CN105617900A

CN105617900A - 用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置

Info

Publication number: CN105617900A
Application number: CN201410710288.1A
Authority: CN
Inventors: 张震; 魏进超; 刘克俭
Original assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Current assignee: Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-11-27
Also published as: CN105617900B

Abstract

提供用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，该装置包括空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口，其中氨气管道插入到直径更大的空气管道中，然后沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离，氨气螺旋段包括由多个纵向螺旋板隔开的多个螺旋形氨气通道，以及空气螺旋段包括由多个纵向螺旋板隔开的多个螺旋形空气通道，在这两个通道的末端之后是混合段。氨气与空气在该混合段中混合之后变成稀氨气，然后被通入到吸附塔的烟气进口之前的烟气通道内和该吸附塔内。活性炭脱硫脱硝系统包括活性炭吸附塔和解析塔。

Description

用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置

技术领域

本发明涉及用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，即，氨气用空气稀释的装置，属于烧结烟气处理领域。

背景技术

吸附塔是活性炭脱硫脱硝系统中，为活性炭吸附烟气中有害气体、杂质提供场所的装置。吸附塔是一个左右对称的结构，中间是进气室，进气室两侧各有三层活性炭层，在活性炭层的外侧各有一个出气室，其中进气室和活性炭床层之间采用入口百叶窗隔开。烧结烟气经由进气室进入到吸附塔，然后通过入口百叶窗再进入到活性炭层，在活性炭层完成烟气的脱硫脱硝。

在干法活性炭脱硫脱硝工艺中，需要用到氨气来参与反应。在工业生产中，氨气一般都是以液氨的形态提供的。液氨气化后，其氨气纯度很高，如直接应用于生产中，既浪费，又不安全。为此，液氨气化后，高纯度氨气需要先和空气混合，然后再通入到干法脱硫脱硝工艺中进行应用。氨气和空气的混合均匀度很大程度上影响了氨气的利用效率，因此，如何使氨气和空气充分混合，是一个急需解决的问题。本发明提供一种脱硫脱硝用氨气混合装置，来解决这一问题。

发明内容

本发明的脱硫脱硝用氨气混合装置由空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口组成。空气从空气管道通入装置，氨气从氨气管道通入装置。空气管道尺寸大于氨气管道尺寸。氨气管道插入到空气管道中，然后沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离。在置于空气管道内的氨气管道，沿着空气管道轴线的氨气螺旋段入口开始至尾部，属于氨气螺旋段。在氨气螺旋段内，将氨气管道均分为若干部分，每一部分都沿着轴线螺旋向后延伸，直至氨气螺旋段出口，并且每个部分之间用螺旋板相互隔开的。空气螺旋段属于空气管道的一部分，从空气螺旋段入口开始至空气螺旋段出口结束。在空气螺旋段中，将氨气管道与空气管道之间的圆环均分为若干部分，每一部分都沿着轴线以与氨气管道螺旋段相反的旋向螺旋向后延伸，直至空气螺旋段出口，并且每个部分之间用螺旋板相互隔开。混合段是位于空气螺旋段之后紧接空气螺旋段，直至混合气体出口的一段管道，其内部设置有第一折流板、第二折流板，也可设置按照第一折流板和第二折流板次序排列的多组折流板。例如，第一折流板是圆环板结构，圆环板外圆与混合管道内壁连接。第二折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆与混合管道之间有间隙，可容混合气体通过。

根据本发明的第一个实施方案，提供用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，该装置包括空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口，其中氨气管道从直径更大的空气管道的一侧插入(或延伸进入)空气管道中，然后弯折并沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离L(它例如是混合装置总长度的20-80％、更优选35-65％，比如L＝0.2-2米，优选0.3-1.5米)，氨气管道的末段为氨气螺旋段，氨气螺旋段包括由氨气管道内的m个纵向延伸的螺旋板所隔开的m个螺旋形氨气通道，此外，与氨气螺旋段相对应的空气螺旋段包括由介于氨气管道与空气管道之间的空间内的n个纵向延伸的螺旋板所隔开的n个螺旋形空气通道，在这两种通道的末端之后是(属于空气管道末段或混合装置末段的)混合段，再之后或混合段的末端是混合气体出口；其中m＝1-6，n＝1-8和其中空气螺旋段的螺旋方向与氨气螺旋段的螺旋方向相反。

