一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)保廢氣處理設(shè)備，具體是一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，具有塔架，塔架上安裝有至少兩層反應(yīng)層，在頂層反應(yīng)層的上方設(shè)有進(jìn)煙罩和進(jìn)煙管，在底層反應(yīng)層的下方裝有出煙罩和出煙管，其特征是：在每一反應(yīng)層的塔罐中放置有整體擠出式蜂窩狀脫硝低溫催化劑，在頂層反應(yīng)層塔罐的頂部安裝有布風(fēng)板A，在不包括底層反應(yīng)層的所有反應(yīng)層塔罐的底部安裝有布風(fēng)板B；并且在每一反應(yīng)層的塔罐側(cè)壁上均設(shè)有吹灰器，配有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管是從出煙管或進(jìn)煙管引入并在出煙罩或進(jìn)煙罩和各層反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后同時(shí)接通各吹灰器；本發(fā)明較好地解決了低溫脫硝困難的問(wèn)題，節(jié)能降耗，廣泛用于燃煤電廠、化工、鋼鐵玻璃等工業(yè)鍋爐、窯爐尾氣的處理。
【專利說(shuō)明】
一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保廢氣處理設(shè)備，具體是一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔。
【背景技術(shù)】
[0002]基于氮氧化物氣體的危害性，對(duì)工業(yè)廢氣中氮氧化物砌體的控制排放，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的客觀要求。并且，脫硝行業(yè)的發(fā)展已得到國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)的大力支持，各種行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)均對(duì)氮氧化物的排放限值進(jìn)一步收嚴(yán)，為達(dá)到日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是一些重點(diǎn)地區(qū)的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)廢氣進(jìn)行有效處理。
[0003]盡管在對(duì)氮氧化物有害氣體的治理工藝中方法很多，但選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)方法以其高效率、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)成熟性已成為后處理脫硝首選的方法，目前在燃煤廠、化工、鋼鐵、等行業(yè)，得到普遍的推廣和應(yīng)用。SCR裝置一般布置在鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間的高溫高塵段，工作溫度區(qū)間在350-420°C，在此溫度區(qū)間操作，可以基本避免煙氣中SO2對(duì)催化劑的毒化。煙氣經(jīng)過(guò)SCR裝置處理后，氮氧化物濃度可以被降低至小于300mg/m3或者更低彡200mg/m3以下。
[0004]盡管SCR脫硝技術(shù)是目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)普遍采用的最為先進(jìn)的脫硝技術(shù)。但是，在鋼鐵、化工、玻璃等許多窯爐中，排煙溫度都較低(200-300°C)，且尾氣中含有一定濃度的SO2及水蒸氣，在低溫脫硝過(guò)程中，SOjPH2O對(duì)催化劑的毒化作用主要分為兩方面:首先是SO2、H2O與NH3在催化劑的作用下生成硫酸銨和硫酸氫銨等，煙氣中的SO2會(huì)在催化劑的作用下被氧化成S03，這一反應(yīng)對(duì)于SCR脫硝反應(yīng)而言是極為不利的，因?yàn)镾O3可以和煙氣中的H2O以及NH3反應(yīng)，生成(NH4)2SO4和(NH4)HS04(反應(yīng)方程式如下):
502+ O2 — SO3
503+ NH3 + H2O -^(NH4)HSO4
