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含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法

931   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:安徽工業(yè)大學(xué)  
2023-11-30 14:58:57
權(quán)利要求書: 1.一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,先制備出內(nèi)層球團(tuán)(100),然后在內(nèi)層球團(tuán)(100)的外部繼續(xù)造球使球團(tuán)長大,得到外層球團(tuán)(200),再在外層球團(tuán)(200)外部制備催化劑層(300),最終制得多層球團(tuán);所述內(nèi)層球團(tuán)(100)添加有氨類抑制劑和內(nèi)層造球料,所述氨類抑制劑受熱分解可以釋放氨氣;所述外層球團(tuán)(200)中或部分外層球團(tuán)(200)中添加成孔劑和外層造球料,所述成孔劑使得燒結(jié)過程中外層球團(tuán)(200)內(nèi)成孔;所述催化劑層(300)包括SCR催化劑和釩鈦高爐渣;所述氨類抑制劑為尿素;所述成孔劑為碳酸氫銨,所述尿素和碳酸氫銨的摩爾比為(4:1)?(1:4);

所述SCR催化劑包括2O5和TiO2;所述釩鈦高爐渣包括CaO、SiO2和元素、Ti元素;

所述內(nèi)層球團(tuán)(100)的粒徑為3?5mm;

和/或所述氨類抑制劑中的N元素含量占內(nèi)層球團(tuán)(100)質(zhì)量的0.02?0.15%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,具體制備步驟為:(1)準(zhǔn)備原料:將內(nèi)層造球料和外層造球料按重量百分比進(jìn)行稱量配料,加入水分混合均勻后與鋼球一起裝入潤磨機(jī)進(jìn)行潤磨預(yù)處理,潤磨完成后進(jìn)行篩分;取適量氨類抑制劑和成孔劑,研磨至細(xì)粒級;取適量氨類抑制劑與水混合,攪拌使其充分溶解制得氨類抑制劑溶液;

(2)制備內(nèi)層球團(tuán)(100):將內(nèi)層造球料加入圓盤造球機(jī)中,并添加氨類抑制劑溶液進(jìn)行混合造球,制得內(nèi)層球團(tuán)(100);

(3)附著外層球團(tuán)(200):繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入外層造球料和成孔劑,補充水分使之長大成球;

(4)制備催化劑層(300):繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入釩鈦高爐渣和SCR催化劑使之長大,最終得到所述多層球團(tuán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,所述內(nèi)層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?0.149mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%;所述外層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,所述(1)步驟中的水含量為7.0 9.0%,潤磨預(yù)處理的時間為30 50min;

~ ~

和/或所述氨類抑制劑和成孔劑的粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,所述(2)步驟中氨類抑制劑溶液的添加方式為,先將其放置在特制的氨類抑制劑溶液儲存裝置中,在制備內(nèi)核的過程中由管道噴入;所述氨類抑制劑溶液儲存裝置包括一個存儲盒、一根直徑15mm的鋁制管道、一個4孔噴頭。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在于,所述外層球團(tuán)(200)的厚度為9?11mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項所述的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,其特征在~于,所述多層球團(tuán)的含水率為8.0?8.5%,粒徑為14?18mm。

說明書: 一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及燒結(jié)過程中污染物減排技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法。背景技術(shù)[0002] 鋼鐵行業(yè)作為主要污染物排放源,其環(huán)境污染問題,越來越受到國家環(huán)保部門的重視。2019年我國生態(tài)環(huán)境部等五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)實施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》要求全國鋼鐵企業(yè)大幅降低污染物排放水平,將燒結(jié)/球團(tuán)工序污染物排放標(biāo)準(zhǔn)定為顆粒3 3 3 3