一般来说，空气螺旋段与氨气螺旋段同轴心。

优选的是，m＝1-4，n＝1-6，更优选m＝2或3，和/或n＝2、3、4或5。

优选的是，在混合段中设有第一折流板和/或第二折流板。或，第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组；或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。

一般，该氨气管道的外直径是空气管道的内径的30-70％，更优选40-60％。

优选的是，第一折流板是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第二折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

优选的是，第二折流板是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第一折流板是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

一般来说，空气螺旋段的长度是氨气螺旋段的长度的0.7-2.8倍，优选0.8-2.5倍，更优选1-2.0倍，更优选1.2-1.8倍。

一般来说，混合段的长度是空气螺旋段的长度的0.4-1倍，优选0.6-0.8倍。

空气螺旋段与氨气螺旋段具有类似于弹簧或虚拟弹簧的结构。空气螺旋段的螺旋形空气通道或氨气螺旋段的螺旋形氨气通道各自的螺距与螺旋直径之比(即K/2R或k/2r)分别是0.2-2:1，优选0.4-1.5:1，更优选0.6-1.0:1。

本发明的装置按照以下方法来操作：氨气从氨气入口通入到装置M中，然后经过氨气螺旋段。在氨气螺旋段入口处氨气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在氨气螺旋段出口处形成螺旋的氨气气流。空气从空气入口通入到装置的空气管道中，然后经过空气螺旋段。在空气螺旋段入口处空气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在空气螺旋段出口处形成螺旋的空气气流。在混合段处，螺旋的氨气气流和逆向螺旋的空气气流形成强烈的对流运动，能够很快的进行混合，接着混合气流通过第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板将混合气流变成紊流，继续加强空气和氨气的混合效果，最终在混合气体出口处使空气和氨气达到理想的混合效果。

另外，第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组；或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。

氨气与空气在该混合装置中混合之后变成稀氨气，然后被通入到吸附塔的烟气进口之前的烟气通道内和该吸附塔内。所述活性炭脱硫脱硝系统包括活性炭吸附塔和解析塔。

氨气管道和空气管道的直径取决于吸附塔的尺寸规模。吸附塔的尺寸规模越大，需要通入的稀氨气量越大，则氨气管道和空气管道的直径越大。氨气管道的外直径是例如5cm-80cm，如10-60cm，管壁厚是例如1-2cm，如1.5cm。空气管道的外直径是例如10cm-120cm，如15-100cm，管壁厚是例如1-2.5cm，如1.5或2.0cm。氨气-空气混合装置M的总长度是0.6-3.5米，优选0.8-3米，更优选1.0-2.5米。

本发明的效果

本发明能够让空气和氨气达到理想的混合效果，确保氨气以合适的浓度进入吸附塔中，确保吸附塔的安全运行，同时节约氨气，能提高吸附塔的脱硫、脱硝的效率，降低设备运转成本，而且本装置操作简便，容易操作。

附图说明

图1为本发明的空气/氨气混合装置M的示意图。

图2为氨气螺旋段610的局部示意图，其中m＝2。

图3为氨气螺旋段610和空气螺旋段609的局部示意图，其中m＝2，n＝2。

图4为包括多个(3个)活性炭床层且实施多段喷氨气的单塔多床层型吸附塔的示意图。

附图标记

601、空气入口；602、空气管道；603、空气管道螺旋段入口；604、氨气管道螺旋段入口；605、氨气入口；606、氨气管道；607、空气螺旋段螺旋板；608、氨气螺旋段螺旋板；609、空气螺旋段；610、氨气螺旋段；611、空气管道螺旋段出口；612、混合段；613、氨气管道螺旋段出口；614、第一折流板；615、第二折流板；616、混合气体出口；617、混合气体。