這些硫酸銨鹽類會(huì)堵塞催化劑的孔道及覆蓋催化劑表面的活性位，影響反應(yīng)物在催化劑中的擴(kuò)散和吸附，從而使催化劑活性降低。另一方面，SO2直接與活性中心作用，使活性中心金屬原子硫酸化而失去催化活性。這就是SCR法脫硝的局限性。
[0005]目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的低溫SCR脫硝技術(shù)及產(chǎn)品。而我國(guó)許多窯爐排煙溫度在250°C左右或以下，這使得現(xiàn)有SCR脫硝技術(shù)在這些領(lǐng)域中的應(yīng)用面臨更大的挑戰(zhàn)。因此研究一種適應(yīng)低溫脫硝的裝置已成為當(dāng)前十分迫切的課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是要解決低溫脫硝困難的問(wèn)題，提供一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔。
[0007]本發(fā)明的具體方案是:一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，具有塔架，塔架上安裝有至少兩層反應(yīng)層，在頂層反應(yīng)層的上方設(shè)有進(jìn)煙罩和進(jìn)煙管，在底層反應(yīng)層的下方裝有出煙罩和出煙管，其特征是:在每一反應(yīng)層的塔罐中放置有整體擠出式蜂窩狀低溫脫硝催化劑，在頂層反應(yīng)層塔罐的頂部安裝有布風(fēng)板A，在不包括底層反應(yīng)層的所有反應(yīng)層塔罐的底部安裝有布風(fēng)板B，布風(fēng)板A和B起導(dǎo)流作用，并使煙氣風(fēng)速減慢，減小對(duì)催化劑的直接噴吹，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效果;并且在每一反應(yīng)層的塔罐側(cè)壁上均設(shè)有吹灰器，配有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管是從出煙管引入并在出煙罩和各反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后再同時(shí)接通各吹灰器，或者是從進(jìn)煙管引入并在進(jìn)煙罩和各層反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后再同時(shí)接通各吹灰器。
[0008]本發(fā)明中布風(fēng)板A為三角形結(jié)構(gòu)，使煙氣從左右兩側(cè)斜向?qū)氲谝环磻?yīng)層中。
[0009]本發(fā)明中布風(fēng)板B由左右兩組斜向?qū)Я靼褰M成，左右兩組導(dǎo)流板是呈外“八”或內(nèi)“八”形布置。
[0010]本發(fā)明中相鄰兩個(gè)反應(yīng)層上的布風(fēng)板B，其左右兩組斜向?qū)Я靼鍨橥狻鞍恕迸c內(nèi)“八”交錯(cuò)設(shè)計(jì)，即第一反應(yīng)層上的布風(fēng)板B呈外“八”結(jié)構(gòu)，則第二反應(yīng)層上的布風(fēng)板呈內(nèi)“八”結(jié)構(gòu)，反之亦可。
[0011]本發(fā)明中進(jìn)風(fēng)管在出煙罩或進(jìn)煙罩內(nèi)是繞內(nèi)壁環(huán)形多層盤(pán)繞，而在反應(yīng)層內(nèi)是沿軸線向上、下來(lái)回并靠塔罐內(nèi)壁繞裝。
[0012]本發(fā)明中在進(jìn)煙罩上加裝有排風(fēng)管配有閥門(mén)A，在進(jìn)煙管上加裝有閥門(mén)B，在出煙罩上加裝有吹風(fēng)管配有閥門(mén)C，在出煙管上加裝有閥門(mén)D。
[0013]本發(fā)明中優(yōu)先選擇了由中科院大連化學(xué)物理研究所生產(chǎn)的整體擠出式蜂窩狀低溫脫硝催化劑，并通過(guò)增設(shè)布風(fēng)板，使煙氣風(fēng)速減慢，通過(guò)催化劑的有效面積增大，減小對(duì)催化劑的直接噴吹，增加催化劑的使用壽命和反應(yīng)時(shí)間，從而使低溫脫硝問(wèn)題得以有效解決。同時(shí)本發(fā)明采用了內(nèi)置進(jìn)煙管自行加熱壓縮空氣，通過(guò)吹灰器對(duì)反應(yīng)層的塔罐進(jìn)行清灰處理(一般不在煙氣處理工作間歇時(shí)間段進(jìn)行)，節(jié)能降耗、清灰效果好，并保持反應(yīng)層內(nèi)的一定溫度，快速適應(yīng)下一階段的處理工作，保證快速達(dá)到處理效果。
