CN116251458B - 一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统及方法，涉及水泥窑烟气脱硝技术领域，其中，废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统包括催化热解模块、还原脱硝模块以及燃烧供热模块。由催化热解模块与燃烧供热模块实现生物质废弃物与含氮废弃物的可控定向热裂解，靶向生成大量NHx和CxHy等高还原性产物。结合还原产物特点与分解炉内温度与气氛分布情况，通过废弃物定向催化热解与分级燃烧的耦合，在还原脱硝模块实现水泥窑炉烟气自脱硝。本发明显著提高了水泥窑分解炉自身的NOx减排能力，推动了水泥工业协同处置废弃物与可持续发展的进程。
Description
技术领域
本发明涉及水泥窑烟气脱硝技术领域，特别涉及一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，还涉及一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法。
背景技术
现阶段，水泥厂常采用空气分级燃烧、燃料分级燃烧等过程控制技术，以及选择性非催化还原（SNCR）、选择性催化还原（SCR）等尾端治理技术减排NOx。
分级燃烧技术通过在分解炉与窑尾烟室间建立还原燃烧区，并利用燃料缺氧燃烧产生的CO、C与HCN等还原剂完成NOx的脱除。该技术采用的设备相对简单，且只需一次改造，投资与运行成本低；但由于CO与C还原性弱，且脱硝反应对气氛及其敏感，难以精确调控分解炉内分风、分料、分煤的比例，最终导致设备运行稳定性差，脱硝效率低（20~30%）且波动大。
SNCR、SCR技术利用NH3、氨水、尿素等氨基还原剂与NOx反应的选择性进行脱硝，其中NH3-SNCR技术工艺与装置简单、无需催化剂、运行电耗低，但面临脱硝效率低（30~50%）、氨水用量大、氨逃逸严重等问题。另一方面，尽管NH3-SCR技术的脱硝效率可达85%，但在高温、高SO2浓度、高含尘的水泥窑烟气中催化剂易磨损或失活，导致投资和运行成本较高，阻碍了该技术在水泥行业的进一步推广使用。
有研究表明，在水泥窑协同处置废弃物过程中会产生少量CO、C、CH4、H2、HCN、NH3等还原性物质，可以用于还原NOx实现烟气脱硝。然而，现阶段我国水泥窑协同处置废弃物仍处于初步发展阶段，废弃物均粗放式喂入水泥窑系统，不仅对水泥窑的运行工况影响大，绝大多数有机废弃物直接燃烧（热裂解过程不可控）生成CO2和H2O，产生的还原组分数量很少，最终导致脱硝能力较弱、NOx减排效果差且不稳定，甚至有时还会增加NOx的排放。水泥窑内废弃物协同处置过程的脱硝潜力有待进一步提升。
综上所述，水泥行业亟需研发一种新的生产过程协同、绿色环保、低成本、高效率的NOx减排技术与工艺。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，提高脱硝能力。
本发明实施例还提供一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法。
根据本发明第一方面的实施例，提供一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，包括催化热解模块，所述催化热解模块包括第一系列热解单元和第二系列热解单元，所述第一系列热解单元包括第一系列热解炉、第一系列气固分离装置、第一系列冷凝收集装置以及第一系列混气装置，所述第一系列热解炉配备有第一系列热解炉催化剂床层，所述第一系列热解炉设置有第一系列进料装置，以供含氮废弃物进行投喂，所述第二系列热解单元包括第二系列热解炉、第二系列气固分离装置、第二系列冷凝收集装置以及第二系列混气装置，所述第二系列热解炉配备有第二系列热解炉催化剂床层，所述第二系列热解炉设置有第二系列进料装置，以供生物质废弃物进行投喂；燃烧供热模块，所述燃烧供热模块包括相连的回转窑、窑头燃烧器以及篦冷机；还原脱硝模块，所述还原脱硝模块包括预热器系统、分解炉、窑尾烟室、分风装置A、混液装置以及混料装置，所述窑尾烟室设置在所述回转窑的尾端；其中，
所述窑头燃烧器产生的热风通过三次风分风装置分为两路，其中一路通过三次风管连接至所述分解炉，另一路进入所述催化热解模块，通过风阀B和风阀D分别与第一系列混气装置和第二系列混气装置的入风口相连；