A、B、C和D：是空气螺旋段(609)的在氨气管道与空气管道之间的空间被螺旋板相互隔开的四个部分(四个子通道)。

E、F、G和H：是氨气螺旋段(610)的氨气管道被螺旋板相互隔开的四个部分(四个子通道)。

1或100：吸附塔或反应塔；101，101a，101b，101c：活性炭床层；102：原烟气或原烟气输送烟道；103：净烟气；104：活性炭输入口；104a：活性炭进料阀；105：活性炭出口；105b：活性炭泄料阀；106：稀氨气；106a，106b：喷氨管阵列；106c：空气(或热空气)；106d：氨气；107：进气室；108：出气室；115、V1、V2或V3：氨气阀门；M：空气/氨气混合装置。

图5是本发明的利用从解析塔的冷却区外排的冷却风的至少一部分在氮气换热器中加热氮气的活性炭解析塔(解析系统)的工艺流程示意图。

图6是本发明的活性炭吸附塔或反应塔的烟气温度控制工艺流程示意图。

图7是本发明的包括脱硫脱硝塔和解析塔的烟气处理装置的示意图。

附图标记

1：吸附塔或反应塔；101，101a，101b，101c：活性炭床层；102：原烟气或原烟气输送烟道；103：净烟气；104：活性炭输入口；104a：活性炭进料阀；105：活性炭出口；105b：活性炭泄料阀；106：稀释氨气；106a，106b：喷氨管阵列；106c：空气或热空气；106d：氨气；507：冷风，508：工艺水输送管路；509：冷风阀；510：挡板门；511：第一测温点；512：第二测温点；513：第三测温点；514：增压风机；115、V1、V2和V3：氨气阀门；P1：冷风入口；P2：工艺水喷嘴(喷水口)；M：空气/氨气混合装置。

2：解吸塔；15或213：待再生活性炭入口；16或214：再生活性炭出口；

201或G2：来自冷却风机的冷风，202：从解吸塔中输出的SO₂浓缩气体；203或G1：来自热风循环风机的热风；204或G1’：回热风循环风机的热风；205或G1’：外排的热风；206：作为载气的氮气；207或G2’：外排的冷风；

200：氮气换热器；211：加热区或加热段；212：冷却区或冷却段；L1-L4和L7：气体管路。

L11：氮气管路，L12：SO2浓缩气体的输送管路(送至制酸系统)。

30：活性炭料仓；

40：活性炭(AC)振动筛；401：粉尘；

701：第一活性炭输送机；702：第二活性炭输送机；

A：进气室；B：出气室；h:吸附段高度。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，以下结合实施例对本发明作进一步的详细阐述，但并非对本发明的限制，应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。

参见图1-3，根据本发明的一个具体的实施方式，提供用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，该装置M包括空气管道602、氨气管道606、空气螺旋段609、氨气螺旋段610、混合段612和混合气体出口616，其中氨气管道606从直径更大的空气管道602的一侧插入(或延伸进入)空气管道中，然后弯折并沿着空气管道602轴线沿着气流方向延伸一段距离L(它例如是混合装置M的总长度的20-80％、更优选35-65％，比如L＝0.2-2米，优选0.3-1.5米)，氨气管道606的末段为氨气螺旋段610，氨气螺旋段610包括由氨气管道606内的m个纵向延伸的螺旋板608所隔开的m个螺旋形氨气通道，此外，与氨气螺旋段610相对应的空气螺旋段609包括由介于氨气管道606与空气管道之间的空间内的n个纵向延伸的螺旋板607所隔开的n个螺旋形空气通道，在这两种通道的末端之后是(属于空气管道末段或混合装置末段的)混合段612，之后是混合气体出口616；其中m＝1-6，n＝1-8。空气螺旋段609的螺旋形空气通道或氨气螺旋段610的螺旋形氨气通道各自的螺距与螺旋直径之比(即K/2R或k/2r)分别是0.2-2:1，优选0.4-1.5:1，更优选0.6-1.0:1。

优选的是，在混合段中设有第一折流板614和/或第二折流板615。

一般，该氨气管道606的外直径是空气管道602的内径的30-70％，更优选40-60％。

优选的是，第一折流板614是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第二折流板615是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

优选的是，第二折流板615是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第一折流板614是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