[0014]并且本發(fā)明還特別加裝了吹風(fēng)管和排風(fēng)管，供檢修或其他需要較長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)工作時(shí)，進(jìn)行防結(jié)露處理，其原理是:在停機(jī)后，I號(hào)閥門(mén)和2號(hào)閥門(mén)關(guān)閉，同時(shí)3號(hào)閥門(mén)和4號(hào)閥門(mén)打開(kāi)，3號(hào)閥門(mén)出氣管與排風(fēng)管連接，4號(hào)閥門(mén)與大氣相連;在高溫高壓段進(jìn)行排氣一段時(shí)間，使塔內(nèi)溫度達(dá)到與室外溫度一樣時(shí)，再全部關(guān)閉閥門(mén)；由于壓力和溫度與塔外達(dá)到一致之后，水蒸氣露點(diǎn)降低，從而防止了水汽析出，保證塔內(nèi)不受水氣影響，確保脫硝塔正常工作。
[0015]本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，能適應(yīng)處理250°C以下的低溫?zé)煔?，處理后的尾氣完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。采用內(nèi)置進(jìn)風(fēng)管，節(jié)約能源，節(jié)省投資，無(wú)需外配加熱系統(tǒng);采用了防結(jié)露排氣系統(tǒng)，保證塔內(nèi)不受水氣影響，確保脫硝塔后期的正常工作。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A視圖；
圖3是圖1的B-B視圖。
[0017]圖中:1-進(jìn)煙管，2-進(jìn)煙罩，3-塔架，4-布風(fēng)板A，5_第一反應(yīng)層，6_催化劑，7_第二反應(yīng)層，8-進(jìn)風(fēng)管，9-第三反應(yīng)層，10-出煙罩，11-出煙管，12-吹灰器，13-布風(fēng)板B，14-排風(fēng)管，15-閥門(mén)A，16-閥門(mén)B，17-閥門(mén)C，18-吹風(fēng)管，19-閥門(mén)D。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)圖1、2、3，本發(fā)明具有塔架3，塔架3上安裝有三層反應(yīng)層5、7、9，在第一反應(yīng)層5的上方設(shè)有進(jìn)煙罩2和進(jìn)煙管I，在第三反應(yīng)層9的下方裝有出煙罩10和出煙管11，其特征是:在每一反應(yīng)層的塔罐中放置有整體擠出式蜂窩狀低溫脫硝催化劑6(系由中科院大連化學(xué)物理研究所發(fā)明生產(chǎn))，在第一反應(yīng)層5的塔罐的頂部安裝有布風(fēng)板A4，在第一、第二反應(yīng)層5和7的塔罐的底部均安裝有布風(fēng)板B13，布風(fēng)板A4和B13起導(dǎo)流作用，并使煙氣風(fēng)速減慢，減小對(duì)催化劑6的直接噴吹，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效果;并且在每一反應(yīng)層的塔罐側(cè)壁上均設(shè)有吹灰器12，配有進(jìn)風(fēng)管8，所述進(jìn)風(fēng)管8是從出煙管11引入并在出煙罩10和各層反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后同時(shí)接通各吹灰器12(還可以是從進(jìn)煙管I引入并在進(jìn)煙罩2和各層反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后同時(shí)接通各吹灰器12)。
[0019]本實(shí)施例中優(yōu)選的布風(fēng)板A4為三角形結(jié)構(gòu)，使煙氣從左右兩側(cè)斜向?qū)氲谝环磻?yīng)層5中，當(dāng)然還可以采用旋流或擾流式結(jié)構(gòu)。
[0020]本實(shí)施例中優(yōu)選的布風(fēng)板B13由左右兩組斜向?qū)Я靼褰M成，左右兩組導(dǎo)流板是呈外“八”或內(nèi)“八”形布置。
[0021]本實(shí)施例中優(yōu)選的相鄰兩個(gè)反應(yīng)層上的布風(fēng)板B13，其左右兩組斜向?qū)Я靼鍨橥狻鞍恕迸c內(nèi)“八”交錯(cuò)設(shè)計(jì)，即第一反應(yīng)層5上的布風(fēng)板BI3呈外“八”結(jié)構(gòu)，則第二反應(yīng)層7上的布風(fēng)板呈內(nèi)“八”結(jié)構(gòu)，反之亦可;布風(fēng)板B13還可以采用其他形式的擾流結(jié)構(gòu)。