所述预热器系统的出口依次连接烟气分风装置和风机，再通过风阀A和风阀C分别与第一系列混气装置和第二系列混气装置的入风口相连；
所述第一系列热解炉的进风口与所述第一系列混气装置的出风口相连，所述第一系列热解炉的出风口依次与所述第一系列气固分离装置和所述第一系列冷凝收集装置相连，所述第二系列热解炉的进风口与所述第二系列混气装置的出风口相连，所述第二系列热解炉的出风口依次与所述第二系列气固分离装置和所述第二系列冷凝收集装置相连；所述第一系列热解炉与所述第一系列气固分离装置的下料口以及所述第二系列热解炉与所述第二系列气固分离装置的下料口均连接至所述混料装置，再通过螺旋给料机与所述分解炉的下部相连；
所述第一系列冷凝收集装置与第二系列冷凝收集装置的冷凝液出口连接至所述混液装置，再通过燃烧器与所述分解炉的中部相连；所述第一系列冷凝收集装置的出风口连接所述分风装置A进行分风，其中一路直接与所述预热器系统相连，另一路通过喷枪A与所述分解炉的上部相连；
所述第二系列冷凝收集装置的出风口通过喷枪B与所述分解炉的锥部相连；
所述分解炉的锥部与所述窑尾烟室相连。
根据本发明第一方面的实施例，所述第一系列热解炉催化剂床层和所述第二系列热解炉催化剂床层均呈蜂窝形网状结构，以利于高温气相热解产物与催化剂充分接触。
根据本发明第一方面的实施例，所述第一系列热解单元还包括所述第一系列水箱，所述第一系列水箱通过第一系列双流体雾化喷枪与所述第一系列热解炉与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy与NHx；所述第二系列热解单元还包括所述第二系列水箱，所述第二系列水箱通过第二系列双流体雾化喷枪与所述第二系列热解炉与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy。
根据本发明第一方面的实施例，所述第一系列双流体雾化喷枪与第二系列双流体雾化喷枪的喷雾角度为0-120°，单位时间内喷入水蒸气的质量与废弃物进料质量之比为(0.6~1.2)/1。
根据本发明第一方面的实施例，所述喷枪A与所述喷枪B的喷入压力与角度可调，以将生物质热解气均匀引入所述分解炉的锥部以及将含氮废弃物热解气均匀引入所述分解炉的上部。
根据本发明第一方面的实施例，所述窑头燃烧器产生的热风进入所述催化热解模块的一路，先通过分风装置B进行分风后，再由所述风阀B流向所述第一系列混气装置以及由所述风阀D流向第二系列混气装置。
根据本发明第一方面的实施例，所述风机的出风口先连接分风装置C并由其进行分风，再通过所述风阀A流向所述第一系列混气装置以及由所述风阀C流向第二系列混气装置。
根据本发明第一方面的实施例，所述风阀A和所述风阀B控制所述通入第一系列混气装置的所述预热器系统的出口烟气与所述窑头燃烧器的烟气比例；所述风阀C、风阀D控制通入所述第二系列混气装置中的所述预热器系统的出口烟气与所述窑头燃烧器的烟气比例。
根据本发明第二方面的实施例，提供一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法，采用根据本发明第一方面实施例所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，包括如下步骤：
步骤S1：含氮废弃物与过渡金属分子筛类催化剂由所述第一系列进料装置喂入所述第一系列热解炉，生物质废弃物与过渡金属分子筛类催化剂由所述第二系列进料装置喂入所述第二系列热解炉，分别与由所述第一系列混气装置和所述第二系列混气装置引入的热烟气充分换热并在催化剂作用下完成催化热解；
步骤S2：含氮废弃物催化热解产生的高温气相产物依次经过所述第一系列热解炉催化剂床层、所述第一系列气固分离装置、所述第一系列冷凝收集装置，其中不可凝性热解气经所述分风装置A分风，一部分通入所述预热器系统，另一部分通过所述喷枪A喂入所述分解炉的上部，分别进行脱硝；生物质废弃物催化热解产生的高温气相产物依次经过所述第二系列热解炉催化剂床层、所述第二系列气固分离装置、所述第二系列冷凝收集装置，其中不可凝性热解气通过所述喷枪B喂入所述分解炉的锥部，完成脱硝反应；
步骤S3：经所述第一系列热解炉、所述第一系列气固分离装置、所述第二系列热解炉及所述第二系列气固分离装置的下料口收集的催化热解固体产物在所述混料装置中混合均匀，再通过所述螺旋给料机喂入所述分解炉的下部，用作替代燃料；