物、SO2、NOX以及二噁英的排放限值分別為10mg/m、35mg/m 、50mg/m、0.1?0.2ng?TEQ/m 。政策把控越來越嚴(yán)格,企業(yè)環(huán)保壓力增加,開始大力開發(fā)脫硫、脫硝以及脫二噁英的技術(shù)。現(xiàn)有煙氣污染物減排技術(shù)普遍采用末端治理,雖然減排效果較好,但是所需投入較大,可能產(chǎn)生二次污染,并且難以實現(xiàn)多污染物協(xié)同減排。

[0003] 安徽工業(yè)大學(xué)龍紅明等創(chuàng)新性的提出在燒結(jié)混合料中某一特定料層高度區(qū)間加入尿素,合理地利用燒結(jié)過程自身的熱力學(xué)和動力學(xué)條件,建立SO2、NOX和二噁英的排放屏障,反應(yīng)產(chǎn)物既不進(jìn)入燒結(jié)礦,也不進(jìn)入煙氣,而是在燒結(jié)機(jī)特定位置風(fēng)箱集中隨粉塵排出。尿素法脫SO2、脫二噁英效果好,氨類添加劑來源廣泛,且反應(yīng)產(chǎn)物無二次污染問題,是未來鋼鐵企業(yè)減排有效途徑之一。但是該技術(shù)脫NOX效果不理想,導(dǎo)致燒結(jié)煙氣中NOX排放不符合現(xiàn)有國家排放標(biāo)準(zhǔn),少數(shù)企業(yè)采用SCR工藝或活性炭法治理NOX,該工藝對煙氣NOX的控制效果十分顯著,但是投入成本及運行成本巨大,增加了企業(yè)的減排負(fù)擔(dān)。SNCR工藝屬于非觸媒的爐內(nèi)噴射工藝,在燃煤鍋爐中有所應(yīng)用,SNCR工藝不需要添加催化劑,是將NH3、氨水和尿素等還原劑直接噴入爐膛高溫區(qū)域與NOX發(fā)生反應(yīng),該法脫硝率一般可達(dá)30?50%。SNCR工藝脫硝過程需要控制溫度在850?1100℃范圍內(nèi),而實際生產(chǎn)中燒結(jié)煙氣溫度一般在

200℃以下,不符合噴氨脫硝的反應(yīng)溫度要求。綜上所述,迫切需要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度上尋求適宜的解決方案,實現(xiàn)燒結(jié)工序SO2、NOX及二噁英協(xié)同減排,達(dá)到超低排放及低成本治理的目的。

