本發(fā)明涉及減少燒結(jié)過(guò)程中NOx排放的方法，屬于煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)污染物排放總量長(zhǎng)期居高不下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境自凈能力。隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和能源消費(fèi)的增加，化石燃料開(kāi)采和利用量的不斷增加，有害物質(zhì)的排放越來(lái)越嚴(yán)重，已對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。近年來(lái)，NO_X排放引起了越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)镹O_X不僅僅是酸雨的主要來(lái)源之一，同時(shí)還是危險(xiǎn)的致癌物質(zhì)，會(huì)給生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康造成嚴(yán)重的危害。此外，NO_X與大氣中的碳?xì)浠衔锕泊孢_(dá)到一定濃度后，在紫外光的照射下極易形成危害性極強(qiáng)的光化學(xué)煙霧，特別是在北京、上海、廣州等大城市的局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧污染。因此，隨著環(huán)保要求的提高和更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，火電行業(yè)、建材業(yè)、鋼鐵工業(yè)、有色金屬冶煉行業(yè)都將面臨著加強(qiáng)控制NO_X排放的挑戰(zhàn)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重視，脫硝方面的環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)將越來(lái)越嚴(yán)。根據(jù)國(guó)家最新頒布的鋼鐵工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，要求燒結(jié)機(jī)NO_X排放限制從2012年10月1日起執(zhí)行500mg/m³，2015年1月1日起執(zhí)行300mg/m³，國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃，要求到2015年NO_X的排放量比2010年減少10％。

目前，針對(duì)NOx減排以及脫除方法國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)展開(kāi)了大量的研究，主要有以下三種類型的工藝技術(shù)：

①選擇性催化還原脫硝技術(shù)(SCR)：在一定溫度和具有催化劑的條件下，利用CH₄、CO、H₂、NH₃等還原性物質(zhì)將NOx還原成N2；比如專利CN105561781A公開(kāi)了一種低溫SCR催化劑在燒結(jié)煙氣中脫除NOx的方法，采用新的低溫催化劑，在燒結(jié)煙氣脫硝試驗(yàn)中可達(dá)45％以上的脫硝效率，但是，選擇性催化還原脫硝技術(shù)多依賴于催化劑，其存在成本高、工藝復(fù)雜等問(wèn)題。

②選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SNCR)：向煙氣中噴氨或尿素等含有氨基的還原劑，在高溫和沒(méi)有催化劑的情況下，通過(guò)煙道氣流中產(chǎn)生的氨自由基與NOx反應(yīng)，把NOx還原成N₂和H₂O。該方法因所需的反應(yīng)溫度較高(300℃～1000℃)不適合燒結(jié)煙氣(煙氣溫度150℃～160℃)的脫硝處理。

③其他方法，如活性炭吸附法由于投資及運(yùn)行費(fèi)用較高也不適于燒結(jié)煙氣的脫硝處理。而濕法煙氣脫硝目前多數(shù)處于試驗(yàn)研究階段，技術(shù)成熟度不高，同時(shí)存在投資及運(yùn)行費(fèi)用高的問(wèn)題，也不適于燒結(jié)煙氣的脫硝處理。

可見(jiàn)，以上技術(shù)均是采用末端治理的方法，雖然可實(shí)現(xiàn)NOx的減排，但是存在成本高、工藝復(fù)雜等問(wèn)題，或者方法本身存在反應(yīng)溫度高的缺陷，并不適用于燒結(jié)煙氣的脫硝處理。

由于一般燒結(jié)過(guò)程生成的NO_X含量為300mg/m³～500mg/m³，因此從燒結(jié)過(guò)程控制出發(fā)，通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從源頭段減少NO_X的生成，是一種較為可行且經(jīng)濟(jì)的方法。