步骤S4：经所述第一系列冷凝收集装置与所述第二系列冷凝收集装置收集的液态产物在所述混液装置中混合均匀，再由所述燃烧器喷入所述分解炉的中部，用作分级燃烧。
根据本发明第二方面的实施例，所述生物质废弃物包括林产加工料、农业秸秆、园林废料中的一种或多种，所述含氮废弃物包括废弃皮革、废旧轮胎、餐饮油脂中的一种或多种。
基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：含氮废弃物由喂料装置喂入第一系列热解炉中并完成催化热解，其中以NH3、HCN等气氛敏感型还原组分为主要成分的热解气喷入预热器系统和分解炉的上部（燃尽区）脱硝；类似地，生物质废弃物在第二系列热解炉中催化热解，以CxHy、H2、CO等气氛敏感型还原组分为主要成分的热解气则被喷入分解炉的锥部（还原区）完成脱硝。含氮废弃物、生物质废弃物两类废弃物热裂解产生的以C1~C15碳氢氧化合物（主要为醇类）、C5~C17碳氢化合物为主要成分的液态产物，以及以生物质炭为主要成分的固态产物分别被投至分解炉的中部与分解炉的下部，用作低燃点、易燃燃料来调控分级燃烧。本发明能将含氮废弃物和生物质废弃物定向催化热解，靶向生成大量NHx和CxHy等还原产物。基于还原产物特点与分解炉内气氛与温度分布情况，将NHx（温度敏感）和CxHy（气氛敏感）等分别引入分解炉的上部和下部反应，大大增加了分解炉自身的脱硝能力，在无需额外引入其他还原剂的条件下，低成本地实现了水泥窑协同处置过程自脱硝。此外，根据气态、液态、固态热裂解产物的燃烧特性，将其分别在分解炉不同位置燃烧，最大限度提高脱硝能力，也完全利用了废弃物热值，实现了以废治废、废弃物全组分闭环消纳，具有巨大的生态与社会效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，出示了一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，包括催化热解模块、还原脱硝模块以及燃烧供热模块。
具体而言，催化热解模块包括第一系列热解单元和第二系列热解单元，其中，第一系列热解单元用于对含氮废弃物进行催化热解，第二系列热解单元用于生物质废弃物进行催化热解。第一系列热解单元包括第一系列热解炉11、第一系列气固分离装置12、第一系列冷凝收集装置13以及第一系列混气装置14，第一系列热解炉11配备有第一系列热解炉催化剂床层18，第一系列热解炉11设置有第一系列进料装置16，以供含氮废弃物进行投喂。第二系列热解单元包括第二系列热解炉21、第二系列气固分离装置22、第二系列冷凝收集装置23以及第二系列混气装置24，第二系列热解炉21配备有第二系列热解炉催化剂床层28，第二系列热解炉21设置有第二系列进料装置26，以供生物质废弃物进行投喂。
燃烧供热模块包括相连的回转窑51、窑头燃烧器52以及篦冷机53。
还原脱硝模块包括预热器系统31、分解炉32、窑尾烟室33、分风装置A41、混液装置42以及混料装置43，窑尾烟室33设置在回转窑51的尾端。分解炉32的锥部与窑尾烟室33相连。
具体而言，本实施例中的预热器系统含五级旋风筒，其底部为C5旋风筒311，顶部为C1旋风筒312。当然，在其它实施例中，预热器系统可根据实际情况设置多级旋风筒。
其中，上述脱硝系统为水泥窑烟气自脱硝系统，窑头燃烧器52产生的热风通过三次风分风装置61分为两路，其中一路通过三次风管66连接至分解炉，另一路进入催化热解模块，先通过分风装置B62进行分风后，再通过风阀B72和风阀D74分别与第一系列混气装置14和第二系列混气装置24的入风口相连。
C1旋风筒312的出口依次连接烟气分风装置64和风机65，风机65的出风口先连接分风装置C63并由其进行分风，再通过风阀A71和风阀C73分别与第一系列混气装置14和第二系列混气装置24的入风口相连。
进一步的，风阀A71和风阀B72控制通入第一系列混气装置14的C1旋风筒312的出口烟气与窑头燃烧器52的烟气比例；风阀C73、风阀D74控制通入第二系列混气装置24中的C1旋风筒312的出口烟气与窑头燃烧器52的烟气比例。通过这四个风阀的调整，可以分别保证第一系列热解炉11和第二系列热解炉21中催化热解所需温度与气氛。具体的，经第一系列混气装置14引入第一系列热解炉（含氮废弃物）的烟气，控制气体温度为600~900℃，氧气含量为0.5~5%；经第二系列混气装置24引入第二系列热解炉（生物质废弃物）的气体温度为700~1000℃，氧气含量为0.5~5%。