[0004] 經(jīng)專利檢索,已有一部分相關(guān)的技術(shù)方案公開。如:一種燒結(jié)過程SO2、二噁英協(xié)同減排方法及系統(tǒng)(CN104962732B),一種基于添加固體抑制劑的燒結(jié)過程SO2、二噁英協(xié)同減排方法(CN105861816B)。關(guān)于燒結(jié)過程中SO2在線減排的相關(guān)技術(shù)方案公開:基于添加抑制劑的鐵礦石燒結(jié)過程脫硫方法(CN201110022407.0),一種燒結(jié)過程的在線脫硫方法(CN103834800B);關(guān)于燒結(jié)過程中二噁英減排的相關(guān)技術(shù)方案公開:鐵礦石燒結(jié)過程二噁英的減排方法(CN102847419A),減少在燒結(jié)過程中生成二惡英的抑制劑的添加方法及裝置(CN105316480B)。上述已公開的技術(shù)方案,提出三種氨類抑制劑的加入方案,(1)將氨類抑制劑全部混合加入在燒結(jié)料層中,(2)將氨類抑制劑加入在燒結(jié)料層某一高度處,(3)將氨類抑制劑噴灑在燒結(jié)混合料層上。上述技術(shù)方案雖然可以實現(xiàn)燒結(jié)過程中SO2和二噁英的污染物在線減排,但是對于NOX排放沒有很好的抑制效果,難以實現(xiàn)SO2、NOX和二噁英協(xié)同減排。發(fā)明內(nèi)容[0005] 1.要解決的問題[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中燒結(jié)煙氣污染物減排效率較為有限的技術(shù)問題,提供一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,該方法制備的球團(tuán)內(nèi)可以形成內(nèi)部含有氨類抑制劑的多孔結(jié)構(gòu)球團(tuán),可以對氨類抑制劑的受熱進(jìn)行適當(dāng)延緩,使其分解時間與燒結(jié)過程污染物生成時間同一化,提升減排效率。[0007] 2.技術(shù)方案[0008] 為了解決上述問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:[0009] 一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,先制備出內(nèi)層球團(tuán),然后在內(nèi)層球團(tuán)的外部繼續(xù)造球使球團(tuán)長大,得到外層球團(tuán),再在外層球團(tuán)外部制備催化劑層,最終制得多層球團(tuán);所述內(nèi)層球團(tuán)添加有氨類抑制劑和內(nèi)層造球料,所述氨類抑制劑受熱分解可以釋放氨氣;所述外層球團(tuán)中或部分外層球團(tuán)中添加成孔劑和外層造球料,所述成孔劑使得燒結(jié)過程中外層球團(tuán)內(nèi)成孔;所述催化劑層包括SCR催化劑和釩鈦高爐渣。[0010] 優(yōu)選地,具體制備步驟為:[0011] (1)準(zhǔn)備原料:將內(nèi)層造球料和外層造球料按重量百分比進(jìn)行稱量配料,加入水分混合均勻后與鋼球一起裝入潤磨機(jī)進(jìn)行潤磨預(yù)處理,潤磨完成后進(jìn)行篩分;取適量氨類抑制劑和成孔劑,研磨至細(xì)粒級;取適量氨類抑制劑與水混合,攪拌使其充分溶解制得氨類抑制劑溶液;[0012] (2)制備內(nèi)層球團(tuán):將內(nèi)層造球料加入圓盤造球機(jī)中,并添加氨類抑制劑溶液進(jìn)行混合造球,制得內(nèi)層球團(tuán);[0013] (3)附著外層球團(tuán):繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入外層造球料和成孔劑,補充水分使之長大成球;[0014] (4)制備催化劑層:繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入釩鈦高爐渣和SCR催化劑使之長大,最終得到所述多層球團(tuán)。[0015] 優(yōu)選地,所述氨類抑制劑為尿素;所述成孔劑為碳酸氫銨,所述尿素和碳酸氫銨的摩爾比為(4:1)?(1:4)。[0016] 優(yōu)選地,所述SCR催化劑包括2O5和TiO2;所述釩鈦高爐渣包括CaO、SiO2和元素、Ti元素。[0017] 優(yōu)選地,所述內(nèi)層球團(tuán)的粒徑為3?5mm;[0018] 和/或所述氨類抑制劑中的N元素含量占內(nèi)層球團(tuán)質(zhì)量的0.02?0.15%。[0019] 優(yōu)選地,所述內(nèi)層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?0.149mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%;所述外層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%。外層造球料平均粒徑大于內(nèi)層造球料,導(dǎo)致外層的礦粉顆粒間隙變大,有利于碳酸氫銨受熱釋放。

[0020] 優(yōu)選地,所述(1)步驟中的水含量為7.0~9.0%,潤磨預(yù)處理的時間為30~50min;[0021] 和/或所述氨類抑制劑和成孔劑的粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%。

