一种含Ru催化剂利用CO还原NO的工业脱硝系统的制作方法

本实用新型涉及烟气处理技术领域，更具体地说，涉及一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统。

背景技术：

钢铁产业是我国国民经济的支柱产业，也是基础性行业，但钢铁产业又属于高能耗、高污染行业。nox是钢厂大气污染的主要污染源之一，烧结机nox排放量约占钢铁厂总nox排放量的50％-60％，其是钢厂nox排放主要单元。nox会引起酸雨和光化学烟雾污染，破坏臭氧层，严重破坏生态环境，危害到人类的健康。因此，为了钢铁行业尽早实现超低排放，降低钢厂nox排放，势在必行。

现有技术中为了解决上述问题，一般采用选择性非催化还原法(sncr)和选择性催化还原法(scr)法进行脱硝，但是在进行scr法时，所采用的催化剂容易硫氨中毒，从而导致催化剂的寿命降低，影响生产。经检索，中国专利申请号201811636035.9，发明创造名称为：一种烧结烟气sox、nox的联合减排系统，该申请案包括主烟道、第一除尘器、脱硫塔、scr脱硝单元和烟囱；所述的scr脱硝单元内填充有蜂窝催化剂模块，该蜂窝催化剂模块含有ce-mn/tio2催化剂，ce-mn/tio2催化剂由脱硝活性组分和活性组分的载体组成，其中脱硝活性组分包含铈氧化物、锰氧化物和钌氧化物，活性组分的载体为二氧化钛。虽然该申请案能够达到很好的脱硫、脱硝效果，但其催化剂容易硫氨中毒问题，降低催化剂的使用寿命。

技术实现要素：

1、实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于避免现有技术中采用scr法进行烟气处理过程中，其催化剂容易硫氨中毒的问题；本实用新型通过在一号脱硫塔和脱硝反应器之间增设有换热装置和脱氧器，通过换热装置对烟气进行加热，便于后续烟气在脱氧器中脱氧，使得脱氧后的烟气在脱硝反应器中在催化剂的作用下发生反应，生成二氧化碳和氮气，无需采用喷氨处理烟气，从而有效避免脱硝反应器中催化剂容易硫氨中毒的问题。

2、技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，包括依次连通的烟道、一号脱硫塔、脱硝反应器和烟囱，所述一号脱硫塔和脱硝反应器之间设有换热装置和脱氧器，所述脱氧器的内部设有第一过滤毡，该第一过滤毡上布有铁粉；所述换热装置用于加热流向脱氧器中的烟气。

作为本实用新型的更进一步改进，所述脱氧器的出口端设有第二过滤毡。

作为本实用新型的更进一步改进，所述一号脱硫塔与换热装置之间还设有二号脱硫塔；所述二号脱硫塔内设有生石灰。

作为本实用新型的更进一步改进，所述换热装置设置在二号脱硫塔的出口处。

作为本实用新型的更进一步改进，所述脱硝反应器通过排气管与圆环管道相连通，所述圆环管道设置在二号脱硫塔的外部，所述圆环管道通过管道与烟囱相连通。

作为本实用新型的更进一步改进，所述脱硝反应器的顶端设有分流器。

作为本实用新型的更进一步改进，所述脱氧器与脱硝反应器之间设有加热装置。

作为本实用新型的更进一步改进，所述烟道与一号脱硫塔之间设有布袋除尘器。

作为本实用新型的更进一步改进，所述脱硝反应器内设有ru-ce-mn/tio2催化剂。

作为本实用新型的更进一步改进，所述ru-ce-mn/tio2催化剂填充有3～7层。

作为本实用新型的更进一步改进，所述ru-ce-mn/tio2催化剂为蜂窝状催化剂，且其比表面积为68～75m²/g。

3、有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，通过增设有换热装置和脱氧器，其中，换热装置对脱硫后的烟气进行加热，从而为脱硫后的烟气进行脱氧做准备；由于烟气中的硫和氧脱除后，其烟气中还存在nox和co，在催化剂的作用下，两者相互反应，生成二氧化碳和氮气，整个过程中无需采用喷氨对烟气进行处理，从而有效避免脱硝反应器中催化剂容易硫氨中毒的问题。

(2)本实用新型的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，通过在脱氧器的出口端设有第二过滤毡，由第二过滤毡对脱氧器中的铁粉和反应后生成的铁氧化物进行阻拦，避免铁粉和铁氧化物进入到脱硝反应器中而影响整个系统的正常运行。

