[實用新型]一種全混合式噴氨元件

有效

• 申請號: 201220546200.3
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN202860407U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 姜陽;李欣;彭德強;陳新;劉志禹;王明星
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種氣體混合部件，具體的說涉及一種煙氣脫硝反應器中使用的全混合式噴氨元件。

背景技術

氮氧化物（NOx）是大氣污染的主要污染源之一。氮氧化物包括多種化合物如一氧化二氮(N₂O)、一氧化氮?(NO)、二氧化氮(NO₂)、三氧化二氮?(N₂O₃)、四氧化二氮(N₂O₄)和五氧化二氮(N₂O₅)等。

煉油廠是主要的氮氧化物（NOx）排放源之一。FCC煙氣中的NOx量一般占全廠NOx排放量的50%，是煉油廠最大的NOx排放源。目前FCC煙氣脫硝技術主要包括：氣相反應的選擇性催化還原法（SCR法）和選擇性非催化還原法（SNCR法）、液體吸收法、固體吸附法和高能電子活化氧化法等。

SCR法是在催化劑作用下，利用還原劑有選擇性的與煙氣中的NOx反應，并生成無毒害作用的N₂和H₂O的技術，其還原劑可以是氨氣、氨水或尿素，亦可選用CO或H₂，還可選用小分子烷烴。SCR技術與其他技術相比，具有脫硝效率高，放熱量小，技術成熟等優點，是目前國內外煙氣脫硝工程中應用最多的技術。

SNCR法是在沒有催化劑的作用下，向900~1100℃的爐膛中噴入還原劑（一般使用氨、氨水或尿素），還原劑迅速熱解為NH₃，與煙氣中的NOx反應生成氮氣和水，爐膛中有一定氧氣存在，噴入的還原劑選擇性的與NOx，基本不與氧氣反應。如果FCC裝置配備了CO鍋爐，SNCR可以直接地應用。將氨注射到CO鍋爐的上游使得NH₃與NOx在CO鍋爐內發生反應。此法中的NOx脫除范圍限制在40-60%。值得關注的是，如果FCC尾氣中的SOx含量高會導致硫酸銨沉積在CO鍋爐內。NSCR是指氣源中的NOx在一定溫度和催化劑作用下，被還原劑還原為N₂，同時還原劑還與氣源中的O₂反應生成H₂O和CO₂，在這種脫硝過程中，反應需借助于催化劑的催化作用，而還原劑與NOx和O₂均發生反應，無選擇性，故稱為非選擇性催化還原。

1986年，世界上第一套應用在FCC煙氣上的SCR裝置投入運行。到2005年，國外有近20套SCR裝置用于處理FCC煙氣中的NOx，國內目前還沒有工業應用。在已經應用的20套SCR法FCC煙氣脫硝裝置中，1套已運行16年，9套已運行10年，催化劑最長的使用壽命是12年。反應器均采用降流操作，根據要求的NOx去除率的高低，采用單床或多床操作。

在SCR煙氣脫硝技術中，氨（NH₃）和氮氧化物（NO_x）的混合效果與脫硝裝置的脫硝效率有密切的關系，如果還原劑和NO_x混合的不充分，會導致局部區域內NH₃/NO_x摩爾比過低，將極大地降低系統脫硝效率。在此情況下，要想達到NO_x排放量指標要求，勢必要將增大催化劑的用量或氨的用量，導致運行成本增加或者氨逃逸量增加，形成二次污染。表1中給出了某SCR裝置的操作參數。

表1?處理FCC煙氣的SCR裝置操作參數。