[0022] 優(yōu)選地,所述(2)步驟中氨類抑制劑溶液的添加方式為,先將其放置在特制的氨類抑制劑溶液儲存裝置中,在制備內(nèi)核的過程中由管道噴入;所述氨類抑制劑溶液儲存裝置包括一個存儲盒、一根直徑15mm的鋁制管道、一個4孔噴頭。[0023] 優(yōu)選地,所述外層球團(tuán)(200)的厚度為9?11mm。[0024] 優(yōu)選地,所述多層球團(tuán)的含水率為8.0?8.5%,粒徑為14?18mm。[0025] 3.有益效果[0026] 相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:[0027] (1)本發(fā)明一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,先制備出內(nèi)層球團(tuán),然后在內(nèi)層球團(tuán)的外部繼續(xù)造球使球團(tuán)長大,得到外層球團(tuán),再在外層球團(tuán)外部制備催化劑層,最終制得多層球團(tuán);所述內(nèi)層球團(tuán)添加有氨類抑制劑和內(nèi)層造球料,所述氨類抑制劑受熱分解可以釋放氨氣;所述外層球團(tuán)中或部分外層球團(tuán)中添加成孔劑和外層造球料,所述成孔劑使得燒結(jié)過程中外層球團(tuán)內(nèi)成孔;所述催化劑層包括SCR催化劑和釩鈦高爐渣。該制備方法得到的多層球團(tuán)中的成孔劑如碳酸氫銨受熱分解使其產(chǎn)生了孔洞,而多孔結(jié)構(gòu)有效地延緩了氨類抑制劑如尿素的分解,NH3的釋放,使其與NOX的排放窗口期達(dá)到一致,降低NOX排放;催化劑中部分、Ti物質(zhì)的活性可以促進(jìn)尿素選擇性地還原NOX,進(jìn)一步提高脫硝效率,同時催化劑層的阻隔作用同樣可以起到延緩NH3釋放的目的,使其與煙氣中的SO2、NOX及二噁英排放窗口期達(dá)到一致,從而突破性的實現(xiàn)了SO2、NOX及二噁英協(xié)同減排,保證了燒結(jié)作業(yè)的正常生產(chǎn),克服了現(xiàn)有技術(shù)中的單一污染物末端處理的技術(shù)弊端,極大的降低了燒結(jié)過程污染物減排的成本,減輕了鋼鐵企業(yè)的減排負(fù)擔(dān)。

[0028] (2)本發(fā)明的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,將所述氨類抑制劑和成孔劑研磨并使其粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%。這一方面有利于原料之間的充分混勻,從而在分散于球團(tuán)中時可以充分發(fā)揮粘結(jié)作用,同時可以使粘結(jié)劑膨潤土中可分解物質(zhì)高溫分解后對球團(tuán)強(qiáng)度的不利影響降低到最小,達(dá)到提高減排效率的目的。[0029] (3)本發(fā)明的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,使用尿素和碳酸氫銨這兩種常見、低價的物料為主要造球原料,其制備原材料來源廣、價格低廉,煙氣減排效率高,技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有較廣闊的應(yīng)用前景。附圖說明[0030] 圖1為本發(fā)明的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法的流程示意圖;[0031] 圖2為本發(fā)明含有內(nèi)層球團(tuán)和外層球團(tuán)的多層球團(tuán)的制備效果示意圖;[0032] 圖3為本發(fā)明含有內(nèi)層球團(tuán)、外層球團(tuán)和催化劑層的多層球團(tuán)的制備效果示意圖。[0033] 示意圖中的標(biāo)號說明:[0034] 100、內(nèi)層球團(tuán);200、外層球團(tuán);300、催化劑層。具體實施方式[0035] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。[0036] 實施例1[0037] 如圖1所示,本實施例的一種含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法,先制備出內(nèi)層球團(tuán)100,然后在內(nèi)層球團(tuán)100的外部繼續(xù)造球使球團(tuán)長大,得到外層球團(tuán)200,再在外層球團(tuán)200外部制備催化劑層300,最終制得多層球團(tuán);所述內(nèi)層球團(tuán)100添加有氨類抑制劑和內(nèi)層造球料,所述氨類抑制劑受熱分解可以釋放氨氣;所述外層球團(tuán)200中或部分外層球團(tuán)200中添加成孔劑和外層造球料,所述成孔劑使得燒結(jié)過程中外層球團(tuán)200內(nèi)成孔;所述催化劑層300包括SCR催化劑和釩鈦高爐渣,在本實施例中,催化劑層300的厚度為2mm,催化劑層

300中的SCR催化劑和釩鈦高爐渣質(zhì)量比為1:1;所述SCR催化劑包括2O5和TiO2;所述釩鈦高爐渣包括CaO、SiO2和元素、Ti元素;所述內(nèi)層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?