(3)本实用新型的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，在一号脱硫塔与换热装置之间设有二号脱硫塔，一号脱硫塔采用湿法进行脱硫，将烟气中的绝大多数硫除去，之后，通过二号脱硫塔中的生石灰对烟气进行进一步脱硫，从而提高烟气中硫的脱除率，进一步避免催化剂发生硫氨中毒。

(4)本实用新型的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，由于烟气经过脱硝后具有一定的温度，为了充分利用脱硝后的烟气余热，在二号脱硫塔外部套设有一圆环管道，脱硝后的烟气通过排气管与圆环管道相连通，烟气进入到圆环管道中，能够对二号脱硫塔中的烟气进行加热，为换热装置加热脱硫后的烟气做准备。

附图说明

图1为本实用新型的一种一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、点火罩；2、烧结台车；3、烧结矿；4、风箱；5、烟道；6、布袋除尘器；7、一号脱硫塔；8、喷淋杆；9、氧化风机；10、石灰乳；11、一次脱硫产物；12、循环泵；13、二号脱硫塔；14、生石灰；15、二次脱硫产物；16、换热装置；17、脱氧器；18、第一过滤毡；19、第二过滤毡；20、加热装置；21、脱硝反应器；22、分流器；23、ru-ce-mn/tio2催化剂；24、排气管；25、烟囱；26、第一抽风机；27、第二抽风机；28、第三抽风机；29、管道；30、圆环管道。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，包括依次连通的烟道5、一号脱硫塔7、脱硝反应器21和烟囱25，其中，所述烟道5通过风箱4与烧结台车2相连通，用于将烧结矿3通过点火罩1进行烧结时产生的烟气送入烟道5中。本实施例在烟道5与一号脱硫塔7之间设有布袋除尘器6，用于对烧结产生的烟气进行除尘处理，防止烟尘堵塞管道或后续脱硫、脱氧、脱硝相关设备。

此外，如图1所示，本实施例的一号脱硫塔7内设有多根喷淋杆8，该喷淋杆8用于向一号脱硫塔7内喷洒石灰乳10，通过石灰乳10将烟气中的硫除去，一次脱硫产物11会聚集在一号脱硫塔7的底端。由于喷洒大量的石灰乳10进行脱硫处理，其一次脱硫产物11中含有大量的石灰乳10，为了充分利用资源，本实施例通过将循环泵12将聚集在一号脱硫塔7底部的液体送至喷淋杆8，由喷淋杆8继续喷洒，进行脱硫。

优选的，本实施例位于一号脱硫塔7中的烟气自下而上流动，为了便于烟气流动的更加顺利，在一号脱硫塔7的下端设有氧化风机9，通过氧化风机9一方面带动一号脱硫塔7中的烟气流动，同时使石灰乳10在一号脱硫塔7中停留的时间更长，石灰乳10与烟气中的硫接触的更加充分，使得脱硫效果更佳；另一方面，由于烟气中的二氧化硫与石灰乳10反应生成不稳定的亚硫酸钙，为了将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，通过氧化风机9为其提供一定的氧化空气，将将亚硫酸钙强制氧化为稳定的硫酸钙，最后硫酸钙在一次脱硫产物11中结晶析出石膏。

如图1所示，本实施例在一号脱硫塔7和脱硝反应器21之间设有换热装置16和脱氧器17，其中，所述脱氧器17的内部设有第一过滤毡18，该第一过滤毡18上布有铁粉，用于对脱硫后的烟气进行脱氧处理。换热装置16用于提供脱硫后的烟气的温度，为烟气在脱氧器17中脱氧提供反应条件。

值得说明的是，本实施例脱氧器17工作温度控制在400℃以上，由于铁粉过量，主要生成的是氧化亚铁。

此外，本实施例在脱氧器17的出口端设有第二过滤毡19，如图1所示，由第二过滤毡19对脱氧器17中的铁粉和反应后生成的铁氧化物进行阻拦，避免铁粉和铁氧化物进入到脱硝反应器21中而影响整个系统的正常运行。

本实施例的脱硝反应器21中设有ru-ce-mn/tio2催化剂23，该催化剂采用申请号为：201811636035.9，发明创造名称为：一种烧结烟气sox、nox的联合减排系统中的催化剂。

