CN104399370A - 一种低温烟气scr脱硝系统及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低温烟气SCR脱硝系统，有效避免了催化剂的失活，减少烟气的加热环节，大大降低了能源消耗和系统运行费用，减少了设备投资规模，同时解决了低温烟气SCR脱硝技术经济性能低下的问题，节省了能源，其包括除尘器，所述除尘器连接SCR反应器，所述除尘器与所述SCR反应器间连接氨气混合器，所述SCR反应器通过排烟风机连接烟囱，其特征在于：所述SCR反应器连接催化剂加热装置，本发明同时提供了一种低温烟气SCR脱硝其工艺。

Description

一种低温烟气SCR脱硝系统及其工艺
技术领域
本发明涉及燃烧烟气环保处理的技术领域，具体为一种低温烟气SCR脱硝系统及其工艺。 
背景技术
NOX的来源主要是化学燃料的燃烧，包括燃煤电厂、工业炉窑、机动车尾气等，对人体危害较大。目前，选择性催化还原SCR烟气脱硝技术对中、高温烟气的脱销比较有效，尤以NH3为还原剂的中、高温烟气SCR脱硝日趋成熟。低温烟气SCR脱硝技术正在国内外研究开发中，技术上还没有成熟，主要问题是SCR催化剂面临着SO2和水蒸气的负面影响，SO2非常容易与NH3反应生成硫酸铵盐沉积于催化剂表面，导致催化剂失活。对于低温烟气NOX的脱除，现在的方法就是加热低温烟气，提高低温烟气温度，适应中、高温烟气SCR脱硝的温度范围，然后选择中、高温烟气SCR脱硝技术脱除烟气中的NOX。由于加热低温烟气需要高温热源，且烟气流量大，能源消耗非常大，系统运行费用相当高，推广应用非常困难，导致低温烟气脱硝的使用率比较低，严重影响NOX的减排。
发明内容
针对现有的上述问题，本发明提供了一种低温烟气SCR脱硝系统，有效避免了催化剂的失活，减少烟气的加热环节，大大降低了能源消耗和系统运行费用，减少了设备投资规模，同时解决了低温烟气SCR脱硝技术经济性能低下的问题，节省了能源，本发明同时提供了一种低温烟气SCR脱硝其工艺。
其技术方案是这样的，一种低温烟气SCR脱硝系统，其包括除尘器，所述除尘器连接SCR反应器，所述除尘器与所述SCR反应器间连接氨气混合器，所述SCR反应器通过排烟风机连接烟囱，其特征在于：所述SCR反应器连接催化剂加热装置。
一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：其包括：
（1）、烟气进行过滤除尘；
（2）、对SCR反应器2中的催化剂进行加热；
（3）、过滤除尘后的烟气与氨气混合并送入SCR反应器中，通过SCR催化剂与氨气发生还原反应，生成N2、H2O进行脱硝处理；
（4）、经过脱硝处理后产生的净化后的烟气从SCR反应器中排除。
其进一步特征在于：烟气通过除尘器进行过滤除尘；
通过催化剂加热装置对SCR反应器中的催化剂进行加热；
过滤除尘后的烟气和氨气混合器中的氨气混合并送入SCR反应器中通过SCR催化剂与氨气发生还原反应，生成N2、H2O进行脱硝处理；
经过脱硝处理后产生的净化后的烟气从SCR反应器中排除，通过排烟风机送入烟囱排放。
本发明的上述结构中，由于SCR反应器连接催化剂加热装置，对催化剂进行加热，有效防止了SO2与NH3反应生成硫酸铵盐沉积于催化剂表面，避免了催化剂的失活，减少烟气的加热环节，减少了烟气的流量，使催化剂的用量减少，使脱硝系统设备体积减小、可以使脱硝系统在低温、低能耗下运行，节省了投资及运行成本，提高了经济效益及社会效益。
附图说明
图1为本发明低温烟气SCR脱硝系统示意图。
具体实施方式
见图1，
一种低温烟气SCR脱硝系统，其包括除尘器1，除尘器1连接SCR反应器2，除尘器1与SCR反应器2间连接氨气混合器3，SCR反应器2连接催化剂加热装置4， SCR反应器2通过排烟风机5连接烟囱6，SCR反应器连接催化剂加热装置4，对SCR反应器中的催化剂进行加热，分解硫酸铵盐，防止硫酸铵盐在催化剂表面沉积，减缓水蒸气吸附，加快水蒸汽脱附，有利于氨气、NOX与催化剂充分接触，在催化剂的作用下，烟气中的NOX与氨气发生还原反应，生成N2、H2O，最终脱除氮氧化物。
本发明增设的催化剂加热装置，仅对催化剂进行加热，取消低温烟气的加热，减少了烟气的流量，使催化剂的用量减少，使脱硝系统设备体积减小、SCR反应器前后的烟气管道及烟囱直径变小，能够适应大流量SCR低温烟气脱硝。
催化剂加热装置远比加热低温烟气的加热装置要小，所需要的加热量少，能源消耗低。加热在洁净状态下运行，不仅可以直接加热，也可以采用间接加热；不仅可以用燃气燃烧进行加热，也可以采用非燃料类的其他热源进行加热。加热装置运行稳定可靠使用寿命长，脱硝系统的安全性得到提高，运行故障率大大降低。
见图1，
一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：其包括：
（1）、烟气通过除尘器1进行过滤除尘；
（2）、通过催化剂加热装置4对SCR反应器2中的催化剂进行加热；
（3）、过滤除尘后的烟气和氨气混合器3中的氨气混合并送入SCR反应器2中通过SCR催化剂与氨气发生还原反应，生成N2、H2O进行脱硝处理；
（4）、经过脱硝处理后产生的净化后的烟气从SCR反应器2中排除，通过排烟风机5送入烟囱6排放。
   本发明解决了在低温情况下，消除了SO2和水蒸气对SCR催化剂的负面影响，突破了低温烟气SCR脱硝技术的瓶颈，可以使脱硝系统在低温、低能耗下运行，节省了投资及运行成本，提高了经济效益及社会效益，完全可以代替传统的SCR烟气脱硝系统。
本实施例中，
除尘器1是烟气净化设备，其内部设有除尘装置，对进入的烟气进行除尘。除尘器1布置在氨气混合器3、SCR反应器2之前，其进口通过管道与烟气源相连，出口分别通过管道与氨气混合器3出口、SCR反应器2进口相连。
氨气混合器2通入氨气与压缩空气进行混合，然后进入烟气中并与之充分混合。氨气混合器2压缩空气进口、氨气进口分别通过管道与各自气源相连，其出口通过管道与除尘器1出口、SCR反应器3进口相连。
SCR反应器3内有SCR催化剂，促使 NOX与氨气发生还原反应， 脱除氮氧化物。SCR反应器3烟气进口通过管道与除尘器1出口、氨气混合器2出口相连，其烟气出口通过管道与排烟风机2进口相连。
SCR反应器3内置SCR催化剂直接与加热装置4连接。
催化剂加热装置4采用燃料或非燃料热源对SCR催化剂进行直接或间接加热。催化剂加热装置4邻近SCR反应器3布置，其直接与SCR反应器3内置SCR催化剂连接。
排烟风机5为系统烟气的流动提供动力。排烟风机5布置在SCR反应器3与烟囱6之间，其进口通过管道与SCR反应器3烟气出口相连，其出口通过管道与烟囱6进口相连。
烟囱6是筒体结构。烟囱4进口通过管道与排烟风机5出口相连，其顶端排气口连通大气。
下面根据附图来描述本发明低温烟气SCR脱硝系统及其工艺的工作流程：
含NOX低温烟气通过管道进入除尘器1进行过滤除尘，除尘后含尘浓度达标的烟气与由氨气混合器3排出的氨气进行混合，混合后通过管道进入SCR反应器2中。在SCR反应器2内，在SCR催化剂的作用下，烟气中的NOX与氨气发生还原反应，生成N2、H2O，最终脱除氮氧化物。脱硝后的烟气排出SCR反应器2，然后通过管道进入排烟风机5，最后由排烟风机5将净化后的烟气通过管道送入烟囱6排放。
氨气与压缩空气分别通过管道进入氨气混合器2进行混合，混合后通过管道喷入由除尘器1排出含NOX的低温烟气中，并与烟气充分混合，混合后通过管道进入SCR反应器3。
在NOX与氨气发生还原反应过程中，根据低温烟气SO2和水蒸气的含量，催化剂加热装置4对SCR反应器3内的催化剂进行整体加热或分段加热，促进催化剂的活性，加强NOX与氨气的反应，提高脱销效率。 