0.149mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%;所述外層造球料包括國內(nèi)精礦,其粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%;所述內(nèi)層球團(tuán)100的粒徑為3?5mm;所述多層球團(tuán)的含水率為

8.0?8.5%,粒徑為12?16mm;

[0038] 在本實施例中,所述氨類抑制劑為尿素,所述成孔劑的分解溫度低于160℃,這里選擇分解溫度為60?70℃的碳酸氫銨,所述尿素和碳酸氫銨的摩爾比為3:2;另外,所述尿素中的N元素含量占內(nèi)層球團(tuán)100質(zhì)量的0.047%,轉(zhuǎn)化為尿素的質(zhì)量比為0.1%;在本實施例中的內(nèi)層造球料和外層造球料均選用國內(nèi)精礦和作為粘結(jié)劑的膨潤土進(jìn)行混合制備,其具體含量配比如下表:[0039] 表1、造球料配料表[0040] 種類 國精 膨潤土添加量(g) 2940 60

[0041] 為了驗證本實施例的多層球團(tuán)的減排性能,將其添加于燒結(jié)料的燒結(jié)過程中,并通過檢測燒結(jié)煙氣中SO2、NOX及二噁英的含量變化來分析多層球團(tuán)的性能優(yōu)劣,其具體實施步驟如下:[0042] 步驟一:多層球團(tuán)的制備。[0043] (A)準(zhǔn)備原料:將內(nèi)層造球料和外層造球料按重量百分比進(jìn)行稱量配料,加入適宜水分,控制水分為8.0%,經(jīng)混合均勻后與5kg鋼球一起裝入潤磨機(jī),設(shè)定40min進(jìn)行潤磨預(yù)處理,潤磨完成后進(jìn)行粒級篩分;取適量氨類抑制劑和成孔劑,研磨至細(xì)粒級;取適量氨類抑制劑與水混合,攪拌使其充分溶解制得氨類抑制劑溶液;[0044] 需要說明的是,在本實施例中的氨類抑制劑和成孔劑的粒度達(dá)到?0.074mm粒級質(zhì)量百分比含量≥95%;這一方面有利于原料之間的充分混勻,從而在分散于球團(tuán)中時可以充分發(fā)揮粘結(jié)作用,同時可以使粘結(jié)劑膨潤土中可分解物質(zhì)高溫分解后對球團(tuán)強(qiáng)度的不利影響降低到最小,達(dá)到提高減排效率的目的;[0045] (B)制備內(nèi)層球團(tuán)100:將內(nèi)層造球料加入圓盤造球機(jī)中,并添加氨類抑制劑溶液進(jìn)行混合造球,制得內(nèi)層球團(tuán)100;[0046] 