[發(fā)明專利]脫硝反應(yīng)器、脫硝裝置及煙氣脫硝的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611220585.3
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106731824A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬春元;程星星;張夢澤;郇慶超;楊春振;張興宇
• 申請（專利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;中國節(jié)能減排有限公司;山東神華山大能源環(huán)境有限公司;山東大學(xué)
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;B01J8/38
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種脫硝反應(yīng)器、脫硝裝置及煙氣脫硝的方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國民生活要求的提高，環(huán)境污染帶來的壓力日益加大，氮氧化物作為當(dāng)前大氣污染的主要污染物之一，其治理水平與我國大氣環(huán)境優(yōu)劣息息相關(guān)。燃煤電站作為氮氧化物集中排放的主要污染來源，其排放的煙氣中氮氧化物減排成為當(dāng)今治理的重要目標(biāo)，煙氣脫硝也成為燃煤電站必備的環(huán)保設(shè)施，該設(shè)施通常采用NH₃-SCR(氨法選擇性催化還原法)脫硝技術(shù)進(jìn)行脫硝，其原理是NH₃或者尿素作為還原劑，在催化劑的作用下將NOx還原為N₂，達(dá)到去除氮氧化物的目的。

隨著燃煤電站脫硝裝置的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)的NH₃-SCR脫硝技術(shù)暴露了一系列問題，如逃逸的NH₃與煙氣中SO₂和H₂O生成硫銨鹽，堵塞下游設(shè)備，并且逃逸的氨還會導(dǎo)致霧霾的產(chǎn)生，所以尋找替代NH₃的SCR還原劑成為研究的熱點(diǎn)。CO、H₂、HC等具有較好的還原NOx能力，但是煙氣中存在的O₂會優(yōu)先與還原劑反應(yīng)，導(dǎo)致還原劑的大量消耗，從而影響脫硝反應(yīng)的正常進(jìn)行。但煙氣中NO_X 90％是以NO的形式存在，根據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)，NO不能直接被吸附在催化劑活性位，需要在O₂的參與下，以NO₂的形式吸附，所以說O₂對于NO_X的吸附有重要的作用，而在還原時(shí)，O₂的存在則會明顯抑制CO、H₂、HC等還原劑的還原能力。

為了解決上述矛盾，現(xiàn)有技術(shù)中將吸附區(qū)和還原區(qū)隔離開，將吸附和還原反應(yīng)分區(qū)域進(jìn)行。然而，該吸附區(qū)和還原區(qū)分開的脫硝裝置一般是將催化劑制成催化劑固定床。由于催化劑在使用過程中容易失效，就需要時(shí)常停機(jī)更換催化劑固定床，以達(dá)到良好的催化脫硝的目的。但是，一般狀態(tài)下，煙氣的脫硝是連續(xù)的過程，將脫硝裝置停機(jī)時(shí)，容易造成煙氣不經(jīng)過處理就排放，造成環(huán)境的污染。而且，將催化劑制成催化劑固定床，不但大大降低了催化劑的有效催化面積，催化劑之間的空隙較小，對氣體物質(zhì)的擴(kuò)散起到一定的阻礙作用，不利于提高催化劑固定床的催化效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種脫硝反應(yīng)器、脫硝裝置及煙氣脫硝的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的脫硝裝置采用催化劑固定床時(shí)存在的脫硝效率低、催化劑更換時(shí)易造成煙氣逃逸的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種脫硝反應(yīng)器，其包括：殼體，殼體的下部設(shè)置有煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口，殼體的上部設(shè)置有氣體出口；煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口相對設(shè)置；旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸沿殼體的軸向設(shè)置在殼體的內(nèi)部；隔板，隔板固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，隔板將殼體的內(nèi)部分隔為至少兩個(gè)反應(yīng)腔，各反應(yīng)腔中填充有催化劑顆粒，且煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口分別與不同的反應(yīng)腔連通。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器包括至少兩個(gè)隔板，隔板具有第一邊和與第一邊相對的第二邊，第一邊固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，第二邊與殼體的內(nèi)壁間隙設(shè)置。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第一布風(fēng)板，第一布風(fēng)板位于殼體內(nèi)部，第一布風(fēng)板的高度高于煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口的高度，第一布風(fēng)板的高度低于隔板的高度，且第一布風(fēng)板與隔板配合形成各反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，第一布風(fēng)板上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)孔，進(jìn)風(fēng)孔的上方設(shè)置有風(fēng)帽。

進(jìn)一步地，殼體包括底壁和側(cè)壁，側(cè)壁的位于第一布風(fēng)板以下的部分和底壁共同組成殼體的下蓋，煙氣進(jìn)口和還原氣進(jìn)口設(shè)置在下蓋上。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第一分隔部，第一分隔部設(shè)置在底壁的朝向第一布風(fēng)板的一側(cè)，第一分隔部將下蓋分隔為第一進(jìn)氣腔和第二進(jìn)氣腔，第一進(jìn)氣腔與煙氣進(jìn)口連通，第二進(jìn)氣腔和還原氣進(jìn)口連通。

進(jìn)一步地，氣體出口包括凈化氣出口和還原氣出口；凈化氣出口設(shè)置在煙氣進(jìn)口所在一側(cè)的上方，還原氣出口設(shè)置在還原氣進(jìn)口所在一側(cè)的上方。

進(jìn)一步地，脫硝反應(yīng)器還包括第二布風(fēng)板，第二布風(fēng)板位于殼體內(nèi)部，第二布風(fēng)板的高度高于隔板的高度，第二布風(fēng)板的高度低于凈化氣出口和還原氣出口的高度，且第二布風(fēng)板、第一布風(fēng)板與隔板配合形成各反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，殼體還包括頂壁，側(cè)壁的高于第二布風(fēng)板的部分和頂壁共同組成殼體的上蓋。