CN107866150A - 钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法 - 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氧化脱硝的方法。针对现有的脱硝方法都不适合用于钒钛磁铁矿烧结烟气脱硝，并且脱硝复杂，成本高等问题，本发明提供了一种钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，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15～20s。所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中氧气含量≥5％，催化剂为烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣或熔盐氯化渣中的至少一种。本发明充分利用烧结烟气中残留的氧气，加入适宜的催化剂进行脱硝，脱硝效率高，脱硝成本低，适宜推广使用。

Description

钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法
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
近年来，我国许多地区特别是京津冀地区频发大范围的雾霾重污染事件。为改善区域空气质量，国家相继出台了一系列环保政策，特别是针对钢铁行业出台了更加严格的总量控制与浓度控制的政策及标准，在新颁布的排放标准在粉尘、二氧化硫的基础上，增加了氮氧化物、二噁英及氟化物等。随着环保要求的提高和更加严格的排放标准的出台，钢铁行业正面临着加强控制NOX排放的挑战。
在烟气脱硝方面，目前工业应用较多的选择性催化还原脱硝技术(SCR)及选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。上述方法因所需的反应温度较高(300℃～1000℃)不适合钒钛磁铁矿烧结烟气(烟气温度150℃～160℃)的脱硝处理。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。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：现有的脱硝方法都不适合用于钒钛磁铁矿烧结烟气脱硝，并且脱硝复杂，成本高的问题。
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氧化脱硝的方法。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15～20s。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中氧气含量的体积分数≥5％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述的催化剂为烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣或熔盐氯化渣中的至少一种。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，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氧化脱硝的方法中，所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Fe含量20～25％，Ti含量10％～15％，V含量0.5～1.0％，Mn含量0.3～0.5％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.02～0.05g/Nm3。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述反应温度为150℃。
本发明的有益效果为：
本发明充分利用钒钛磁铁矿烧结烟气中残留的氧气，通过加入催化剂对NOX进行氧化，使其转化为NO2、N2O3、N2O4等易于吸收的气体，并在后续的脱硫装置中与SO2一起被脱除，从而完成钒钛磁铁矿烧结烟气的脱硝处理。本发明选用烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣或熔盐氯化渣等副产物为催化剂，节约脱硝成本，也能达到较高的脱硝效率。本发明方法操作简单，易于实施，适合工业化应用，值得推广。
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氧化脱硝的方法，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15～20s。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中氧气含量≥5％。优选的氧气含量为≥15％，氧气含量越充足，脱硝效率越高，本发明钒钛磁铁矿烧结烟气中本身即含有15～16％的氧气，充分利用残留氧气，可以不喷入氧气，简化操作，节约成本。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述的催化剂为烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣或熔盐氯化渣中的至少一种。本发明所用的烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣和熔盐氯化渣都是炼钢产业常见的副产物，利用这些副产物，进一步的降低成本。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，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氧化脱硝的方法中，所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Fe含量20～25％，Ti含量10％～15％，V含量0.5～1.0％，Mn含量0.3～0.5％。
其中，上述钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法中，所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.02～0.05g/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
将除尘灰、提钒尾渣按1︰2的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为85％、Fe的含量为20％、Ti含量为10％、V含量为1％、Mn含量为0.5％，烟气与催化剂的反应温度为140℃，反应时间为15S，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.02g/Nm3时，NOX的氧化脱除效率为40～45％。
实施例2用本发明方法进行烟气脱硝处理
将提钛尾渣、钢渣、熔盐氯化渣按4︰1︰1的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为90％、Fe的含量为23％、Ti含量为12％、V含量为0.8％、Mn含量为0.4％，烟气与催化剂的反应温度为160℃，反应时间为20S，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.04g/Nm3时，NOX的氧化脱除效率为60～65％。
实施例3用本发明方法进行烟气脱硝处理
将除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣按1︰2︰2的比例混合，调质后控制粒度400目的过筛率为90％、Fe的含量为25％、Ti含量为15％、V含量为1％、Mn含量为0.5％，烟气与催化剂的反应温度为150℃，反应时间为20S，喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.05g/Nm3时，NOX的氧化脱除效率为80～85％。
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的催化氧化脱除效率息息相关，当反应温度为最佳温度150℃，或延长反应时间，或增大催化剂添加量时，都可以使NOX的催化氧化脱除效率升高。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氧化脱硝的方法，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15～20s。
2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述的钒钛磁铁矿烧结烟气中氧气的体积分数≥5％。
3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述的催化剂为烧结烟气除尘灰、提钒尾渣、提钛尾渣、钢渣或熔盐氯化渣中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述催化剂粒度为：400目筛下物≥80％。
5.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述的催化剂组成包括：按重量百分比计，Fe含量20～25％，Ti含量10％～15％，V含量0.5～1.0％，Mn含量0.3～0.5％。
6.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述喷入的催化剂质量与烟气量的比值为0.02～0.05g/Nm3。
7.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿烧结烟气催化氧化脱硝的方法，其特征在于：所述反应温度为150℃。
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