[實用新型]一種可以自動調節氨氣量的噴氨裝置

有效

• 申請號: 201520860764.8
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN205109403U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 姜陽;李欣;齊慧敏;王昊辰;王明星;魏曉霞
• 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;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及煙氣凈化技術領域，特別是涉及一種可以自動調節氨氣量的噴氨裝置。

背景技術

氮氧化物（NOx）是大氣污染的主要污染源之一，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)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均極不穩定，遇光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又變為二氧化氮。因此，職業環境中接觸的是幾種氣體混合物常稱為硝煙(氣)，主要為一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮為主。

NOx都具有不同程度的毒性，以一氧化氮和二氧化氮為主的NOx是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因。汽車尾氣中的NOx與碳氫化合物經紫外線照射發生反應形成的有毒煙霧，稱為光化學煙霧。光化學煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛，傷害植物，并能使大氣能見度降低。另外，NOx與空氣中的水反應生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分。

排放到大氣中的NOx主要有三個來源：電廠（約占46%）、汽車尾氣（約占49%）和煉油化工廠（約占5%）。全世界每年排入大氣的NOx總量約達5×10⁷噸，2008年，我國NOx排放量已達到2000萬噸，成為世界第一大排放國，若不加控制，預計到2020年，NOx排放量將達到3000萬噸，我國“十一五”期間削減二氧化硫10％的努力，也將因NOx排放量的顯著上升而全部抵消。目前，我國已將NOx作為約束性指標納入“十二五”期間總量控制范疇。

我國《大氣綜合污染物排放標準~GBI6297~1996》和《鍋爐大氣污染物排放標準~GWPB3~1999》均對NOx的排放作出限制，前者規定：老污染源最高允許排放濃度：420mg/m³，新污染源為240mg/m³。

SCR（選擇性催化還原）煙氣脫硝技術是應用最為廣泛的煙氣脫硝技術之一，與其他技術相比，具有脫硝效率高，選擇性好，運行穩定可靠等優點。其原理是在催化劑作用下，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。

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。

傳統的NH₃和NO_x混合方法中利用NH₃和NO_x之間濃度差，通過自然擴散方式混合，因此需要很長的混合距離，并且NH₃和NO_x的混合不充分。

CN200910104626.6介紹了一種采用非等直徑噴孔噴氨格柵的SCR脫硝工藝及脫硝裝置，通過采用非等直徑噴孔的噴氨格柵，各噴氨孔的直徑隨氨氣流動方向逐漸縮小，從而保證噴氨過程中，各噴氨孔中的氨氣量保持相同，保證脫硝效果。該結構的不足之處在于，對于分布不均勻的煙氣，會產生氨氣與煙氣混合濃度不均勻的現象，即煙氣流速大的位置，氨氣量相對不足，降低脫硝效率，煙氣流速小的位置，氨氣量相對過剩，形成氨逃逸。

CN200920045181.4介紹了一種SCR反應裝置的引射噴氨混合裝置，通過設置數根分配管，每根分配管上只保留少量噴嘴的方法使每個噴嘴內氨氣量保持相同，再通過噴嘴下方的靜態混合葉片，增強氨氣與煙氣的混合效果。該結構的不足之處在于，將一根噴氨管變為數根分配管，會導致各分配管內流量互相干擾，增加控制難度，對氨氣量波動的適應能力極差。同時，各分配管均裝有流量計和調節閥，增加大量投資。