CN106975354A - 一种低气流阻力的脱硝反应塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低气流阻力的脱硝反应塔，包括脱硝反应器主体，所述脱硝反应器主体的顶部和顶部分别设有进气烟道和出气烟道，脱硝反应器主体内设有若干个具有圆孔的板式平台，若干个所述板式平台平行交错设置从而形成弓形烟气通道。该脱硝反应塔能够良好的适应炭基低温SCR烟气脱硝技术特点，满足4㎜柱状活性炭脱硝催化剂的装填要求。烟气在该脱硝反应塔中，以纵向流通+横向流通的S形组合流通方式通过脱硝反应区，提高了烟气流通效率，在保证原有脱硝效率的基础上，能够有效降低脱硝系统的气流阻力，即降低了系统能耗，同时降低了系统故障及安全风险。
Description
技术领域
本发明属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种适用于炭基低温SCR烟气脱硝技术的低气流阻力的脱硝反应塔。
背景技术
NOx治理一直以来都是大气污染治理领域的重点课题之一。针对中高温烟气(250℃以上)，一般采用选择性催化还原法，利用钒基脱硝催化剂进行处理，能够取得比较良好的脱硝效果。但长久以来，一直没有行之有效的脱硝技术或工艺可以很好的解决低温烟气(250℃以下)中的NOx治理问题。
近年来，炭基脱硝催化剂的研究取得了突破性进展，以炭基脱硝催化剂为基础开发的炭基低温SCR烟气脱硝技术，实验室及中试测试证明在120℃～250℃条件下，能够达到较高的脱硝效率，已经成功验证了其产业化可行性，正在建设示范性工程。由于活性炭成型工艺限制，尚不能大批量制备可供工程使用的蜂窝型活性炭，目前仍主要采用4㎜柱状活性炭为基础材料制备所需炭基脱硝催化剂。由于4㎜柱状活性炭堆密度较大，如采用传统的脱硝塔结构，直接装填，其装填孔隙率较小，导致实际应用过程中气流阻力较大，导致系统能耗较高，同时存在安全隐患。因此，有必要对脱硝反应塔结构进行优化设计和改进，以满足4㎜柱状炭基脱硝催化剂的装填和使用要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中4mm柱状活性炭催化剂堆放高度过高带来的系统阻力大的问题，提供一种低气流阻力的脱硝反应塔，该脱硝反应塔适用于炭基低温SCR烟气脱硝技术，便于装填4㎜柱状炭基脱硝催化剂，通过合理设置装填区结构，有效降低系统气流阻力，同时可保证脱硝效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种低气流阻力的脱硝反应塔，包括脱硝反应器主体，所述脱硝反应器主体的顶部和顶部分别设有进气烟道和出气烟道，脱硝反应器主体内设有若干个具有圆孔的板式平台，若干个所述板式平台平行交错设置从而形成弓形烟气通道。
优选地，所述板式平台为无盖长方体盒状结构，包括均开有圆孔的四个侧壁孔板和一个底部孔板，板式平台的其中三个侧壁孔板紧靠于脱硝反应器主体内壁，另一侧壁孔板上安装有一段挡板且与脱硝反应器主体内壁之间保留烟气通道。
优选地，所述圆孔的直径为3.0㎜～3.5㎜，所述圆孔之间的中心距为8㎜～15㎜。
优选地，所述侧壁孔板的高度为50㎜～100㎜。
优选地，所述挡板高度为100mm～300mm，所述挡板顶端与上层板式平台的垂直高度为100mm～300mm。
优选地，所述进气烟道与脱硝反应器主体的连接处设有导流板一。
优选地，所述出气烟道与脱硝反应器主体的连接处设有导流板二。
优选地，所述板式平台两两之间的垂直间距为200㎜～500㎜。
优选地，所述烟气通道的宽度为500㎜～1000㎜。
优选地，所述板式平台采用不锈钢制成。
本发明的有益效果是：本发明提供的低气流阻力的脱硝反应塔，能够良好的适应炭基低温SCR烟气脱硝技术特点，满足4㎜柱状活性炭脱硝催化剂的装填要求。烟气在该脱硝反应塔中，以纵向流通+横向流通的S形组合流通方式通过脱硝反应区，提高了烟气流通效率，在保证原有脱硝效率的基础上，能够有效降低脱硝系统的气流阻力，即降低了系统能耗，同时降低了系统故障及安全风险。
附图说明
图1是本发明低气流阻力的脱硝反应塔的结构示意图；
图2是本发明图1中板式平台A处局部放大示意图。
附图标记说明：1、进气烟道；2、导流板一；3、脱硝反应器主体；4、导流板二；5、出气烟道；6、板式平台；7、承重梁；8、烟气通道；9、挡板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明的低气流阻力的脱硝反应塔，包括脱硝反应器主体3，脱硝反应器主体3的顶部和顶部分别设有进气烟道1和出气烟道5。脱硝反应器主体3内设有若干个具有圆孔的板式平台6，板式平台6用于放置柱状活性炭脱硝催化剂。若干个板式平台6平行交错设置从而形成弓形烟气通道8。板式平台靠近烟气通道一侧的侧壁孔板上端设置挡板9。