需要說明的是,在該步驟中氨類抑制劑溶液的添加方式為,先將其放置在特制的氨類抑制劑溶液儲存裝置中,在制備內(nèi)核的過程中由管道噴入,而所述氨類抑制劑溶液儲存裝置包括一個存儲盒、一根直徑15mm的鋁制管道、一個4孔噴頭;將尿素以溶液的形態(tài)噴入圓盤造球機(jī)中能夠有效增大其與內(nèi)層造球料之間的接觸面積,提升內(nèi)層球團(tuán)100自身的結(jié)合強(qiáng)度,避免后續(xù)制?;驘Y(jié)過程中遭到破壞,達(dá)到提升尿素利用率的目的;[0047] (C)附著外層球團(tuán)200:繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入普通造球料和成孔劑,補充水分使之長大成球;[0048] (D)制備催化劑層300:繼續(xù)向圓盤造球機(jī)中加入釩鈦高爐渣和SCR催化劑使之長大,最終得到所述多層球團(tuán)。[0049] 步驟二:預(yù)制粒。[0050] 將配好的燒結(jié)料依次倒入圓筒混料機(jī)中進(jìn)行一次混合,將適量水加入到空氣加壓機(jī)中,再經(jīng)霧化器噴入混料機(jī)中與燒結(jié)料進(jìn)行混合,“一混”時間控制在6min,一次混合完畢后進(jìn)行二次混合,二次混合不加水,“二混”時間控制在3min,混合料水分控制在7.0%。待制粒結(jié)束后,將步驟一中造好的多層球團(tuán)均勻添加到燒結(jié)料中,再進(jìn)行30s混勻,形成復(fù)合燒結(jié)原料。[0051] 在本實施例中所用的燒結(jié)料包括國內(nèi)精礦、國王礦、俄羅斯精粉、羅伊山礦、氧化鐵皮、巴混礦、高爐返礦、除塵灰和內(nèi)返礦,使用的熔劑包括白云石和生石灰,固體燃料為焦粉,各原料的化學(xué)成分如表2所示,復(fù)合燒結(jié)原料種各組分的配比如表3所示,需要說明的是,表中并未列舉各種類原料所有成分,其組成加起來達(dá)不到100%的部分為其他雜質(zhì);[0052] 表2、燒結(jié)料的化學(xué)組成(%,ω)[0053][0054] 表3、燒結(jié)原料配比/%[0055][0056] 步驟三:燒結(jié)布料[0057] (A)在燒結(jié)杯裝置的下部鋪裝2kg鋪底料層;[0058] (B)直接鋪入混勻制粒好的復(fù)合燒結(jié)原料,填滿燒結(jié)杯體,再用專用圓餅輕輕壓實,凹陷處布入少許粒度較細(xì)的混合料;[0059] (C)點火燒結(jié)。啟動燒結(jié)杯下方的抽風(fēng)機(jī),將點火(器)罩旋轉(zhuǎn)至到燒結(jié)杯體上方,通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥和放散閥控制負(fù)壓在7kPa,進(jìn)行點火,控制通入空氣量和煤氣開度,使點火溫度保持在1150℃左右,燒結(jié)開始計時。點火2min后移開并關(guān)閉點火(器)罩,將負(fù)壓調(diào)整至14kPa,啟動中控室計算機(jī)自動采集燒結(jié)溫度和抽風(fēng)負(fù)壓。當(dāng)燒結(jié)煙氣溫度達(dá)到最高值后開始下降,即為燒結(jié)終點時刻,計時時間t為一次完整的燒結(jié)時間。燒結(jié)結(jié)束后將抽風(fēng)負(fù)壓調(diào)整至7kPa,待廢氣溫度冷卻至300℃時,倒出燒結(jié)礦。

