CN106492630A - 一种scr烟气脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SCR烟气脱硝系统，包括有工业锅炉，设有空气进入口、烟气排放口；空预器，与空气进入口相连接；SCR反应器，设有出气口、与烟气排放口相连的进气口；液氨储罐，依次通过汽化器、氨气缓冲罐、混合器后连接在SCR反应器的进气口上，混合器上连接有空气稀释风机；电除尘器，通过空气预热器后连接在出气口上；引风机，一端连接在电除尘器上且另一端连接在烟囱上；还包括有位于液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐上方且用于吸收空气中氨气的喷淋装置。本发明具有以下优点和效果：SCR反应器能去除氮氧化合物，同时使用喷淋装置进行降温时水资源能循环利用；在通过喷淋装置除去氨气后产生的溶液也能够通过稀硫酸进行中和，最终能够得到氨肥。

Description

一种SCR烟气脱硝系统

技术领域

本发明涉及污染气体处理工艺，特别涉及一种SCR烟气脱硝系统。

背景技术

烟气时气体和烟尘的混合物，是污染大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中不仅包括有水蒸气、二氧化硫、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等，还包括有灰尘、煤粒、油滴等。

目前，授权公告号为CN205505042U，授权公告日为2016年8月24日的中国专利公开了一种工业烟气脱硫脱硝除尘一体化设备，包括工业锅炉，工业锅炉上设有烟气排放口和空气进口，烟气排放口连接SCR反应器的进气口，SCR反应器的进气口还连接混合器，混合器分别连接稀释空气进风机和蒸发器，蒸发器连接液氨储罐，工业锅炉上的空气进口连接预热器，预热器下端连接送风机，SCR反应器的出气端连接预热器上端一侧，预热器下端一侧连接静电除尘器，静电除尘器连接脱硫塔，脱硫塔上设有出气管道，脱硫塔连接脱硫剂罐。

这种工业烟气脱硫脱硝除尘一体化设备在使用中，要是遇到氨气泄露，而这种一体化设备没有对氨气泄露的应急处理，容易对人的生命造成危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种SCR烟气脱硝系统，能够对泄露的氨气进行应急处理，从而减小对人体的危害。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种SCR烟气脱硝系统，包括有工业锅炉，设有空气进入口、烟气排放口；空预器，与所述空气进入口相连接；SCR反应器，设有出气口、与所述烟气排放口相连的进气口；液氨储罐，依次通过汽化器、氨气缓冲罐、混合器后连接在所述SCR反应器的进气口上，所述混合器上连接有空气稀释风机；电除尘器，通过所述空气预热器后连接在所述出气口上；引风机，一端连接在所述电除尘器上且另一端连接在烟囱上；还包括有位于液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐上方且用于吸收空气中氨气的喷淋装置。

通过采用上述方案，工业锅炉上的产生的烟气通过烟气排放口进入到SCR反应器内，同时经过稀释后的氨气也进入到SCR反应器内，在催化剂的作用下使得一氧化氮、氨气和氧气反应生产氮气和水，二氧化氮、氨气和氧气反应生产氮气和水，从而除去烟气中的氮氧化合物，继而在通过电除尘器将烟气中的灰尘除去，最终进行排放。在液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐上方且用于吸收空气中氨气的喷淋装置，能通过喷淋的方式中和空气中的氨气，使得氨气溶解在水中；避免对人造成危害；同时能够喷淋的方式对氨储罐进行降温。

本发明的进一步设置为：还包括有氨气稀释槽，所述氨气稀释槽内为稀硫酸溶液，所述液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐上均设有安全阀，多个所述安全阀通过分散管将所述安全阀排放的氨气分散进入到氨气稀释槽底部。

通过采用上述方案，为了防止设备压力异常过高，在液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐上均设有安全阀，能够打开安全阀进行减压，在减压的过程中，出排放出氨气，使得氨气进入到氨气稀释槽内和稀硫酸溶液反应进行稀释，同时氨气在进入到氨气稀释槽内时位于氨气稀释槽的底部，使得氨气具有更多的时间溶解在水中并与稀硫酸反应。

本发明的进一步设置为：还包括有为所述喷淋装置供水的水槽，所述液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐下方设置有多个引流槽，多个所述引流槽汇集到集水管中，所述集水管上连接有两个分别连接到氨气稀释槽、水槽上的连接管，所述连接管上均设置有阀门，所述水槽上还设置有溢流阀门。

通过采用上述方案，水槽能够为喷淋装置供水，同时在引流槽上集中的水能够通过集水管和连接管进入到稀释槽和水槽内。当喷淋装置对液氨储罐、汽化器以及氨气缓冲罐降温时或者下雨天时，使得液体流到水槽内进行收集，也能够通过溢流阀门排出多余的水；当遇到喷淋装置对泄露的氨气进入溶解时，使得液体流到氨气稀释槽内进行中和。

本发明的进一步设置为：还包括有废水池，通过酸碱指示剂检测所述氨气稀释槽内的废水呈碱性时，通过水泵将所述氨气稀释槽的废水抽吸到废水池内，加入适量稀硫酸使溶液呈中性，再通过蒸发溶液的方式得到废水中的溶质。