第一系列热解炉11的进风口与第一系列混气装置14的出风口相连，第一系列热解炉11的出风口依次与第一系列气固分离装置12和第一系列冷凝收集装置13相连，第二系列热解炉21的进风口与第二系列混气装置24的出风口相连，第二系列热解炉21的出风口依次与第二系列气固分离装置22和第二系列冷凝收集装置23相连。第一系列热解炉11与第一系列气固分离装置12的下料口以及第二系列热解炉21与第二系列气固分离装置22的下料口均连接至混料装置，再通过螺旋给料机36与分解炉32的下部相连。
第一系列冷凝收集装置13与第二系列冷凝收集装置23的冷凝液出口连接至混液装置42，再通过燃烧器35与分解炉32的中部相连。第一系列冷凝收集装置13的出风口连接分风装置A41进行分风，其中一路直接与C5旋风筒311相连，另一路通过喷枪A与分解炉32的上部相连。第二系列冷凝收集装置23的出风口通过喷枪B37与分解炉32的锥部相连。
第一系列热解炉催化剂床层18和第二系列热解炉催化剂床层28均呈蜂窝形网状结构，以利于高温气相热解产物与催化剂充分接触，并靶向生成CxHy、NHx等，也便于催化剂回收再生。
第一系列热解单元还包括第一系列水箱15，第一系列水箱15通过第一系列双流体雾化喷枪17与第一系列热解炉11与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy与NHx；第二系列热解单元还包括第二系列水箱25，第二系列水箱25通过第二系列双流体雾化喷枪27与第二系列热解炉21与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy。
第一系列双流体雾化喷枪17与第二系列双流体雾化喷枪27的喷雾角度为0-120°，单位时间内喷入水蒸气的质量与废弃物进料质量之比为(0.6~1.2)/1。
喷枪A34与喷枪B37的喷入压力与角度可调，以将生物质热解气均匀引入分解炉32的锥部以及将含氮废弃物热解气均匀引入分解炉32的上部，能最大限度延长NOx还原反应时间，提高脱硝效率。
上述废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统在应用中，生物质废弃物包括林产加工料、农业秸秆、园林废料中的一种或多种，含氮废弃物包括废弃皮革、废旧轮胎、餐饮油脂中的一种或多种。
本发明还出示一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法，采用上述废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，包括如下步骤：
步骤S1：废弃皮革与Cu-SAPO-34分子筛催化剂由第一系列进料装置16喂入第一系列热解炉11，松木与镍基分子筛催化剂与过渡金属分子筛类催化剂由第二系列进料装置26喂入第二系列热解炉21，分别与由第一系列混气装置14引入的800℃、氧含量1%的烟气和第二系列混气装置24引入的900℃、氧含量3%的热烟气充分换热，并在催化剂作用下完成催化热解。
优选地，第一系列热解炉11中，单位时间内由第一系列双流体雾化喷枪17喷入的水蒸气与废弃皮革的进料质量比为0.7；第二系列热解炉21中，单位时间内由第二系列双流体雾化喷枪27喷入的水蒸气与松木的进料质量比为1.1。
步骤S2：废弃皮革催化热解产生的高温气相产物依次经过第一系列热解炉催化剂床层18、第一系列气固分离装置12、第一系列冷凝收集装置13，其中不可凝性热解气经分风装置A41分风，一部分通入C5旋风筒311，另一部分通过喷枪A34喂入分解炉32的上部，分别进行脱硝；松木催化热解产生的高温气相产物依次经过第二系列热解炉催化剂床层28、第二系列气固分离装置22、第二系列冷凝收集装置23，其中不可凝性热解气通过喷枪B37喂入分解炉32的锥部，完成脱硝反应。
优选地，喷枪A34将废弃皮革热裂解气喷入分解炉的喷吹角度为60°，压力为13.0MPa；喷枪B37将松木热解气喷入分解炉的喷吹角度为45°，压力为12.0MPa。