Claims (6)

1. 一种低温烟气SCR脱硝系统，其包括除尘器，所述除尘器连接SCR反应器，所述除尘器与所述SCR反应器间连接氨气混合器，所述SCR反应器通过排烟风机连接烟囱，其特征在于：所述SCR反应器连接催化剂加热装置。
2. 一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：其包括：
（1）、烟气进行过滤除尘；
（2）、对SCR反应器2中的催化剂进行加热；
（3）、过滤除尘后的烟气与氨气送入SCR反应器中通过SCR催化剂与氨气发生还原反应，生成N2、H2O进行脱硝处理；
（4）、经过脱硝处理后产生的净化后的烟气从SCR反应器中排除。
3.根据权利要求1所述的一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：烟气通过除尘器进行过滤除尘。
4.根据权利要求1所述的一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：通过催化剂加热装置对SCR反应器中的催化剂进行加热。
5.根据权利要求1所述的一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：过滤除尘后的烟气和氨气混合器中的氨气送入SCR反应器中通过SCR催化剂与氨气发生还原反应，生成N2、H2O进行脱硝处理。
6.根据权利要求1所述的一种低温烟气SCR脱硝工艺，其特征在于：经过脱硝处理后产生的净化后的烟气从SCR反应器中排除，通过排烟风机送入烟囱排放。
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