CN104923071B - 一种低温脱硝反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称为一种低温脱硝反应器。属于低温烟气脱硝技术领域。它主要是为新型催化法低温脱硝技术提供脱硝反应器。它的主要特征是：包括呈垂直安装的长方体型脱硝反应器主体；主体侧下方设置有水平方向的烟气进口，侧上方设置有水平方向的烟气出口，最下方设置有再生液出口；体内自上而下设置有第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架，第二、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架的上方设置有喷淋装置，上方侧面的主体壁上设置有人孔。本发明具有集烟气预处理、脱硝主反应和催化剂再生于一体，且操作方便、占地面积小的特点，主要用于采用低温脱硝催化剂进行烟气处理的低温脱硝反应器。
Description
技术领域
本发明属于低温烟气脱硝技术领域，具体涉及一种基于新型催化法低温脱硝技术的低温脱硝反应器。
背景技术
目前，净化烟气和其他废气中氮氧化物的方法很多，其中应用最广泛的是采用催化剂来促进NOx还原反应的选择性催化还原法(SCR)，该工艺系统较为简单、占地面积较小、不产生或很少产生有害副产物，被绝大部分电站锅炉采用。但其活性温度窗口较高（320～420℃），且粉尘和SO2容易引起催化剂中毒和使用寿命缩短。而新型催化法低温脱硝技术以活性炭为载体，制备出的低温脱硝催化剂，将SCR反应的活性温度降到90-180℃，且在高于180℃的温度范围也有较好的催化活性，为NOx控制提供新的方向。目前针对此项技术的实验室和中试研究已经趋于成熟，正在向工业化应用方向发展。因此，设计出能够适用于此技术的脱硝工艺流程及反应装置，是此技术在工业脱硝领域进一步推广应用的当务之急。
发明内容
本发明的目的就是提供一种适用于新型催化法低温脱硝技术，净化烟气中氮氧化物的低温脱硝反应器。
本发明的技术解决方案是：一种低温脱硝反应器，其特征在于：包括呈垂直安装的长方体型脱硝反应器主体；该脱硝反应器主体侧下方设置有水平方向的烟气进口，侧上方设置有水平方向的、与脱硝反应器主体上端口连接的烟气出口，最下方设置有再生液出口；脱硝反应器主体内自上而下设置有第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架，第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架的上方设置有喷淋装置，上方侧面的脱硝反应器主体壁上设置有人孔。
本发明的技术解决方案中所述的脱硝反应器主体内上方设置有备用脱硝催化剂填料网格架，该备用脱硝催化剂填料网格架的上方设置有喷淋装置，上方侧面的脱硝反应器主体壁上设置有人孔。
本发明的技术解决方案中所述的脱硝反应器主体的下端呈四面锥形。
本发明由于采用长方体型脱硝反应器主体，且在该脱硝反应器主体的侧下方设置有烟气进口，侧上方设置有烟气出口，最下方设置有再生液出口，主体内自上而下设置有第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架，第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架的上方设置有喷淋装置，侧壁上设置有人孔，因而使用时，通过人孔在预处理填料网格架填装活性炭等填料形成预处理填料层，在第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架填装脱硝催化剂形成脱硝主反应层，烟气自烟气进口进入，通过预处理填料层时将烟气中的粉尘、水、SO2等脱去，通过脱硝主反应层时将烟气中的NOx脱去，经过脱硝处理的洁净烟气从烟气出口排出。喷淋装置主要用于预处理填料层、脱硝主反应层使用一段时间后的再生处理，提高其截留或催化能力，延长其使用寿命。本发明集烟气预处理、脱硝主反应和催化剂再生于一体，使三个工段的操作均可在同一装置中实现，不仅流程简单，操作方便，而且占地面积小，同时大幅降低了投资建设成本，符合当前高效绿色节能环保主题。本发明主要用于采用低温脱硝催化剂进行烟气处理的低温脱硝反应器。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-烟气进口；2-预处理填料层；3-脱硝催化剂填料层；4-备用层；5-喷淋装置；6-人孔；7-再生液出口；8-烟气出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示。