一般来说，空气螺旋段609的长度是氨气螺旋段610的长度的0.7-2.8倍，优选0.8-2.5倍，更优选1-2.0倍，更优选1.2-1.8倍。

一般来说，混合段612的长度是空气螺旋段609的长度的0.4-1倍，优选0.6-0.8倍。

本发明的装置按照以下方法来操作：氨气从氨气入口通入到装置M中，然后经过氨气螺旋段610。在氨气螺旋段610入口处氨气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在氨气螺旋段出口处形成螺旋的氨气气流。空气从空气入口通入到装置的空气管道602中，然后经过空气螺旋段609。在空气螺旋段609入口处空气被分为若干部分，然后沿着螺旋管路流动，最后在空气螺旋段出口处形成螺旋的空气气流。在混合段612处，螺旋的氨气气流和逆向螺旋的空气气流形成强烈的对流运动，能够很快的进行混合，接着混合气流通过第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板将混合气流变成紊流，继续加强空气和氨气的混合效果，最终在混合气体出口处使空气和氨气达到理想的混合效果。

另外，第一折流板614和第二折流板615作为一组并且可重复设置2至3组。两组，如14，15，14，15。三组，如14，15，14，15，14，15。或者，第一折流板614和第二折流板615交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。

如图4所示，用于本发明中的吸附塔是包括多个(3个)活性炭床层且实施多段喷氨气的单塔多床层型吸附塔。吸附塔的塔高是15-50米，优选20-40米，更优选25-30米。塔高是指从吸附塔底部活性炭出口到吸附塔顶部活性炭入口的高度，即塔的主体结构的高度。

应用实施例1

原烟气中SO₂和NO_x的含量分别为约800mg/Nm³和约350mg/Nm³。

采用图5、6和7中所示的流程。其中吸附塔如图4中所示。

活性炭吸附塔装置包括

1)吸附塔1，

2)在吸附塔的烟气输入口上游的原烟气输送烟道102，其中在烟道的上游位置P1上设有冷风入口，和在烟道的下游位置P2上设有工艺水喷嘴P2，

3)与P1位置上的冷风入口相连通的冷风机109，

4)与P2位置上的工艺水喷嘴P2相连通的工艺水输送管道108，从该管道分出一个支路连接于制酸区的含氨废水贮罐，以便从贮罐输送含氨的废水至工艺水喷嘴P2，

5)位于P1和P2位置之间的增压风机114，

6)氨气输送管路106，其中：在该管道106上设有氨气与空气混合装置M(如图6中所示的本发明的氨气-空气混合装置M。m＝2和n＝2。氨气管道的外直径是33cm，管壁厚是1.5cm。空气管道的外直径是55cm，管壁厚是2.0cm。氨气-空气混合装置M的总长度是2.5米，氨气管道进入空气管道内之后的延伸距离L或长度L是1.2米)。该管道106的后端分别连通至输送烟道102和/或延伸到吸附塔内并且在其末端安装了氨气喷嘴，或从该管道106的末段上分出多个氨气支路，这些支路分别连通至输送烟道102以及任选地连接到位于吸附塔1的进气室内的一个或多个氨气喷嘴和任选的位于吸附塔1的各活性炭床层之间的间隙空间中的多个氨气喷嘴；

在位置P1的前侧和后侧分别设置一个第一测温点和一个第二测温点，以及在位置P2的下游、在吸附塔的烟气进口的上游设置一个第三测温点。在P1位置的上游设置一个烟气挡板门。

吸附塔的塔高为24.5米。来自烧结机的热烟气的流量6.5×10⁵Nm³/h，湿度8.1％。

和

7)解吸塔2，它包括：上部的加热区211和下部的冷却区212以及位于两者之间的中间区，位于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口；所述解吸塔具有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高；

