[實(shí)用新型]一種低溫?zé)煔饷撓醮呋磻?yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520502263.2
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN204865783U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋磊
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 張貴賓

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及煙氣中氮氧化物的治理技術(shù)，特別涉及一種低溫?zé)煔饷撓醮呋磻?yīng)裝置。

（二）背景技術(shù)

氮氧化物（NOx）是造成霧霾、酸雨、光化學(xué)煙霧及溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)字?。我國是世界第一大NOx排放國，2013年NOx排放量達(dá)到2240萬噸，NOx治理（煙氣脫硝）成為國家“十二五”大氣污染強(qiáng)治的重點(diǎn)。選擇性催化還原（SelectiveCatalyticReduction，簡稱SCR）脫硝技術(shù)成熟、效率高、穩(wěn)定性好，成為當(dāng)前國內(nèi)外治理NOx的主流技術(shù)和發(fā)展方向，其中，SCR技術(shù)核心為脫硝催化劑。

SCR技術(shù)與其他技術(shù)相比，具有脫硝效率高，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，是目前國內(nèi)外煙氣脫硝工程應(yīng)用最多的技術(shù)。根據(jù)催化劑的適宜溫度范圍，SCR可分為高溫、中溫和低溫工藝，其溫度分別為：高溫SCR工藝：450-590℃；中溫SCR工藝：260-380℃；低溫SCR工藝：80-300℃。低溫SCR工藝可使脫硝裝置置于脫硫和除塵裝置之后，從而減少硫、飛灰等對催化劑污染毒害。

目前SCR使用最為成熟的催化劑是V₂O₅/TiO₂或者在V₂O₅/TiO₂基礎(chǔ)上進(jìn)行改性的催化劑，但目前傳統(tǒng)的釩鈦系SCR催化劑在操作溫度高于350℃時(shí)才具有較高活性，因此只能將SCR反應(yīng)器布置于省煤器和除塵器之間。但是現(xiàn)有鍋爐中在該位置大多沒有預(yù)留脫硝空間，因此給SCR工藝的工業(yè)應(yīng)用帶來了很大的困難；此外在該工藝段的煙氣中含有高濃度的灰塵，灰塵中還含有堿金屬、砷和汞等物質(zhì)，會對催化劑產(chǎn)生很強(qiáng)的侵蝕和毒化作用，影響其壽命。基于上述原因，近年來不少學(xué)者建議將SCR反應(yīng)器布置于除塵甚至是脫硫裝置之后。為節(jié)約運(yùn)行和鍋爐改造成本，研究和開發(fā)在低溫條件下具有活性的SCR催化劑和相應(yīng)的工藝具有重要的經(jīng)濟(jì)和實(shí)際意義。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、流程合理的低溫?zé)煔饷撓醮呋磻?yīng)裝置。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種低溫?zé)煔饷撓醮呋磻?yīng)裝置，包括連接鍋爐系統(tǒng)的除塵器，其特征在于：所述除塵器通過脫硫單元連通加熱器，加熱器與煙氣-氨氣混合器、催化還原反應(yīng)器和煙囪依次連通；其中，加熱器、煙氣-氨氣混合器和催化還原反應(yīng)器組成一個(gè)框架式塔式結(jié)構(gòu)，從而可以有效提高脫硝工藝的加熱和反應(yīng)效率，并節(jié)省占地面積。

本實(shí)用新型在鍋爐后面連接除塵器，把粉塵對低溫?zé)煔饷撓豕に嚨挠绊憸p至最低；除塵器的前置可以在煙氣中粉塵量發(fā)生波動的情況下，將煙氣中粉塵對SCR催化劑活性影響降至最小，而且不影響煙氣中氮氧化物的去除率。

本實(shí)用新型的更優(yōu)方案為：

所述煙氣-氨氣混合器與供氨單元連通。

所述除塵器為電除塵器或布袋除塵器。

所述催化還原反應(yīng)器中放置有呈蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬氧化催化劑，該結(jié)構(gòu)具有活性面積大，抗堵塞，耐中毒，老化等優(yōu)異特性，催化劑分為3～6層，其中1層設(shè)置為預(yù)留層，便于更換和添加催化劑。所述的催化劑以蜂窩狀堇青石作為載體，采用二氧化鈦和Al等組分產(chǎn)生的溶膠在其表面進(jìn)行涂敷，然后浸漬V、W、Fe、Mn、Ce等金屬作為催化劑的活性組份，并加入適量助劑。該催化劑對SCR反應(yīng)具有良好的催化活性。

所述脫硫單元為氨法脫硫，通過控制排放液的pH值大于7，可防止脫硫設(shè)備的排放氣中形成氣溶膠，同時(shí)由脫硫設(shè)備中逃逸出的氨可作為脫硝反應(yīng)的還原劑；脫硫外排液可去污水處理場或其它脫硫裝置；煙氣經(jīng)脫硫后通過加熱器加熱后進(jìn)入脫硝單元，煙氣經(jīng)過脫硝后從煙囪排入大氣，至此完成除塵、脫硫、脫硝的工藝過程。

本實(shí)用新型工藝流程中在除塵、脫硫后設(shè)置加熱器。加熱器的功能是要在煙氣溫度未達(dá)到低溫SCR反應(yīng)溫度時(shí)，對煙氣加熱。從而保證在煙氣溫度變化時(shí)，進(jìn)入反應(yīng)器的煙氣溫度不發(fā)生較大波動，以確保煙氣中的NOx和投加的NH₃在較佳溫度反應(yīng)區(qū)間反應(yīng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型裝置的特點(diǎn)在于：

（1）本實(shí)用新型裝置在煙氣中粉塵量發(fā)生波動的情況下，將煙氣中粉塵對SCR催化劑活性的影響降至最小，而且不影響煙氣中NOx的去除率；

（2）本發(fā)明方法中，氨水在脫硫設(shè)備中吸收SOx，將逃逸出氨氣至氣體中，逃逸的氨氣可作為氨法脫硝的部分的還原劑，因此，采用該組合工藝可避免單純的氨法脫硫存在的氨逃逸問題；