通过采用上述方案，进入氨气稀释槽内的氨气与稀硫酸反应后，生成硫酸氨，当通过酸碱指示剂检测氨气稀释槽内的废水呈碱性时，说明稀硫酸已经反应完，通过水泵将氨气稀释槽内的废水抽到废水池后，中和后通过蒸发溶液的方式得到硫酸氨结晶，从而能够得到氨肥。

本发明的进一步设置为：所述汽化器采用蒸汽加热水浴式汽化器，所述汽化器上设有进水管、蒸汽进入管以及出水管，所述汽化器的出水管穿过所述氨气稀释槽。

通过采用上述方案，汽化器上的出水管在穿过氨气稀释槽，出水管上排出的水是热的，使得出水管也具有一定的热量，从而能够对氨气稀释槽内的稀硫酸溶液进行加热，从而提高中和氨气的反应速度。

本发明的进一步设置为：所述空气稀释风机将空气中的氨气含量稀释到3%-5%。

通过采用上述方案，因氨气爆炸极限在空气中的体积百分比为15%-28%，使得氨气稀释到3%-5%，能够避免氨气爆炸。

本发明的进一步设置为：所述SCR反应器内设置有三层催化剂层，所述催化剂层呈蜂窝状，最上层的所述催化剂层为无催化剂的整流层，下面两层的所述催化剂层采用的催化剂的配方由三氧化钼、五氧化二钒以及二氧化钛组成，按重量计，三氧化钼的含量为4%-8%，五氧化二钒的含量为1.1%-3%，其余为二氧化钛。

通过采用上述方案，整流层能够保证烟气进入到下面的两层催化剂层是分布均匀，同时为了避免二氧化硫和碱性物质发生反应引起催化剂层的微孔堵塞，所以采用了二氧化钛催化剂作为承载材料。

本发明的进一步设置为：所述SCR反应器的反应温度为320℃-420℃。

通过采用上述方案，因为到温度上升到450℃时，会发生催化剂的烧结现象，从而导致催化剂的失效；同时在一定温度范围内，随着反应温度的提高，氮氧化合物的脱硝效率急剧增加，但是到150℃-230℃时，氨气、三氧化硫和水反应后生成的硫酸氢氨呈粘稠状态，会使得催化剂失效，温度过高时，还会增加二氧化硫转化为三氧化硫的转化率，所以采用反应温度为320℃-420℃。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过SCR反应器，能够去除烟气中的氮氧化合物，同时使用喷淋装置进行降温时，能够进行水资源的循环利用；在通过喷淋装置除去氨气后产生的溶液也能够通过稀硫酸进行中和，最终能够得到氨肥。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图。

图中：1、工艺锅炉；101、空气进入口；102、烟气排放口；2、空预器；3、SCR反应器；31、出气口；32、进气口；33、催化剂层；4、液氨储罐；5、汽化器；51、进水管；52、蒸汽进入管、53、出水管；6、氨气缓冲罐；7、混合器；8、空气稀释风机；9、电除尘器；10、引风机；101、烟囱；11、喷淋装置；12、氨气稀释槽；13、安全阀；131、分散管；14、水槽；141、引流槽；142、集水管；143、连接管；144、阀门；145、溢流阀门；15、废水池；16、水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种SCR烟气脱硝系统，如图1和图2所示，包括有工业锅炉，在工业锅炉上设有空气进入口101以及烟气排放口102，空气通过空预器2加热后从空气进入口101进入到锅炉内，空气中的氧气和工业锅炉中的煤燃烧后产生的烟气从烟气排放口102排出。

还包括有SCR反应器3，SCR反应器3包括有进气口32和出气口31。从工业锅炉的烟气排方口排出的空气通过进气口32进入到SCR反应器3中。

同时在液氨储罐4上的液体氨通过汽化器5和氨气缓冲罐6进入到混合器7中，在混合器7上连接的空气稀释风机8将空气和氨混合，使得空气中的氨气含量稀释到3%-5%，再通过SCR的进气口32进入到SCR反应器3中。

在SCR反应器3内共设有三层催化剂层33，三层催化剂层33均呈蜂窝状，最上层的催化剂层33为无催化剂的整流层，能使得烟气进入到下面的两层催化剂层33是分布均匀；下面两层的催化剂层33采用的催化剂的配方由三氧化钼、五氧化二钒以及二氧化钛组成，按重量计，三氧化钼的含量为4%-8%，五氧化二钒的含量为1.1%-3%，其余为二氧化钛；二氧化钛能够避免二氧化硫和碱性物质发生反应引起催化剂层33的微孔堵塞。在反应的过程中，因为到温度上升到450℃时，会发生催化剂的烧结现象，从而导致催化剂的失效；同时在一定温度范围内，随着反应温度的提高，氮氧化合物的脱硝效率急剧增加，但是到150℃-230℃时，氨气、三氧化硫和水反应后生成的硫酸氢氨呈粘稠状态，会使得催化剂失效，温度过高时，还会增加二氧化硫转化为三氧化硫的转化率，所以采用SCR反应器3的反应温度为320℃-420℃。