本发明包括呈垂直安装的长方体型脱硝反应器主体，侧下方设置有水平方向的烟气进口1，侧上方设置有水平方向的、与脱硝反应器主体上端口连接的烟气出口8，最下方设置有再生液出口7。脱硝反应器主体内自上而下设置有喷淋装置5、备用脱硝催化剂填料网格架、喷淋装置5、第二脱硝催化剂填料网格架、喷淋装置5、第一脱硝催化剂填料网格架、喷淋装置5和预处理填料网格架，第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架上方的脱硝反应器主体壁上设置有人孔6。脱硝反应器主体的下端呈四面锥形。预处理填料网格架填装后为预处理填料层2，第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架填装低温脱硝催化剂后为脱硝催化剂填料层3，备用脱硝催化剂填料网格架为备用层4。喷淋装置5由盘形管道及其上设置的喷头构成，为常规喷淋装置。网格架为常规烟气处理所使用的网格架。
烟气从烟气进口1进入，首先通过下方的预处理填料层2，将烟气中的粉尘、水，以及烟气中SO2与NH3生成的硫铵盐截留在预处理填料层2中，经过预处理的洁净烟气，通过中间两层脱硝催化剂填料层3，进行脱硝主反应，脱除烟气中的NOx，经过脱硝处理的洁净烟气从烟气出口8排出，从而达到烟气脱硝的目的。经过一段时间运行后，预处理填料层2中积累的粉尘及硫铵盐等较多，截留能力下降，与此同时导致部分粉尘及硫铵盐随烟气进入脱硝催化剂填料层3，导致脱硝效率下降，此时可利用配置在每个填料层上方的喷淋装置5进行再生处理，经过再生处理后的填料层可恢复截留及催化能力，再生废液可通过设置在反应器最下方的再生液出口7排出。如有日常检修需要，或填料层的截留或催化能力已经达不到处理要求，需要更换填料，均可通过每个填料层侧边设置的人孔6进行检修和填料更换操作。同时，根据不同工况需要，如系统负荷较大，可通过使用备用层4增加催化剂填料，达到更好脱硝效果。
根据此项新型低温脱硝反应器的设计原理，制作了等比例装置，并进行了脱硝性能测试。实验中，烟气参数为：烟气量80m3/h，NO浓度1000mg/Nm3，SO2浓度600mg/Nm3，氨氮比1:1，O2含量6%，H20含量5%。预处理填料为活性炭，催化剂填料为新型低温脱硝催化剂，空速为3000h-1，反应温度为150℃。测试结果显示，实验条件下，脱硝效率可达75%以上，脱硝效率稳定，系统运行正常。对填料进行再生处理后，脱硝效率保持在70%以上，长时间运行后，脱硝效率稳定。测试结果证实，本发明能够与新型催化法低温脱硝技术相匹配，能够处理复杂恶劣工况的烟气，处理效果好，系统运行稳定，能够满足低温烟气脱硝处理要求。
Claims (2)
1.一种低温脱硝反应器，基于催化法低温脱硝技术，其特征在于：包括呈垂直安装的长方体型脱硝反应器主体；该脱硝反应器主体侧下方设置有水平方向的烟气进口，侧上方设置有水平方向的、与脱硝反应器主体上端口连接的烟气出口，最下方设置有再生液出口；脱硝反应器主体内自上而下设置有第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架和预处理填料网格架，第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架的上方设置有用于脱硝催化剂填料再生的喷淋装置，预处理填料网格架的上方设置有用于预处理填料的喷淋装置，在预处理填料网格架上方侧面的脱硝反应器主体壁上设置有用于填装活性炭的人孔，在第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架上方侧面的脱硝反应器主体壁上设置有用于填装低温脱硝催化剂的人孔；预处理填料网格架填装活性炭形成预处理填料层，将烟气中的粉尘、水、SO2脱去；第二脱硝催化剂填料网格架、第一脱硝催化剂填料网格架填装低温脱硝催化剂后为脱硝催化剂填料层，将烟气中的NOx脱去；所述的脱硝反应器主体的下端呈四面锥形。
2.根据权利要求1所述的一种低温脱硝反应器，其特征在于：所述的脱硝反应器主体内上方设置有备用脱硝催化剂填料网格架，该备用脱硝催化剂填料网格架的上方设置有用于脱硝催化剂填料再生的喷淋装置，上方侧面的脱硝反应器主体壁上设置有用于填装低温脱硝催化剂的人孔。
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