[0022]本實(shí)施例中優(yōu)選的進(jìn)風(fēng)管8在出煙罩10內(nèi)是繞內(nèi)壁環(huán)形多層盤(pán)繞，而在反應(yīng)層內(nèi)是沿軸線向上、下來(lái)回并靠塔罐內(nèi)壁繞裝。
[0023]本實(shí)施例中在進(jìn)煙罩2上加裝有排風(fēng)管14配有閥門(mén)A15，在進(jìn)煙管I上加裝有閥門(mén)B16，在出煙罩10上加裝有吹風(fēng)管18配有閥門(mén)C17，在出煙管11上加裝有閥門(mén)D19。
[0024]本發(fā)明根據(jù)上述結(jié)構(gòu)原理根據(jù)煙氣處理量及要求，設(shè)計(jì)出兩層反應(yīng)層或更多反應(yīng)層結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，具有塔架，塔架上安裝有至少兩層反應(yīng)層，在頂層反應(yīng)層的上方設(shè)有進(jìn)煙罩和進(jìn)煙管，在底層反應(yīng)層的下方裝有出煙罩和出煙管，其特征是:在每一反應(yīng)層的塔罐中放置有整體擠出式蜂窩狀低溫脫硝催化劑，在頂層反應(yīng)層塔罐的頂部安裝有布風(fēng)板A，在不包括底層反應(yīng)層的所有反應(yīng)層塔罐的底部安裝有布風(fēng)板B，布風(fēng)板A和B起導(dǎo)流作用，并使煙氣風(fēng)速減慢，減小對(duì)催化劑的直接噴吹，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效果;并且在每一反應(yīng)層的塔罐側(cè)壁上均設(shè)有吹灰器，配有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管是從出煙管引入并在出煙罩和各反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后再同時(shí)接通各吹灰器，或者是從進(jìn)煙管引入并在進(jìn)煙罩和各層反應(yīng)層中盤(pán)繞加熱后再同時(shí)接通各吹灰器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，其特征是:所述布風(fēng)板A為三角形結(jié)構(gòu)，使煙氣從左右兩側(cè)斜向?qū)氲谝环磻?yīng)層中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，其特征是:所述布風(fēng)板B由左右兩組斜向?qū)Я靼褰M成，左右兩組導(dǎo)流板是呈外“八”或內(nèi)“八”形布置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，其特征是:相鄰兩個(gè)反應(yīng)層上的布風(fēng)板B，其左右兩組斜向?qū)Я靼鍨橥狻鞍恕迸c內(nèi)“八”交錯(cuò)設(shè)計(jì)，即第一反應(yīng)層上的布風(fēng)板B呈外“八”結(jié)構(gòu)，則第二反應(yīng)層上的布風(fēng)板呈內(nèi)“八”結(jié)構(gòu)，反之亦可。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，其特征是:所述進(jìn)風(fēng)管在出煙罩或進(jìn)煙罩內(nèi)是繞內(nèi)壁環(huán)形多層盤(pán)繞，而在反應(yīng)層內(nèi)是沿軸線向上、下來(lái)回并靠塔罐內(nèi)壁繞裝。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能降耗型的選擇性催化還原法低溫脫硝塔，其特征是:在進(jìn)煙罩上加裝有排風(fēng)管配有閥門(mén)A，在進(jìn)煙管上加裝有閥門(mén)B，在出煙罩上加裝有吹風(fēng)管配有閥門(mén)C，在出煙管上加裝有閥門(mén)D。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK106000096SQ201610655123
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月11日
【發(fā)明人】黃良谷, 余漢水, 衛(wèi)強(qiáng)
【申請(qǐng)人】黃石市藍(lán)天環(huán)保節(jié)能設(shè)備有限公司