一种水泥窑炉烟气脱硝的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水泥窑炉烟气脱硝的工艺，在铁矾渣压滤前加入分散剂，得到分散性较好的铁矾渣，用水泥窑篦冷的热风烘干后，加入钒钛渣得到烟气脱硝剂。对窑尾尾气用电石渣进行脱硫处理，收集下来的粉尘作为建筑材料。本发明利用工业废弃物作为脱硝剂，具有工艺简单，成本低的特点。
【专利说明】一种水泥窑炉烟气脱硝的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环境保护技术，特别涉及一种处理水泥窑炉烟气的方法。
【背景技术】
[0002]氮氧化物的生成是燃烧反应的一部分:燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2,统称为NOx。大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如:腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物污染的地下水，会对人体健康产生直接危害等。
[0003]2010年我国水泥产量为18.68亿吨，水泥企业近5000家。水泥煅烧产生大量氮氧化物，排放浓度为300-2200mg/m3，每吨熟料约产生1.5?1.8kg氮氧化物。2010年全国水泥排放氮氧化物约200万吨，约占全国氮氧化物排放总量的10%，仅次于电力行业和机动车尾气的排放量，位居第三。我国现执行《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)规定NOx排放浓度不得超过800mg/m3。杭州地区规定不得超过150mg/m3。随着社会经济的发展及全社会环保意识的提高，水泥行业的NOx排放标准将会日趋严格[谢胜.分解炉分级燃烧降氮脱硝技术的研究与应用[J]，中国环保产业，2013，(8):25-29]。
[0004]目前在全世界水泥行业主要应用的脱硝技术有选择性还原法、低氮分级燃烧技术和前两种组合工艺等。在选择性还原法主要采用氨对氮氧化物进行还原，主要的化学反应有:
[0005]4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20
[0006]2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20
[0007]4NH3+2N02+02 — 3N2+6H20
[0008][尤振丰，丁明，方文仓，水泥行业烟气脱硝技术综述及展望[J]，广东建材，2013，
(5):29-33]。选择性还原法分为无催化剂选择性还原法和催化剂选择还原法。无催化剂选择性还原法脱硝率低，运行成本高。催化剂选择还原法，是目前脱硝率最高的烟气脱硝技术，具有高效性、高选择性和经济性等特点[房晶瑞，马忠诚，汪澜.水泥窑炉烟气催化还原脱硝技术研究进展[J]，环境污染与防治，2013，35 (2):85-92] 0
[0009]催化剂选择还原法中常用的催化剂有氧化铁、氧化钛、氧化钒等[崔素萍，罗小根，郭红霞等，一种添加助剂的低温脱硝催化剂及其制备方法(专利文献CN201310480494)；吴宁，宋蔷，姚强等，一种铁基选择性催化还原脱硝催化剂制备方法(专利文献CN200810112624)]。因此可以在水泥原料中加入钒钛渣作为催化剂。但催化剂选择还原法由于使用氨水和催化剂，脱硝的成本还是较高。
[0010]黄铵铁矾渣(简称铁矾渣)是湿法炼锌过程中产生的一种废弃物，如果不对其进行处理将占用土地、污染环境[陈永明，唐谟堂，第19卷第7期中国有色金属学报杨声海等，NaOH分解含铟铁矾渣新工艺[J]，中国有色金属学报，2009，19 (7):1322-1331]。
[0011]目前，铁矾渣处理的方法主要为采用高温煅烧和加碱分解处理，加碱处理的工艺复杂，得到的废渣、废液难于处理。高温煅烧工艺简单，无废渣、废气、废液产生。
[0012]铁矾渣高温煅烧处理主要为采用回转窑加热煅烧，根据黄铵铁矾的热性质，在加热升温过程中发生热分解，不同温度分解的产物不同；在290-479°C，分解的产物为氧化铁的中间产物和氨气；在6501:以上，最终分解得到氧化铁和氧化硫，反应式如下:
[0013]
【权利要求】
1.一种水泥窑炉烟气脱硝的工艺，其特征在于，包括下述步骤: (1)在湿法炼锌所产生的废弃物铁矾渣中加入分散剂，搅拌均匀后对铁矾渣进行压滤，压滤后进行烘干，得到分散性良好的铁矾渣；其中，分散剂采用松香皂、烷基苯磺酸钙、木质素磺酸钙、聚羧酸钙或氧化石蜡皂中的一种，加入量为铁矾渣质量的0.1-0.5% ;烘干用的热源为水泥窑篦冷机排除的余热，温度为200-250°C ； (2)在烘干的铁矾渣中加入铁矾渣质量1-5%的钒钛渣粉，混合均匀，得到烟气脱硝剂； (3)在水泥的回转窑系统中加入烟气脱硝剂，加入量为水泥生料质量的0.1% ； (4 )在窑尾高温风机前加装一个脱硫塔和收尘器，用电石渣对尾气中的硫进行回收，收集下来的粉尘作为建筑材料。
2.如权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝的工艺，其特征在于，所述铁矾渣的烘干用旋转烘干机烘制1-2小时。
3.如权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝的工艺，其特征在于，所述钒钛渣粉的粒径小于80 μ m。
4.如权利要求1所述的水泥窑炉烟气脱硝的工艺，其特征在于，所述脱硝剂的加入位置为水泥窑尾部分解炉的顶部加入。
【文档编号】B01D53/86GK103801192SQ201410060545
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】谭宏斌, 马小玲, 侯小强, 郭从盛, 林拉才, 董洪峰, 罗清威, 韩文松 申请人:陕西理工学院