8)为加热区211输入加热气体的第一管路L1；

9)为冷却区212输入常温空气的冷却风机8；

10)向解析塔的上部通入氮气的氮气管路L11和位于氮气管路L11中的氮气换热器200；

11)用于从冷却区212中排出冷却风G2’的第四管路L4，L4的前端连接到冷却区212的出风口，其中该管路L4的后端连接到氮气换热器200的加热介质通道的入口；

12)从解吸塔的加热区211和冷却区212之间的中间区段中所引出的SO2浓缩气体引出管L12，它连接至制酸区；和

13)任选的用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管(附图中未示出)。

本实施方式1的一种包括烟气控温的在活性炭吸附塔中烟气脱硫脱硝方法的基本流程如下：

I)烟气控温的步骤或烟气调温的步骤，该步骤包括以下子步骤：

(1)首先在向活性炭吸附塔输送高温烟气的烟道的上游位置P1(即，兑冷风的位点P1)的冷风入口处，通过向该烟道中通入冷空气(即兑冷风)来对烟气进行第一次降温，

(2)然后在通入冷空气的位置P1的下游位置P2(即，喷水的位点P2)的工艺水喷嘴处向烟道内的烟气中喷入工艺水来降低烟气的温度，烟气沿着烟道继续流向吸附塔，其中将制酸区(工段)中产生的含氨废水作为工艺水或作为工艺水的一部分(另一部分的工艺水是纯水)，以便调节进入吸附塔的烟气温度在设定的T3_设定范围内，例如T3_设定在100－150℃，优选在110－145℃范围；和

(3)然后在进入吸附塔的进气室中之后向进入吸附塔内的烟气中喷入稀释氨气(即空气稀释氨气)；

II)脱硫、脱硝步骤：在以上1)步骤中经过控温或经过调节温度的烟气进入到吸附塔的进气室中之后流过吸附塔(或反应塔)的一个活性炭床层(如图1和2所示)，烟气与从吸附塔顶加入的活性炭进行错流式接触，同时，将稀释氨气通入吸附塔的烟气输入管道中和任选地通入吸附塔内，其中烟气所含的污染物，即包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物，被活性炭脱除，之后净烟气进入到出气室中而排出，吸附了污染物的活性炭则从吸附塔底部排出；

其中在第二测温点的目标值或设定值为T2_设定＝165℃。在线测量在位置P1的前端的第一测温点处在烟道内的烟气温度T1＝346℃。由于实测T1高于T2_设定值，根据T1与T2_设定的差值进行预测和预判，由于T1与T2_设定的差值较大，预测或预判的结果是立即大幅度加大冷风的流量(大幅度调节)；紧接着在大幅度调节风量之后，在线测量在位置P1的后端的第二测温点处在烟道内的烟气温度T2＝186℃，据此根据T2与T2_设定的差值进行反馈，由于T2与T2_设定的差值较小，因此进一步小幅度地加大冷风的流量(小幅度调节)，一直到实测T2被调节或控制在T2_设定(165)±5℃范围内为止，此时，实测T2被稳定在＝165℃左右，向烟道内喷入的工艺水量稳定在4.35m³/h。

然后，在位置P2的下游、在吸附塔的烟气进口的上游所设置的一个第三测温点处，此处的目标值或预设值T3_设定被设定为155℃。根据实测T2(即165℃)与在第三测温点处的目标值或预设值T3_设定的差值进行预测和预判，由于差值稍小，因此小幅度调大喷射冷水的流量。然后，紧接着在线测量在第三测温点处在烟道内烟气的温度T3＝150℃，根据实测T3与T3_设定的差值进行反馈来微调喷射工艺水(冷水)的流量，将T3控制在T3_设定(150℃)±3℃范围，此后，实测T3稳定在150℃左右，烟气的湿度为8.7％。