烟气再通过在SCR反应器3的出气口31经过预空器后进入到电除尘器9内进行除尘操作，再通过引风机10将经过除尘操作后的烟气从烟囱101中排出。

还包括有氨气稀释槽12，氨气稀释槽12内为稀硫酸溶液。在液氨储罐4、汽化器5以及氨气缓冲罐6上均设有安全阀13，在进行排气减压时，氨气会泄露，在安全阀13上连接分散管131使得氨气进入到氨气稀释槽12的底部。同时汽化器5采用蒸汽加热水浴式汽化器5，在汽化器5上设有进水管51、蒸汽进入管52以及出水管53，汽化器5的出水管53穿过所述氨气稀释槽12，能够对氨气稀释槽12内溶液进行加热，提高稀硫酸中和氨气的反应速度。

还包括有废水池15，通过酸碱指示剂检测氨气稀释槽12内的废水呈碱性时，通过水泵16将氨气稀释槽12的废水抽吸到废水池15内，加入适量稀硫酸使溶液呈中性，再通过蒸发溶液的方式得到废水中的溶质，从而能够得到氨肥。

还包括有一个水槽14，在水槽14上通过增压泵连接有一个喷淋装置11上，喷淋装置11位于液氨储罐4、汽化器5以及氨气缓冲罐6上方且用于吸收空气中氨气。喷淋装置11上的喷头能够对氨储罐进行降温操作；同时在氨气泄露时，也能够通过喷洒对泄露的氨气进行吸附。

在液氨储罐4、汽化器5以及氨气缓冲罐6下方设有多个引流槽141，多个所述引流槽141汇集到集水管142中，集水管142上连接有两个分别连接到氨气稀释槽12、水槽14上的连接管143，连接管143上均设置有阀门144，水槽14上还设置有溢流阀门145。当喷淋装置11对液氨储罐4、汽化器5以及氨气缓冲罐6降温时或者下雨天时，使得液体流到水槽14内进行收集，也能够通过溢流阀门145排出多余的水；当遇到喷淋装置11对泄露的氨气进入溶解时，使得液体流到氨气稀释槽12内进行中和。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：包括有

工业锅炉,设有空气进入口（101）、烟气排放口（102）；

空预器（2），与所述空气进入口（101）相连接；

SCR反应器（3），设有出气口（31）、与所述烟气排放口（102）相连的进气口（32）；

液氨储罐（4），依次通过汽化器（5）、氨气缓冲罐（6）、混合器（7）后连接在所述SCR反应器（3）的进气口（32）上，所述混合器（7）上连接有空气稀释风机（8）；

电除尘器（9），通过所述空气预热器后连接在所述出气口（31）上；

引风机（10），一端连接在所述电除尘器（9）上且另一端连接在烟囱（101）上；

还包括有位于液氨储罐（4）、汽化器（5）以及氨气缓冲罐（6）上方且用于吸收空气中氨气的喷淋装置（11）。

2.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：还包括有氨气稀释槽（12），所述氨气稀释槽（12）内为稀硫酸溶液，所述液氨储罐（4）、汽化器（5）以及氨气缓冲罐（6）上均设有安全阀（13），多个所述安全阀（13）通过分散管（131）将所述安全阀（13）排放的氨气分散进入到氨气稀释槽（12）底部。

3.根据权利要求2所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：还包括有为所述喷淋装置（11）供水的水槽（14），所述液氨储罐（4）、汽化器（5）以及氨气缓冲罐（6）下方设置有多个引流槽（141），多个所述引流槽（141）汇集到集水管（142）中，所述集水管（142）上连接有两个分别连接到氨气稀释槽（12）、水槽（14）上的连接管（143），所述连接管（143）上均设置有阀门（144），所述水槽（14）上还设置有溢流阀门（145）。

4.根据权利要求3所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：还包括有废水池（15），通过酸碱指示剂检测所述氨气稀释槽（12）内的废水呈碱性时，通过水泵（16）将所述氨气稀释槽（12）的废水抽吸到废水池（15）内，加入适量稀硫酸使溶液呈中性，再通过蒸发溶液的方式得到废水中的溶质。

5.根据权利要求4所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：所述汽化器（5）采用蒸汽加热水浴式汽化器（5），所述汽化器（5）上设有进水管（51）、蒸汽进入管（52）以及出水管（53），所述汽化器（5）的出水管（53）穿过所述氨气稀释槽（12）。

6.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：所述空气稀释风机（8）将空气中的氨气含量稀释到3%-5%。

7.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：所述SCR反应器（3）内设置有三层催化剂层（33），所述催化剂层（33）呈蜂窝状，最上层的所述催化剂层（33）为无催化剂的整流层，下面两层的所述催化剂层（33）采用的催化剂的配方由三氧化钼、五氧化二钒以及二氧化钛组成，按重量计，三氧化钼的含量为4%-8%，五氧化二钒的含量为1.1%-3%，其余为二氧化钛。

8.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统，其特征在于：所述SCR反应器（3）的反应温度为320℃-420℃。