專利CN105543471A公開(kāi)了一種基于抑制鐵礦燒結(jié)過(guò)程燃料氮轉(zhuǎn)化的NOx控制方法，先將燒結(jié)返礦中小于1mm的顆粒篩分出來(lái)，然后將-1mm的燒結(jié)返礦、細(xì)粒赤鐵礦、生石灰、燒結(jié)燃料和具有粘結(jié)作用的碳?xì)浠衔锱淞虾?，在圓筒混合機(jī)中進(jìn)行預(yù)制粒，所得混合料與剩余含鐵原料、熔劑、燒結(jié)返礦進(jìn)行常規(guī)制粒；然后將其布料、點(diǎn)火、燒結(jié)；該方法在一定程度上能實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程中控制NOx排放，但其控制后的NOx排放量依舊較高，需要進(jìn)一步的降低。

專利CN101148695A公開(kāi)了一種添加劑改性焦炭降低燒結(jié)過(guò)程N(yùn)Ox排放的方法，通過(guò)在燒結(jié)配料工序前，將添加劑加入到水中配制成添加劑組分總濃度為0.5％～10.0％的乳液，攪拌乳液過(guò)程中加入0.5mm～10mm的焦炭顆粒，利用焦炭的吸附性能使添加劑負(fù)載到焦炭孔道中，然后將焦炭從乳液中撈出進(jìn)行干燥，將得到的焦炭作為燒結(jié)原料的燃料，可使燒結(jié)過(guò)程中NOx的排放降低30％～50％，同時(shí)還提高焦炭的燃燒率，降低燒結(jié)能耗。該方法雖能減少NOx的排放，但其工藝復(fù)雜，并顯著依賴于添加劑，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明通過(guò)對(duì)燒結(jié)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提供一種操作簡(jiǎn)單的減少燒結(jié)過(guò)程中NO_X排放的方法。

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種減少燒結(jié)過(guò)程中NOx排放的方法。

該方法通過(guò)控制燒結(jié)混合料的堿度、水分含量、料層高度、熔劑含量、燃料含量等參數(shù)實(shí)現(xiàn)NO_X的減排。

本發(fā)明減少燒結(jié)過(guò)程中NOx排放的方法，控制燒結(jié)混合料的堿度為1.9～2.1；水分含量為7.5％～8.0wt％；熔劑含量為13％～15wt％；燃料含量為2.5％～3.0wt％。

優(yōu)選的，保證燒結(jié)混合料的料層高度為700mm～750mm。

進(jìn)一步的，優(yōu)選控制燒結(jié)混合料的堿度為2.0～2.1；水分含量為8.0wt％；熔劑含量為15wt％；燃料含量為2.5wt％，且保證燒結(jié)混合料的料層高度為700mm。

作為優(yōu)選方案，控制燒結(jié)混合料的堿度為2.1；水分含量為8.0wt％；熔劑含量為15wt％；燃料含量為2.5wt％，且保證燒結(jié)混合料的料層高度為700mm。

進(jìn)一步的，所述燒結(jié)優(yōu)選為釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過(guò)對(duì)燒結(jié)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，控制燒結(jié)混合料的堿度、水分含量、料層高度、熔劑含量、燃料含量等參數(shù)，在不影響燒結(jié)效果的前提下，實(shí)現(xiàn)了NO_X的減排。該方法操作簡(jiǎn)單，成本低，可將普通燒結(jié)時(shí)的NO_X的排放濃度從300mg/m³以上減少為180mg/m³～260mg/m³。

具體實(shí)施方式

該方法通過(guò)控制燒結(jié)混合料的堿度、水分含量、料層高度、熔劑含量、燃料含量等參數(shù)實(shí)現(xiàn)NO_X的減排。

本發(fā)明減少燒結(jié)過(guò)程中NOx排放的方法，控制燒結(jié)混合料的堿度為1.9～2.1；水分含量為7.5％～8.0wt％；熔劑含量為13％～15wt％；燃料含量為2.5％～3.0wt％。

本發(fā)明所述的燒結(jié)為釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)，所用燒結(jié)混合料為本領(lǐng)域常規(guī)的燒結(jié)混合料。

