CN107649002A - 钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法。针对现有烟气脱硝的方法存在成本高，工艺复杂，不容易工业实施等问题，本发明提供了一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，包括以下步骤：向钒钛磁铁矿烧结烟气中喷入催化剂，于140～160℃下反应10～15s。所述烟气CO含量高于NO含量，催化剂为高炉渣、提钒尾渣或提钛尾渣中的一种或几种。本发明无需额外加入还原物质，通过加入钒钛磁铁矿副产物将烟气中的NO转化成N2，脱硝效率能达到60％以上，并且生产成本低，便于工业实施。

Description

钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法
技术领域
本发明属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法。
背景技术
随着环保意识的提升，国家对钢铁工业排放标准的要求也越来越严格，NOX的排放量也相应的有更严格的研制。
NOx主要包括NO、N2O、NO2等气体，在钢铁工业中，尤其是在钒钛磁铁矿烧结过程中，会产生大量的NOx，减少NOx的排放量一直是钢铁行业亟待解决的问题。现有的减少NOx的排放量的方法主要有以下几种：
①选择性催化还原脱硝技术(SCR)：其原理主要是在一定温度和具有催化剂的条件下，利用CH4、CO、H2、NH3等还原性物质将NOx还原成N2。专利CN105561781A公开了一种低温SCR催化剂在烧结烟气中脱除NOx的方法，采用新的低温催化剂，在烧结烟气脱硝试验中可达45％以上的脱硝效率，但是，选择性催化还原脱硝技术多依赖于催化剂，其成本高、工艺复杂，不容易工业化实施。
②选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)：其原理主要是向烟气中喷氨或尿素等含有氨基的还原剂，在高温和没有催化剂的情况下，通过烟道气流中产生的氨自由基与NOx反应，把NOx还原成N2和H2O。该方法因所需的反应温度较高(300℃～1000℃)不适合对烧结烟气(烟气温度150℃～160℃)进行脱硝处理。
③其他方法，如活性炭吸附法由于投资及运行费用较高也不适于烧结烟气的脱硝处理。而湿法烟气脱硝目前多数处于试验研究阶段，技术成熟度不高，同时存在投资及运行费用高的问题，也不适于烧结烟气的脱硝处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有烟气脱硝的方法存在成本高，工艺复杂，不容易工业实施等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法。该方法包括以下步骤：
向钒钛磁铁矿烧结烟气中喷入催化剂，于140～160℃下反应10～15s。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气为CO含量高于NO含量的烟气。
进一步的，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中CO含量为1000～10000ppm。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的催化剂为高炉渣、提钒尾渣或提钛尾渣中的一种或几种。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述催化剂粒度为：400目筛下物≥80％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Ti含量20～25％，V含量1～1.5％，Mn含量0.5～1％，Mg含量0.5～1％，Cu含量1～1.5％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.03～0.06g/Nm3。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明调整烧结烟气中的CO含量和NO含量，使CO含量高于NO含量，通过在烟道中喷入催化剂，在催化剂的作用下烟气中的NO被CO还原成N2，最终实现NOX的达标排放。本发明选择钒钛磁铁矿副产物高炉渣、提钒尾渣或提钛尾渣作为催化剂，有效节约生产成本，通过控制催化剂的粒径和加入量，能使NOX的催化还原脱除效率达到60％以上，脱除效率高。本发明不需要额外喷入还原性物质，实施方便，采用工业副产物为催化剂，生产成本低，具有明显的经济效益。
具体实施方式
本发明提供了一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，包括以下步骤：
向钒钛磁铁矿烧结烟气中喷入催化剂，于140～160℃下反应10～15s。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，为了不添加额外的还原物质，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气为CO含量高于NO含量的烟气。
进一步的，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中CO含量为1000～10000ppm。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，为了降低脱硝成本，所述的催化剂为高炉渣、提钒尾渣或提钛尾渣中的一种或几种。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，为了提高脱硝效率，所述催化剂粒度为：400目筛下物≥80％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Ti含量20～25％，V含量1～1.5％，Mn含量0.5～1％，Mg含量0.5～1％，Cu含量1～1.5％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法中，所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.03～0.06g/Nm3。
下面将结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1用本发明方法进行烟气脱硝处理
将高炉渣、提钒尾渣按2︰1的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为80％、Ti含量为20％、V含量为1％、Mn含量为0.5％、Mg含量为0.5％、Cu含量为1％，烟气与催化剂的反应温度为140℃，反应时间为10s，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.03g/Nm3时，NOX的催化还原脱除效率为25～30％。
实施例2用本发明方法进行烟气脱硝处理
将提钒尾渣、提钛尾渣按1︰2的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为85％、Ti含量为25％、V含量为1.5％、Mn含量为0.5％、Mg含量为1％、Cu含量为1％，烟气与催化剂的反应温度为150℃，反应时间为15s，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.04g/Nm3时，NOX的催化还原脱除效率为40～45％。
实施例3用本发明方法进行烟气脱硝处理
将高炉渣、提钒尾渣、提钛尾渣按1︰1︰1的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为90％、Ti含量为25％、V含量为1.5％、Mn含量为1％、Mg含量为1％、Cu含量为1.5％，烟气与催化剂的反应温度为160℃，反应时间为15S，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.06g/Nm3时，NOX的催化还原脱除效率为60～65％。
由实施例可知：本发明中的反应时间、反应温度、催化剂加入量都与NOX的催化还原脱除效率息息相关，升高反应温度、延长反应时间以及增大催化剂添加量都可以使NOX的催化还原脱除效率升高。因此，本发明方法适用于各种环保排放标准的烟气脱硝，使用时可根据实际需要选择适宜的反应时间、温度和添加剂使用量。

Claims (7)

1.钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
向钒钛磁铁矿烧结烟气中喷入催化剂，于140～160℃下反应10～15s。
2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述的钒钛磁铁矿烧结烟气为CO含量高于NO含量的烟气。
3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中CO含量为1000～10000ppm。
4.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述的催化剂为高炉渣、提钒尾渣或提钛尾渣中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述催化剂粒度为：400目筛下物≥80％。
6.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Ti含量20～25％，V含量1～1.5％，Mn含量0.5～1％，Mg含量0.5～1％，Cu含量1～1.5％。
7.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.03～0.06g/Nm3。
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