[發明專利]一種蓄熱分子篩調控的催化還原法脫硝裝置

在審

• 申請號: 202010189126.3
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111054212A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張藝;張曉東;張杰;鄧云波;張小琴
• 申請（專利權）人: 山東中航天業科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D53/02
• 代理公司: 濟南瑞宸知識產權代理有限公司 37268
• 代理人: 呂艷芹

本發明公開了一種蓄熱分子篩調控的催化還原法脫硝裝置，涉及化學環保技術領域，包括煙氣進入管道，煙氣進入管道與蓄熱調節室連接，蓄熱調節室的另一端與噴氨格柵連接，噴氨格柵的后端與SCR反應器相連接，SCR反應器的后端通過引風機與煙囪連接，蓄熱調解室內含有多層蓄熱分子篩，通過蓄熱分子篩，對于頻繁變化溫度的煙氣，可以讓其進入催化的煙氣溫度穩定保持在催化劑的反應溫度區間；對于頻繁變化NOx濃度的煙氣，讓其進入催化的NOx濃度保持穩定，使其能夠匹配連續運行的噴氨系統，從而達到氨逃逸不會超標；總之，本發明對于溫度變大大和NOx濃度變化大的特殊工況，也可以有效的讓煙氣與反應器達到最充分的反應，從而排出的煙氣可以達到排放標準。

技術領域

本發明涉及化學環保技術領域，特別涉及煙氣溫度較低的煙氣脫硝裝置，具體是一種蓄熱分子篩調控的催化還原法脫硝裝置。

背景技術

我國氮氧化物（簡稱NOx）排放的67%來自于煤炭燃燒，根據SO2、NOx污染的排放源調查數據顯示，SO2、NOx污染治理的重點行業是火電、鋼鐵、水泥等。隨著“十二五”、“十三五”減排工作的推進，火電廠的脫硝基本已經完成，但是隨著環保工作的發展，其他行業的脫硝工作越發嚴峻。水泥、鋼鐵、化工以及一些工業窯爐的脫硝迫在眉睫，這些行業的煙氣成分復雜，溫度各異，不能照搬電廠脫硝的設計，需要有針對性的進行技術革新。

目前成熟的脫硝技術主要分為兩大類：

選擇性非催化還原技術（SNCR）

選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑，在 850～1100℃溫度范圍內還原NOx的方法。最常使用的藥品為氨和尿素。

一般來說，SNCR脫硝效率對大型燃煤機組可達 25%～40% ,對小型機組可達 80%。由于該法受鍋爐結構尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小，適合老廠改造，新廠可以根據鍋爐設計配合使用。

選擇性催化還原技術（SCR）

SCR 是目前最成熟的煙氣脫硝技術, 它是一種爐后脫硝方法, 最早由日本于 20 世紀 60~70 年代后期完成商業運行, 是利用還原劑(NH3, 尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為“ 選擇性” 。世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為NH3。

在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分，制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）、中溫催化劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃）， 不同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低，催化劑的活性會降低，導致脫硝效率下降，且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞；如果反應溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。國內外SCR系統大多采用高溫，反應溫度區間為315℃～400℃。

催化劑的使用對溫度需求是有一定區間范圍的，并且因為噴氨量是與進入SCR反應器的NOx值成比例關系。在一些特殊行業的煙氣中，往往存在溫度變化范圍大，原始NOx變化范圍大，從而導致現有的SCR脫硝技術不能滿足這些比較特殊的工況。

發明內容

鑒于現有技術中存在的不足和缺陷，本發明提供了一種蓄熱分子篩調控的催化還原法脫硝裝置，利用蓄熱分子篩來保證進入后續環節的煙氣溫度為最佳的反應溫度，NOx濃度保持最穩定的濃度，用以解決背景技術中提到的問題。