步骤S3：经第一系列热解炉11、第一系列气固分离装置12、第二系列热解炉21及第二系列气固分离装置22的下料口收集的催化热解固体产物在混料装置43中混合均匀，再通过螺旋给料机36喂入分解炉32的下部，用作替代燃料。
步骤S4：经第一系列冷凝收集装置13与第二系列冷凝收集装置23收集的液态产物在混液装置42中混合均匀，再由燃烧器35喷入分解炉32的中部，用作分级燃烧。
优选地，燃烧器35的空燃比为6:1。
本实施例中，含氮废弃物由喂料装置喂入第一系列热解炉中并完成催化热解，其中以NH3、HCN等气氛敏感型还原组分为主要成分的热解气喷入C5旋风筒和分解炉的上部（燃尽区）脱硝；类似地，生物质废弃物在第二系列热解炉中催化热解，以CxHy、H2、CO等气氛敏感型还原组分为主要成分的热解气则被喷入分解炉的锥部（还原区）完成脱硝。含氮废弃物、生物质废弃物两类废弃物热裂解产生的以C1~C15碳氢氧化合物（主要为醇类）、C5~C17碳氢化合物为主要成分的液态产物，以及以生物质炭为主要成分的固态产物分别被投至分解炉的中部与分解炉的下部，用作低燃点、易燃燃料来调控分级燃烧。本发明能将含氮废弃物和生物质废弃物定向催化热解，靶向生成大量NHx和CxHy等还原产物。基于还原产物特点与分解炉内气氛与温度分布情况，将NHx（温度敏感）和CxHy（气氛敏感）等分别引入分解炉的上部和下部反应，大大增加了分解炉自身的脱硝能力，在无需额外引入其他还原剂的条件下，低成本地实现了水泥窑协同处置过程自脱硝。此外，根据气态、液态、固态热裂解产物的燃烧特性，将其分别在分解炉不同位置燃烧，最大限度提高脱硝能力，也完全利用了废弃物热值，实现了以废治废、废弃物全组分闭环消纳，具有巨大的生态与社会效益。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：包括
催化热解模块，所述催化热解模块包括第一系列热解单元和第二系列热解单元，所述第一系列热解单元包括第一系列热解炉、第一系列气固分离装置、第一系列冷凝收集装置以及第一系列混气装置，所述第一系列热解炉配备有第一系列热解炉催化剂床层，所述第一系列热解炉设置有第一系列进料装置，以供含氮废弃物进行投喂，所述第二系列热解单元包括第二系列热解炉、第二系列气固分离装置、第二系列冷凝收集装置以及第二系列混气装置，所述第二系列热解炉配备有第二系列热解炉催化剂床层，所述第二系列热解炉设置有第二系列进料装置，以供生物质废弃物进行投喂；
燃烧供热模块，所述燃烧供热模块包括相连的回转窑、窑头燃烧器以及篦冷机；
还原脱硝模块，所述还原脱硝模块包括预热器系统、分解炉、窑尾烟室、分风装置A、混液装置以及混料装置，所述窑尾烟室设置在所述回转窑的尾端；其中，
所述窑头燃烧器产生的热风通过三次风分风装置分为两路，其中一路通过三次风管连接至所述分解炉，另一路进入所述催化热解模块，通过风阀B和风阀D分别与第一系列混气装置和第二系列混气装置的入风口相连；
所述预热器系统的出口依次连接烟气分风装置和风机，再通过风阀A和风阀C分别与第一系列混气装置和第二系列混气装置的入风口相连；
所述第一系列热解炉的进风口与所述第一系列混气装置的出风口相连，所述第一系列热解炉的出风口依次与所述第一系列气固分离装置和所述第一系列冷凝收集装置相连，所述第二系列热解炉的进风口与所述第二系列混气装置的出风口相连，所述第二系列热解炉的出风口依次与所述第二系列气固分离装置和所述第二系列冷凝收集装置相连；所述第一系列热解炉与所述第一系列气固分离装置的下料口以及所述第二系列热解炉与所述第二系列气固分离装置的下料口均连接至所述混料装置，再通过螺旋给料机与所述分解炉的下部相连；
所述第一系列冷凝收集装置与第二系列冷凝收集装置的冷凝液出口连接至所述混液装置，再通过燃烧器与所述分解炉的中部相连；所述第一系列冷凝收集装置的出风口连接所述分风装置A进行分风，其中一路直接与所述预热器系统相连，另一路通过喷枪A与所述分解炉的上部相连；
所述第二系列冷凝收集装置的出风口通过喷枪B与所述分解炉的锥部相连；
所述分解炉的锥部与所述窑尾烟室相连。
2.根据权利要求1所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述第一系列热解炉催化剂床层和所述第二系列热解炉催化剂床层均呈蜂窝形网状结构，以利于高温气相热解产物与催化剂充分接触。