[0060] 步驟四:煙氣檢測[0061] 點火之后進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié),在燒結(jié)機(jī)抽風(fēng)燒結(jié)的過程中,利用無油真空泵將燒結(jié)煙氣從取樣口取出,氣體管路按照并聯(lián)的方式取氣,將氣體輸送MCA10m紅外煙氣分析儀中,對煙氣中NOX、SO2、NH3和二噁英進(jìn)行在線測量并計算減排效率,其檢測結(jié)果如表4所示。[0062] 實施例2[0063] 本實施例的多層球團(tuán)的制備方法以及燒結(jié)減排方法基本與實施例1相同,不同之處在于:本實施例在實施例1中的催化劑層300厚度維持在1mm,檢測SO2、NOX及二噁英的生成濃度,記錄如表4,并計算脫硫脫硝率、二噁英的減排效率。[0064] 實施例3[0065] 本實施例的多層球團(tuán)的制備方法以及燒結(jié)減排方法基本與實施例1相同,不同之處在于:本實施例在實施例1中的催化劑層300厚度維持在3mm,檢測SO2、NOX及二噁英的生成濃度,記錄如表4,并計算脫硫脫硝率、二噁英的減排效率。[0066] 實施例4[0067] 本實施例的多層球團(tuán)的制備方法以及燒結(jié)減排方法基本與實施例1相同,不同之處在于:本實施例在實施例1中的催化劑層300厚度維持在4mm,檢測SO2、NOX及二噁英的生成濃度,記錄如表4,并計算脫硫脫硝率、二噁英的減排效率。[0068] 通過對比不同厚度的催化劑層300的多層球團(tuán)減排效率可以發(fā)現(xiàn),在1?3mm之間,SO2和二噁英的減排效率基本不變,當(dāng)厚度增加到4mm時,SO2、NOX及二噁英減排效率明顯下降,這可能是由于催化劑的過度包裹影響了尿素中氨氣的釋放。當(dāng)催化劑層300厚度為2mm時,NOX效率最高,從高效、經(jīng)濟(jì)性的角度來看,此厚度最佳。[0069] 對比例1[0070] 本對比例是作為基準(zhǔn)實驗,本對比例的燒結(jié)過程同實施例1,不同之處在于:本對比例不添加尿素,直接將混勻的燒結(jié)料加入燒結(jié)裝置進(jìn)行燒結(jié)杯試。燒結(jié)開始后,測出燒結(jié)過程中煙氣的SO2、NOX及二噁英的濃度并計算減排效率,記錄如表4所示,以此作為后期實驗的基準(zhǔn)。[0071] 對比例2[0072] 本對比例的多層球團(tuán)制備方法和燒結(jié)過程與實施例1大致相同,不同之處在于:本對比例采用傳統(tǒng)尿素法中尿素的添加方式:將混有尿素的混合料鋪裝到燒結(jié)料層中某一特定區(qū)域中,其中某一特定區(qū)域是指將混合料分布在燒結(jié)臺車上70?200mm處的燒結(jié)料內(nèi),其余部分采用不添加尿素的混合料進(jìn)行燒結(jié)杯試驗。燒結(jié)開始后,測出燒結(jié)過程中煙氣的SO2、NOX及二噁英的濃度并計算減排效率,記錄如表4所示。[0073] 通過對比例1、對比例2和實施例1的實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),實施例1中尿素/碳酸氫銨分層造球,再與燒結(jié)原料混勻加入到燒結(jié)過程中,相比對比例1中不加尿素的基準(zhǔn)實驗與對比例2中直接將尿素鋪裝在某一特定料層進(jìn)行燒結(jié)試驗,SO2、NOX及二噁英減排效率均有所提高;[0074] 可以發(fā)現(xiàn)相對于對比例1,未做任何添加的對比例1的燒結(jié)煙氣釋放量極大,對環(huán)境造成的污染也極大;而在實施例1的尿素和碳酸氫銨混合制備的多層球團(tuán)作用下,燒結(jié)煙氣SO2、NOX及二噁英得到了有效的減排,因此體現(xiàn)出了本發(fā)明中采用尿素和碳酸氫銨混合制備多層球團(tuán)這一技術(shù)方案的優(yōu)越性;[0075] 相對于對比例2,在某一特定料層添加尿素后,燒結(jié)煙氣中NOX排放量基本不變,原因是尿素?zé)峤忉尫虐睔獾臏囟葹?60℃,而NOX排放溫度在850?1250℃,氨氣無法和NOX有效接觸就隨煙氣快速離開,難以實現(xiàn)NOX的高效減排;而實施例1中煙氣中SO2排放量由3 3 3

151155mg/m降低到了98458mg/m,減排效率達(dá)到83.11%;NOX排放量由160428mg/m降低到

3 3

了115468mg/m ,減排效率達(dá)到28.73%;二噁英排放量由422pg?TEQ/m降低到了356pg?TEQ/

3

m ,減排效率達(dá)到81.07%,突破性的實現(xiàn)了在燒結(jié)過程中在線SO2、NOX及二噁英的協(xié)同減排,克服了這一重大技術(shù)瓶頸。