其中，控制適宜的堿度有利于燃料周邊形成更多的鐵酸鈣系物質(zhì)，從而進(jìn)一步促進(jìn)了NOx的還原降解，達(dá)到減少NOx排放的目的，優(yōu)選的，燒結(jié)混合料的堿度為1.9～2.1。本發(fā)明所述的堿度調(diào)節(jié)可采用常規(guī)方法，比如，調(diào)節(jié)混合料中的生石灰含量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

燒結(jié)混合料水分的含量可以提高料層的透氣性，從而保證燒結(jié)礦的產(chǎn)率以及控制NOx的產(chǎn)生，若混合料中的水分過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致混合料成球形能下降，料層的透氣性變差，燃燒不充分，NOx排放增多；若混合料水分過(guò)高，燒結(jié)過(guò)程中會(huì)加厚過(guò)濕層，導(dǎo)致料層阻力增大，同時(shí)燃料消耗量增加，不利于NOx的減排。

本領(lǐng)域常用的熔劑和燃料均適用于本發(fā)明。比如，熔劑可以為活性石灰，燃料可以為焦炭或煤。

燃料或熔劑的含量偏離上述范圍，燒結(jié)中產(chǎn)生的氮氧化物增多，因此，控制熔劑和燃料的用量在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠很好地避免上述問(wèn)題并控制燒結(jié)時(shí)的氮氧化物產(chǎn)生。

適當(dāng)提高燒結(jié)時(shí)的料層高度可以延長(zhǎng)料層的高溫保持時(shí)間，使礦物結(jié)晶更充分，有利于增加燒結(jié)液相含量，改善燒結(jié)礦的礦物組成和結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)礦的強(qiáng)度和成品率，同時(shí)由于燒結(jié)過(guò)程的自動(dòng)蓄熱作用增強(qiáng)，可以增加燒結(jié)料層的熱量供給并減少燃料消耗及氮氧化物的生成。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選控制燒結(jié)時(shí)的料層高度為700～750mm。

優(yōu)選的，控制燒結(jié)混合料的堿度為2.0～2.1；水分含量為8.0wt％；熔劑含量為15wt％；燃料含量為2.5wt％，且保證燒結(jié)混合料的料層高度為700mm。

作為優(yōu)選方案，控制燒結(jié)混合料的堿度為2.1；水分含量為8.0wt％；熔劑含量為15wt％；燃料含量為2.5wt％，且保證燒結(jié)混合料的料層高度為700mm。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。如無(wú)特別說(shuō)明，本發(fā)明中的百分含量均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

實(shí)施例1

燒結(jié)使用釩鈦磁鐵礦時(shí)，將燒結(jié)混合料的堿度控制在1.9、水分含量控制在7.5％、料層高度控制在700mm、熔劑含量控制在13％、燃料含量控制在3.0％進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，NO_X的排放濃度為250mg/m³～260mg/m³。

實(shí)施例2

燒結(jié)使用釩鈦磁鐵礦時(shí)，將燒結(jié)混合料的堿度控制在2.0、水分含量控制在7.5％、料層高度控制在700mm、熔劑含量控制在15％、燃料含量控制在2.5％進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，NO_X的排放濃度為220mg/m³～230mg/m³。

實(shí)施例3

燒結(jié)使用釩鈦磁鐵礦時(shí)，將燒結(jié)混合料的堿度控制在2.0、水分含量控制在8.0％、料層高度控制在750mm、熔劑含量控制在15％、燃料含量控制在2.5％進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，NO_X的排放濃度為200mg/m³～210mg/m³。

實(shí)施例4

燒結(jié)使用釩鈦磁鐵礦時(shí)，將燒結(jié)混合料的堿度控制在2.1、水分含量控制在8.0％、料層高度控制在700mm、熔劑含量控制在15％、燃料含量控制在2.5％進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，NO_X的排放濃度為180mg/m³～190mg/m³。