[發明專利]一種用于尿素催化水解的靜態混合器

有效

• 申請號: 201610170314.5
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105664747B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 袁井春
• 申請（專利權）人: 北京新葉能源科技有限公司
• 主分類號: B01F5/04
• 分類號: B01F5/04;B01F3/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及氣體混合設備，特別涉及一種火力發電廠噴氨脫硝系統中的氨、空氣靜態混合設備。

背景技術

我國主要電力供應為燃煤火力發電，而燃煤產生的氮氧化合物NOx是造成光霧和酸雨主要污染物質，控制NOx排放的主要手段是煙氣脫硝，在眾多煙氣的脫硝工藝中，選擇性催化還原(SCR)是效率最高的，也是技術和工藝最成熟的一種方法，目前，最常用的SCR技術是基于在金屬催化劑的作用下，利用氨氣把煙氣中的NOx還原成N₂和H₂O。在SCR脫硝系統中，氨氣和空氣是否能夠混合均勻是影響SCR脫硝效率的一個重要因數，所以對氨氣、空氣混合器要求很高。

目前混合器的種類比較多，但大都存在混合器壓降較大、混合均勻度差、結構復雜以及維護不便等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺點，提供一種用于尿素催化水解的靜態混合器，使其具有壓降小、氨氣和空氣混合均勻，且結構簡單等特點。

本發明的技術方案如下：

一種用于尿素催化水解的靜態混合器，其特征在于：該混合器含有混合器內筒、混合器外筒、螺旋導流段、混合室和混合器出口段；混合器外筒的兩端分別通過法蘭與混合器內筒和混合器出口段固定連接；混合器內筒沿氣流方向依次包括稀釋風進口直段、內筒出風段和內筒封閉段；內筒出風段的壁面上沿軸向布置多排出風小孔，每排小孔沿周向均勻布置；在靠近內筒出風段前端的混合器外筒壁上設有氨氣入口，螺旋導流段設置在內筒出風段與混合室之間，該螺旋導流段是由設置在外筒內壁面上的螺旋導流板構成，所述的內筒封閉段插入螺旋導流段的空腔內。

上述技術方案中，混合器外筒管徑為70～90mm；稀釋風進口直段的管徑為40～60mm，長度為250～300mm；內筒出風段的長度為100～120mm，管徑與稀釋風進口直段相等；內筒封閉段的管徑為25～35mm，螺旋導流段長度為160～180mm；混合室的長度為120～140mm。

優選地，內筒封閉段的長度與螺旋導流段長度相等；混合器出口段管徑與稀釋風進口直段的管徑相等，其長度為120～150mm。

更優選地，所述內筒出風段上開有八排出風小孔，每排沿周向均勻分布8～10個，出風小孔孔徑為5～8mm。在混合室的外管壁上設有熱電偶插入預留口。

本發明與現有技術相比，具體以下優點及突出性的技術效果：該靜態混合器不僅具有結構簡單，壓降較小，氨氣和空氣能夠充分混合等優點，而且由于內筒和外筒通過法蘭連接，拆卸方便，故便于維護和檢修。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構原理示意圖。

圖中：1-稀釋風入口；2-氨氣入口；3-混合氣出口；4-螺旋導流板；5-混合器內筒；6-熱電偶插入口；7-內筒封閉段；8-內筒出風段；9-混合室；10-混合器出口段；11-出風小孔；12-混合器外筒；13-螺旋導流段；14-稀釋風進口直段。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構原理及工作過程做進一步的說明。

如圖1所示，本發明提供的靜態混合器該混合器含有混合器內筒5、混合器外筒12、螺旋導流段13、混合室9和混合器出口段10；混合器外筒的兩端分別通過法蘭與混合器內筒和混合器出口段固定連接；混合器內筒沿氣流方向依次包括稀釋風進口直段14、內筒出風段8和內筒封閉段7；內筒出風段8的壁面上沿軸向布置多排出風小孔11，每排小孔沿周向均勻布置，一般情況下內筒出風段8上開有八排出風小孔，每排沿周向均勻分布8～10個，出風小孔孔徑為5～8mm。在靠近內筒出風段前端的混合器外筒壁上設有氨氣入口2，螺旋導流段13設置在內筒出風段與混合室9之間，該螺旋導流段是由設置在外筒內壁面上的螺旋導流板4構成，所述的內筒封閉段插入螺旋導流段的空腔內。

混合器外筒管徑為70～90mm；稀釋風進口直段的管徑為40～60mm，長度為250～300mm；內筒出風段的長度為100～120mm，管徑與稀釋風進口直段相等；內筒封閉段的管徑為25～35mm，螺旋導流段長度為160～180mm；混合室的長度為120～140mm。內筒封閉段的長度與螺旋導流段長度相等；混合器出口段管徑與稀釋風進口直段的管徑相等，其長度為120～150mm。

靜態混合器的混合室的外壁面上留有熱電偶插入預留口6，其管徑和法蘭尺寸由熱電偶生產廠家配套確定。

除混合器內筒5材質選用304L不銹鋼外，其余管子、法蘭均為碳鋼。

靜態混合器的工作過程如下：稀釋風(空氣)從稀釋風入口1進入到稀釋風進口直段14內，在內筒出風段通過出風小孔11流出后，與從氨氣進口2進來的氨氣接觸并初步混合，之后流入螺旋導流段13內，形成旋轉的混合氣流，使氨氣與稀釋風充分接觸并混合，稀釋氨濃度至5％以下，然后在混合室9內再靜態混合，最后在混合器主體外的空間10進行壓降后離開混合器。