[0076] 這是因為尿素球團(tuán)外層物質(zhì)可以有效減緩NH3釋放時間,使其與NOX的排放窗口期達(dá)到一致,降低NOX排放,但是氨氣釋放不夠穩(wěn)定,進(jìn)一步的,由于外層碳酸氫銨顆粒在60℃時分解,形成多孔球體,多孔球體的隔熱作用使尿素釋放NH3的速率有效的降低,使其在600?800℃集中穩(wěn)定釋放,而NOX會在650℃排放,與NH3釋放溫度區(qū)間達(dá)成一致,從而互相反應(yīng);同時可以在降溫的過程中抑制二噁英的生成,直至燒結(jié)煙氣溫度降低到二噁英合成溫度以下,提高SO2和二噁英減排效率。

[0077] 對比例3[0078] 本對比例的多層球團(tuán)制備方法以及燒結(jié)減排方法基本與實施例1相同,不同之處在于:本對比例的多層球團(tuán)無催化劑層300,檢測SO2、NOX及二噁英的生成濃度,記錄如表4,并計算脫硫脫硝率、二噁英的減排效率。[0079] 通過對比實施例1和對比例3可以發(fā)現(xiàn),對比例3的煙氣中SO2的減排效率從75.66%提高至83.11%,NOX的減排效率從17.45%提高至28.73%,二噁英排放量的減排效率從79.73%提高至81.07%。這是由于將催化劑層300包裹在外層球團(tuán)200的外部,利用催化劑中部分、Ti物質(zhì)的活性促進(jìn)了尿素選擇性地還原NOX,進(jìn)一步提高了脫硝效率;而催化劑層300的阻隔作用同樣可以起到延緩NH3釋放的目的,使其與煙氣中的SO2、NOX及二噁英排放窗口期達(dá)到一致,從而有效提升減排效率;因此在不含有催化劑層300的情況下,本對比例的多層球團(tuán)的減排效率會大幅降低。

[0080] 對比例4[0081] 本對比例的多層球團(tuán)制備方法以及燒結(jié)減排方法基本與實施例1相同,不同之處在于:本對比例的催化劑層300不添加釩鈦高爐渣,檢測SO2、NOX及二噁英的生成濃度,記錄如表4,并計算脫硫脫硝率、二噁英的減排效率。[0082] 通過對比實施例1和對比例4可以發(fā)現(xiàn),對比例4的煙氣中SO2、NOX和二噁英的減排效率均有所降低,這是由于本對比例催化劑層300中缺少釩鈦高爐渣與SCR催化劑的協(xié)同作用,但相較于對比例3,本對比例4中的煙氣減排效率有顯著提高,這說明催化劑的存在能夠有效提升煙氣減排效率。[0083] 表4、燒結(jié)試驗煙氣中SO2、NOX及二噁英的濃度及減排效率[0084][0085] 在上文中結(jié)合具體的示例性實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是,應(yīng)當(dāng)理解,可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖應(yīng)僅被認(rèn)為是說明性的,而不是限制性的,如果存在任何這樣的修改和變型,那么它們都將落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外,背景技術(shù)旨在為了說明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義,并不旨在限制本發(fā)明或本申請和本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域。[0086] 更具體地,盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施例,但是本發(fā)明并不局限于這些實施例,而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識到的經(jīng)過修改、省略、(例如各個實施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實施例,而且本發(fā)明的各個實施例之間可以根據(jù)需要進(jìn)行組合。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語言而進(jìn)行廣泛的解釋,且不限于在前述詳細(xì)描述中或在實施該申請期間描述的示例,這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。在任何方法或過程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來確定,而不是由上文給出的說明和示例來確定。



聲明:
“含SCR廢棄催化劑的球團(tuán)制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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催化劑 球團(tuán)制備
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