在本实施例中，板式平台6采用无盖长方体盒状结构，由四个侧壁孔板和一个底部孔板焊接而成。柱状活性炭催化剂装填于板式平台6内。如图2所示，为图1中板式平台A处局部放大示意图，侧壁孔板和底部孔板为均开有圆孔的平板，采用不锈钢材质制成。圆孔直径优选为3.0㎜～3.5㎜，圆孔中心距优选为8㎜～15㎜。侧壁孔板的高度优选为50㎜～100㎜。脱硝反应器主体3内壁上设有若干个承重梁7，板式平台6放置于该承重梁上，其中三个侧壁孔板紧靠于脱硝反应器主体3内壁，另一侧壁孔板上端安装有挡板9，且与脱硝反应器主体3内壁之间保留烟气通道8，若干个板式平台6平行交错设置从而并形成弓形状烟气通道8。板式平台6两两之间的垂直间距优选为200㎜～500㎜。挡板高度为100mm～300mm，挡板顶端与上一层板式平台底部的垂直间距优选为100mm～300mm。烟气通道8的宽度优选为500㎜～1000㎜。
为保证烟气在弯道处均匀顺畅流通，减少系统阻力，进气烟道1与脱硝反应器主体3的连接弯道处还设有导流板一2，出气烟道5与脱硝反应器主体的连接弯道处设有导流板二4。
本发明的技术原理是：通过发明人大量实验研究发现，催化还原脱硝反应，大多在催化剂表面进行。脱硝过程中，烟气流速较大，烟气通常无法进入催化剂内部，而是在催化剂表面结构中，烟气中的NOx与NH3等还原性气体发生反应，生成H2O和N2，达到脱硝目的。因此，降低单层催化剂堆放高度，采用多层结构，增加烟气与催化剂的有效接触面积，不仅能够降低系统气流阻力，同时可提高反应效率，这在理论上是可行的。同时实验也证明，采用本发明的设计，确实有效可行。
下面上述技术原理以具体的应用实施例对本发明做进一步详细说明，以进一步展示本发明的优点：
待处理烟气从进气烟道1进入，经过导流板一2导流后，进入脱硝反应器主体3，依次通过各个板式平台6，发生催化还原反应，达到脱硝目的。在脱硝反应器主体3内，烟气首先流经第一层板式平台6，与第一层板式平台6上的脱硝催化剂反应。然后从板式平台6的侧面烟气通道8或底部孔板的圆孔进入第二层板式平台6，与第二层板式平台6上的脱硝催化剂反应。挡板9可以使部分横向流通烟气被截留，以径向流通的方式通过板式平台6，提高烟气与催化剂接触反应时间，提高脱硝效率。烟气依次与各个板式平台6上的脱硝催化剂反应后，完成脱硝过程。烟气流通路径整体呈S型，包括径向流通路径和横向流通路径。完成脱硝处理的烟气，由脱硝反应器主体3底部，经导流板二4，从出气烟道5输送至烟囱排放。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：包括脱硝反应器主体(3)，所述脱硝反应器主体(3)的顶部和顶部分别设有进气烟道(1)和出气烟道(4)，脱硝反应器主体(3)内设有若干个具有圆孔的板式平台(6)，若干个所述板式平台(6)平行交错设置从而形成弓形烟气通道(8)。
2.根据权利要求1所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述板式平台(6)为无盖长方体盒状结构，包括均开有圆孔的四个侧壁孔板和一个底部孔板，板式平台(6)的其中三个侧壁孔板紧靠于脱硝反应器主体(3)内壁，另一侧壁孔板上安装有挡板(9)且与脱硝反应器主体(3)内壁之间保留烟气通道(8)。
3.根据权利要求2所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述圆孔的直径为3.0㎜～3.5㎜，所述圆孔之间的中心距为8㎜～15㎜。
4.根据权利要求2所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述侧壁孔板的高度为50㎜～100㎜。
5.根据权利要求2所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述挡板(9)高度为100mm～300mm，挡板(9)顶端与上层板式平台的垂直高度为100mm～300mm。
6.根据权利要求求1所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述进气烟道与脱硝反应器主体(3)的连接处设有导流板一(2)。
7.根据权利要求求1所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述出气烟道与脱硝反应器主体(3)的连接处设有导流板二(4)。
8.根据权利要求求1-7任一所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述板式平台(6)两两之间的垂直间距为200㎜～500㎜。
9.根据权利要求1-7任一所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述烟气通道(8)的宽度为500㎜～1000㎜。
10.根据权利要求1-7任一所述的低气流阻力的脱硝反应塔，其特征在于：所述板式平台(6)采用不锈钢制成。
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