然后，向进入吸附塔内的烟气中喷射空气稀释的氨气，稍降低烟气的温度，使得进入吸附塔内的烟气的温度保持相对稳定在145℃左右。

III)活性炭解析步骤：将吸附了污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到具有上部的加热区和下部的冷却区的一种活性炭解析塔的加热区中，在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体所输入的热风G1进行间接热交换而被加热或升温至活性炭解析温度Td，导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生；同时由冷却风机将常温空气或冷却风G2从解析塔冷却区的冷风入口通入到解析塔的冷却区中，与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭，从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气G2’(它具有130±25℃、优选130℃±20℃、更优选130℃±15℃的温度)；而解析、再生后的活性炭向下流过冷却区之后从解吸塔底部排出(经过筛分之后将粗颗粒的活性炭再返回到吸附塔的顶部)；其中：在解析过程中将作为载气的氮气经由氮气换热器(200)通入到解析塔的上部，并且任选地同时将作为载气的氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部；和，通入解析塔内的氮气将从活性炭上热解吸的包括SO₂和NH₃在内的气体污染物从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中带出并送至制酸系统即制酸区去制酸，在制酸系统中产生含氨的废水。在制酸区中产生的含氨废水替代上述工艺水或替代上述工艺水的一部分(另一部分的工艺水是纯水)。

此外，从解析塔的冷却区的冷却风出口排出的冷却风或冷却空气G2’(具有120℃左右的温度)的一部分(例如12-25vol％)经由外排管路L4或经由该外排管路L4的第一支路被输送到氮气换热器200中与氮气进行间接热交换来加热作为载气的氮气，例如加热至130℃±20℃(优选130℃±15℃、更优选130℃±10℃)，然后，经历热交换后的冷风G2’被排放。

对于包括塔高为24.5米的吸附塔的大型脱硫脱硝装置来说，本实施例采用氨气/空气混合装置M作为静态混合器，能够让空气和氨气达到理想的混合效果，确保氨气以合适的浓度进入吸附塔中，确保吸附塔的安全运行，同时节约氨气，能提高吸附塔的脱硫、脱硝的效率，降低设备运转成本，而且本装置操作简便，容易操作。

Claims

1.用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置，其特征在于该装置包括空气管道(602)、氨气管道(606)、空气螺旋段(609)、氨气螺旋段(610)、混合段(612)和混合气体出口(616)，其中氨气管道(606)从直径更大的空气管道(602)的一侧插入空气管道中，然后弯折并沿着空气管道(602)轴线沿着气流方向延伸一段距离L，氨气管道(606)的末段为氨气螺旋段(610)，氨气螺旋段(610)包括由氨气管道(606)内的m个纵向延伸的螺旋板(608)所隔开的m个螺旋形氨气通道，此外，与氨气螺旋段(610)相对应的空气螺旋段(609)包括由介于氨气管道(606)与空气管道之间的空间内的n个纵向延伸的螺旋板(607)所隔开的n个螺旋形空气通道，在这两种通道的末端之后是混合段(612)，混合段的末端是混合气体出口(616)；其中：m＝1-6和n＝1-8，优选的是m＝1-4和n＝1-6，空气螺旋段的螺旋方向与氨气螺旋段的螺旋方向相反，和，空气螺旋段(609)的螺旋形空气通道或氨气螺旋段(610)的螺旋形氨气通道各自的螺距与螺旋直径之比(K/2R或k/2r)是0.2-2:1。

2.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于m＝2或3；和/或

n＝2、3、4或5。

3.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于该装置包括：位于混合段中的第一折流板(614)和/或第二折流板(615)。

4.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于该氨气管道(606)的外直径是空气管道(602)的内径的30-70％。

5.根据权利要求4所述的混合装置，其特征在于该氨气管道(606)的外直径是空气管道(602)的内径的40-60％。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的混合装置，其特征在于第一折流板(614)是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第二折流板(615)是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

7.根据权利要求1-5中任何一项所述的混合装置，其特征在于第二折流板(615)是圆环板结构，圆环板的外圆周与混合管道内壁连接；第一折流板(614)是圆板结构，置于混合管道之内，圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。

8.根据权利要求1-5所述的混合装置，其特征在于空气螺旋段(609)的长度是氨气螺旋段(610)的长度的0.8-2.5倍。

9.根据权利要求8所述的混合装置，其特征在于空气螺旋段(609)的长度是氨气螺旋段(610)的长度的1-1.5倍。

10.根据权利要求1-5所述的混合装置，其特征在于混合段(612)的长度是空气螺旋段(609)的长度的0.4-1倍，和/或

第一折流板(614)和第二折流板(615)作为一组并且重复设置2至3组；或第一折流板(614)和第二折流板(615)交替设置并且各自分别设置1-3个，优选各自分别设置2个。