[發明專利]一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元及其煙氣凈化的方法

有效

• 申請號: 201910941438.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110639364B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 瞿贊;晏乃強;范蘭;朱廷鈺;王雪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D46/24;B01D39/20;B01D53/56
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元，其特征在于，包括陶瓷管外層（1）、陶瓷管（2）和多孔催化內件（3），所述的陶瓷管外層（1）為涂覆在陶瓷管（2）外表面的一層微細孔層，所述的多孔催化內件（3）置于陶瓷管（2）內部；

所述的微細孔層的涂覆層厚度為50-500微米，微孔直徑為0.1-10微米，所述的陶瓷管（2）的微孔直徑在5-100微米；

所述的多孔催化內件（3）為傘形結構，包括傘形面（31）與中心套管（32），傘形面（31）設置在中心套管（32）上，多個多孔催化內件（3）上下疊加以串聯形式固定在陶瓷管（2）中，所述的陶瓷管（2）和多孔催化內件（3）上均負載脫硝活性組分，其主要組分為五氧化二釩，負載量為1%-10%；三氧化鎢，負載量為1%-10%；二氧化鉬，負載量為1%-10%；

所述的傘形面（31）的厚度為20-50mm，直徑為80-120mm，傘狀面上開有上下貫通的微孔，微孔直徑為1-3mm，傘狀面的開孔率為10-40%，每個多孔催化內件（3）的上部凸臺部分整好頂在上一個多孔催化內件（3）的傘形面的根部，形成氣流通道（4）。

2.根據權利要求1所述的一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元，其特征在于，所述的微細孔層材質為氧化鋁、氧化硅、硅鋁分子篩材料中的一種或組合。

3.根據權利要求1所述的一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元，其特征在于，所述的陶瓷管（2）為耐高溫材料，其材質是氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化硼、碳化硅的一種或多種組合；陶瓷管（2）壁厚為5-20mm，管外徑120-180mm，長度為1000-3000mm。

4.根據權利要求1所述的一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元，其特征在于，傘形面與套管中心軸線的夾角為40-70度。

5.根據權利要求4所述的一種多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元，其特征在于，所述的中心套管（32）的外徑為30-60mm，壁厚為2-6mm，套管高度為150-300mm，頂部留出4個高度5-15mm、寬度5-10mm的凸臺，用于反吹氣流流出。

6.一種采用權利要求1-5中任一所述的多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元進行煙氣凈化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，將多根多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元并列布置組成過濾-催化裝置，將煙氣引入所述過濾-催化裝置利用陶瓷管外層（1）較致密的微孔層將煙氣中的粉塵攔截，進行高效除塵處理；

第二步，煙氣經過初步除塵后經過陶瓷管（2）時，氮氧化物與還原劑進行選擇性催化還原反應，轉化為氮氣；

第三步，進入到陶瓷管（2）內部的煙氣自下而上經過多孔催化內件（3），煙氣中的氮氧化物與還原劑繼續在多孔催化內件（3）表面發生選擇性催化還原反應，進行深度脫硝處理；

第四步，經過多級脫硝處理后的煙氣，最后匯總在所述過濾-催化裝置的出口側，經過引風機通入后續煙氣凈化裝置。

7.根據權利要求6所述的多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元進行煙氣凈化的方法，其特征在于，當陶瓷管（2）內外壓差達到800-1500Pa時，將壓縮空氣通過壓縮空氣導管(5)輸入到陶瓷管（2）內側，并在多孔催化內件（3）的導流作用下通過陶瓷管壁將外層累積的粉塵清除。

8.根據權利要求6所述的多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元進行煙氣凈化的方法，其特征在于，所述的煙氣為氧化鋁焙燒煙氣與氣化氨水的混合物，其中氣化氨水作為還原劑，氨/氮比為0.6~1:1。

9.根據權利要求6所述的多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元進行煙氣凈化的方法，其特征在于，所述的煙氣溫度在250-450℃。

10.根據權利要求6所述的多孔陶瓷管式過濾催化脫硝單元進行煙氣凈化的方法，其特征在于，所述的煙氣經過陶瓷管（2）的過濾速度為0.5-2.0 m/min。