本实施例的ru-ce-mn/tio2催化剂23为蜂窝状催化剂，且ru-ce-mn/tio2催化剂23填充有3～7层，可以为3层、4层、5层、6层或7层。此外，本实施例的ru-ce-mn/tio2催化剂23的比表面积为68～75m²/g，可以为68m²/g、70m²/g、72m²/g或75m²/g。

本实施例的烟气在脱硝反应器21中发生的反应为：

2co+2no＝＝2co2+n2(催化剂)

上述反应其温度控制在280℃～350℃。

由于烟气在脱氧器17中的温度控制在400℃以上，反应后的烟气流向脱硝反应器21的过程中，烟气温度逐渐降低，为了保证流向脱硝反应器21的烟气温度，本实施例在脱氧器17与脱硝反应器21之间设有加热装置20，对流向脱硝反应器21中的烟气进行加热，为烟气脱硝反应提供条件。

优选的，本实施例中的加热装置20设置在流向脱硝反应器21的管道上，通过加热装置20对管道内的烟气进行加热。

此外，为了控制烟气进入到脱硝反应器21更加均匀，在脱硝反应器21的顶端设有分流器22，经过脱氧器17脱氧后的烟气通过管道进入到脱硝反应器21中，在分流器22的作用下，烟气更加均匀的分布到整个脱硝反应器21中，从而使烟气更加充分的与催化剂相接触，实现对烟气的脱硝处理。

本实施例中经过脱硝反应器21处理过的烟气通过排气管24流向烟囱25，由烟囱25将净化后的烟气进行排放。

值得说明的是，本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，其处理对象为烟气中含有no：200-1000ppm，co：1000-7000ppm。

实施例2

本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，基本同实施例1，其不同之处在于：如图1所示，本实施例在一号脱硫塔7与换热装置16之间还设有二号脱硫塔13，该二号脱硫塔13内设有生石灰14，优选的，生石灰14设置在二号脱硫塔13的中段，烟气自上而下经过生石灰14进行干法脱硫，二次脱硫产物15会落入二号脱硫塔13的底端；同时，生石灰14能够对来自一号脱硫塔7中的水进行脱除，能够避免水对后续工序的影响。

本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，在一号脱硫塔7与二号脱硫塔13的共同作用下，对烟气进行脱硫处理，提高烟气的脱硫率，进一步避免避免催化剂发生硫氨中毒的问题，提高催化剂的使用寿命。

实施例3

本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，基本同实施例2，其不同之处在于：如图1所示，本实施例的换热装置16设置在二号脱硫塔13的出口处，此外，本实施例中在二号脱硫塔13的外部套设有圆环管道30，所述脱硝反应器21通过排气管24与圆环管道30相连通，且圆环管道30通过管道29与烟囱25相连通。由于经过脱硝后的烟气具有一定的温度，烟气在圆环管道30中流动时能够对二号脱硫塔13中的烟气进行加热，实现资源的充分利用。

优选的，本实施例的圆环管道30设置在换热装置16与生石灰14之间，对流向换热装置16中的烟气提前进行加热，便于后续换热装置16对烟气进行进一步升温。换热装置16可以采用ggh烟气换热装置，也可以采用电阻换热装置，对脱硫后的烟气进行进一步加热。

此外，本实施例中为了便于烧结烟气在整个系统中流动，在布袋除尘器6与一号脱硫塔7之间设有第一抽风机26，在一号脱硫塔7与二号脱硫塔13之间设有第二抽风机27，在脱硝反应器21与烟囱25之间设有第三抽风机28。

本实施例的一种含ru催化剂利用co还原no的工业脱硝系统，其工作过程为：烧结矿3在烧结台车2烧结后，经风箱4送至烟道5，在第一抽风机26的作用下，流向布袋除尘器6进行除尘，并送至一号脱硫塔7中进行湿法脱硫，脱硫后的烟气在第二抽风机27的作用下，沿着管道29进入到二号脱硫塔13中，进行脱水和进一步脱硫；然后烟气经过换热装置16进行加热，流入脱氧器17进行脱氧，脱氧后的烟气经过加热装置20再次加热，进入到脱硝反应器21中，由ru-ce-mn/tio2催化剂23对烟气进行脱硝处理，生成n2和co2，在第三抽风机28的作用下，流向烟囱25排放至大气。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。