，烧结烟气管道，取气管道，臭氧脱硝装置，所述的装置还包括：引风机，料仓，螺旋给料机，气体分流器，加热带，喷枪；烧结主抽风机与臭氧脱硝装置通过烧结烟气管道连接，取气管道与烧结烟气管道相连通；引风机安装在取气管道上，引风机与气体分流器通过取气管道连接，气体分流器上安装二根以上的喷枪，喷枪上面缠绕固定有加热带，喷枪均匀分布固定安装在烧结烟气管道上，引风机与气体分流器之间的取气管道上设置有螺旋给料机，螺旋给料机上部安装有料仓。

本发明所述氧化铁皮的全铁品位为70～85％。

本发明基于如下研究，申请人经过多年研究发现烧结大烟道废气中含有一定量的粉尘，经电除尘后，细微颗粒的粉尘仍有部分残留在烟气中，当采用臭氧氧化脱硝工艺时，增加烟气中细微粉尘的Fe、Mn元素含量时，能够有效促进臭氧氧化氮氧化物的效率，而热轧工艺中的副产物氧化铁皮粉末正好含有较多的Fe和FeO，少量的MnO₂，利用氧化铁皮粉末可以达到催化臭氧脱硝，提高氧化效率的目的。

本发明利用烧结烟气温度为130～150℃的特点，引烧结烟气作为部分热源提前加热氧化铁皮粉末，可以节约能源，降低运行成本。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、利用了钢铁厂常见的二次资源，属于资源循环利用，具有绿色环保意义，资源容易取得且成本非常低，降低了臭氧催化剂采购成本。2、取少量的烧结烟气提前加热氧化铁皮粉末，利用了烟气余热，节约了能源。

附图说明

图1为本发明烧结烟气脱硝装置结构示意图。

图2为本发明烧结烟气管道横截面示意图。

图中标记说明：1-主抽风机；2-烧结烟气管道；3-取气管道；4-引风机；5-料仓；6-螺旋给料机；7-喷枪；8-加热带；9-气体分流器；10-臭氧脱硝装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1、2，一种低成本烧结烟气脱硝装置，包括烧结主抽风机1，烧结烟气管道2，取气管道3，臭氧脱硝装置10，所述的装置还包括：引风机4，料仓5，螺旋给料机6，气体分流器9，加热带8，喷枪7；烧结主抽风机1与臭氧脱硝装置10通过烧结烟气管道2连接，取气管道3与烧结烟气管道2相连通；引风机4安装在取气管道3上，引风机4与气体分流器9通过取气管道3相连接，气体分流器9上安装有四根喷枪7，喷枪7上面缠绕固定有加热带8，喷枪7均匀分布固定安装在烧结烟气管道2上，引风机4与气体分流器9之间的取气管道3上设置有螺旋给料机6，螺旋给料机6上部安装有料仓5。

本发明实施例所用的引风机的型号为SJ400，螺旋给料机的型号为为LXC-2，气体分流器的型号为为一分四型，所用喷枪为DTX1型直流式双流体喷枪，材质为316L不锈钢，喷嘴为S60圆锥形雾化喷嘴，加热带为玻纤耐高温，取气管道、料仓、气体分流器均采用304 不锈钢加工制作而成。

一种低成本烧结烟气脱硝的方法，采用臭氧氧化工艺对烧结烟气进行脱硝，包括以下步骤：

1)制备200kg氧化铁皮，将氧化铁皮进行烘干，对氧化铁皮进行磨制加工，控制氧化铁皮的粒径5μm，氧化铁皮组分的重量百分比为，Fe：15～20％，FeO：30～38％，Fe₃O₄：16～20％， Fe₂O₃：7～9％，MnO₂：0.1～0.5％，余量为其它不可避免的杂质；将氧化铁皮装入料仓5，开动引风机4，对加热带8通电加热，待加热带8升温到200℃后开动螺旋给料机6；

2)用喷枪7将氧化铁皮通过气体喷射方式喷入到臭氧脱硝装置10正前方的烧结烟气管道2内，氧化铁皮喷射量为10kg/h。

烧结烟气管道喷射氧化铁皮前5小时烧结烟气管道放散口的NOx浓度为60.7mg/Nm³；烧结烟气管道喷射氧化铁皮后5小时烧结烟气管道放散口的NOx浓度为43.4mg/Nm³，向烧结烟气管道喷射氧化铁皮后，烧结烟气管道放散口的NOx浓度由60.7mg/Nm³下降到43.4mg/Nm³，下降了28.5％，效果明显。

除上述实施例外，本技术方案还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。