3.根据权利要求1所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述第一系列热解单元还包括第一系列水箱，所述第一系列水箱通过第一系列双流体雾化喷枪与所述第一系列热解炉与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy与NHx；所述第二系列热解单元还包括第二系列水箱，所述第二系列水箱通过第二系列双流体雾化喷枪与所述第二系列热解炉与相连，以通过水蒸气催化重整反应从而生成更多高还原性的CxHy。
4.根据权利要求3所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述第一系列双流体雾化喷枪与第二系列双流体雾化喷枪的喷雾角度为0-120°，单位时间内喷入水蒸气的质量与废弃物进料质量之比为(0.6~1.2)/1。
5.根据权利要求1所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述喷枪A与所述喷枪B的喷入压力与角度可调，以将生物质热解气均匀引入所述分解炉的锥部以及将含氮废弃物热解气均匀引入所述分解炉的上部。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述窑头燃烧器产生的热风进入所述催化热解模块的一路，先通过分风装置B进行分风后，再由所述风阀B流向所述第一系列混气装置以及由所述风阀D流向第二系列混气装置。
7.根据权利要求6所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述风机的出风口先连接分风装置C并由其进行分风，再通过所述风阀A流向所述第一系列混气装置以及由所述风阀C流向第二系列混气装置。
8.根据权利要求7所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，其特征在于：所述风阀A和所述风阀B控制所述通入第一系列混气装置的所述预热器系统的出口烟气与所述窑头燃烧器的烟气比例；所述风阀C、风阀D控制通入所述第二系列混气装置中的所述预热器系统的出口烟气与所述窑头燃烧器的烟气比例。
9.一种废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法，其特征在于：采用权利要求1至8任意一项废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝系统，包括如下步骤：
步骤S1：含氮废弃物与过渡金属分子筛类催化剂由所述第一系列进料装置喂入所述第一系列热解炉，生物质废弃物与过渡金属分子筛类催化剂由所述第二系列进料装置喂入所述第二系列热解炉，分别与由所述第一系列混气装置和所述第二系列混气装置引入的热烟气充分换热并在催化剂作用下完成催化热解；
步骤S2：含氮废弃物催化热解产生的高温气相产物依次经过所述第一系列热解炉催化剂床层、所述第一系列气固分离装置、所述第一系列冷凝收集装置，其中不可凝性热解气经所述分风装置A分风，一部分通入所述预热器系统，另一部分通过所述喷枪A喂入所述分解炉的上部，分别进行脱硝；生物质废弃物催化热解产生的高温气相产物依次经过所述第二系列热解炉催化剂床层、所述第二系列气固分离装置、所述第二系列冷凝收集装置，其中不可凝性热解气通过所述喷枪B喂入所述分解炉的锥部，完成脱硝反应；
步骤S3：经所述第一系列热解炉、所述第一系列气固分离装置、所述第二系列热解炉及所述第二系列气固分离装置的下料口收集的催化热解固体产物在所述混料装置中混合均匀，再通过所述螺旋给料机喂入所述分解炉的下部，用作替代燃料；
步骤S4：经所述第一系列冷凝收集装置与所述第二系列冷凝收集装置收集的液态产物在所述混液装置中混合均匀，再由所述燃烧器喷入所述分解炉的中部，用作分级燃烧。
10.根据权利要求9所述的废弃物定向催化热解耦合分级燃烧的脱硝方法，其特征在于：所述生物质废弃物包括林产加工料、农业秸秆、园林废料中的一种或多种，所述含氮废弃物包括废弃皮革、废旧轮胎、餐饮油脂中的一种或多种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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