CN108939918B - 一种低温scr脱硝处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低温SCR脱硝处理方法，是将含NOx烟气经换热单元控制温度为120～300℃，再与喷氨格栅喷出的氨气混匀，随后进入SCR脱硝反应器，在低温脱硝催化剂作用下，NOx被转化为N2和H2O，净化气经回收热量后排出。本发明提供的低温SCR脱硝处理装置是是采用上述本发明方法实现的。本发明具有低温活性好、耐硫能力强、水稳定性好、抗中毒能力强、处理成本低等优点。

Description

一种低温SCR脱硝处理方法及装置
技术领域
本发明属于环保废气处理技术领域，具体地涉及一种低温SCR脱硝处理方法及装置。
背景技术
氮氧化物（NOx）有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等多种形式，并可造成多种危害，如可与大气中的挥发性有机物（VOC）产生光化学烟雾，从而对眼睛、喉咙造成强烈的刺激作用，并引起头痛和呼吸道疾病等，严重者会造成死亡。我国NOx排放量以连续多年超过2000万吨，2010年为2194万吨，2011年为2404.3万吨，2012年为2337.8万吨，2013年为2227.3万吨，2014年为2078万吨，虽然自2012年以来已呈现连续降低趋势，但其污染状况依然严峻。2014年9月12日，国家发展改革委、环境保护部和国家能源局等三部委联合发布《关于印发<煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）>的通知》（发改能源[2014]2093号），要求对燃煤锅炉烟气实行“超洁净排放”，即烟尘、SO2和NOx排放浓度指标要分别达到 10mg/Nm3、35mg/Nm3和50mg/Nm3。
目前，常用的烟气脱硝技术主要包括选择性非催化还原（SNCR）、低温氧化（LOTOx）和选择性催化还原（SCR）等。其中，SCR技术是以氨为还原剂，在催化剂和适当的温度条件下，氨与烟气中的NOx反应生成氮气和水，具体可分为低温SCR、中温SCR和高温SCR。其中，高温SCR所需温度一般为450～600℃，中温SCR所需温度一般为300℃～450℃，低温SCR所需温度一般为150～300℃。催化剂是该项技术的核心。目前，大规模应用的SCR催化剂是以V2O5作为活性组分，TiO2作为载体，再加入WO3或者MoO3作为助催化剂的中高温催化剂，它只有在温度高于300℃时才有较高的活性，所以一般只能将SCR反应器布置于省煤器和除尘器之间。但是现有的锅炉在该位置大多没有预留脱硝空间，因此给SCR工艺的应用带来了很大的困难。此外，在该工艺段的烟气中含有高浓度灰尘，灰尘中含有碱金属、砷和汞等会对催化剂产生毒害作用的物质，影响其脱硝效率和使用寿命。中国专利CN103768903A、CN103768932A、CN103768934A等公开的烟气脱硝工艺，需要300～400℃的烟气温度，均为中温型脱硝，需要对锅炉实施大规模改造，投资费用较高。
低温SCR 催化剂在国内外的研究中，技术上相对还不成熟。目前国内外已经出现了少量低温SCR 催化剂，如共沉淀法制备的MnOx/CeO2催化剂，溶胶-凝胶或共沉淀制备的MnOx/TiO2等。CN102716752A公开了一种低温SCR脱硝催化剂，该催化剂在300ppm SO2和10%水蒸气含量条件下，150-250℃条件下NOx的去除率在38-72%，能够在150-250℃之间保持良好的氮氧化物脱除率。但是，该发明制备的催化剂属于钒钨系催化剂，偏钒酸铵经过煅烧以后变为V2O5，V2O5是一种剧毒物质，在生产、使用过程中会产生严重污染。CN102950008A公开了一种以蜂窝陶瓷、活性炭或分子筛为载体，以锰钼镍的复合氧化物为活性成分，以铜铬铈的一种或几种的氧化物为助催化剂制备低温催化剂，在300ppm 的SO2和6%水蒸气含量条件下，150℃条件下NOx的去除率在80%以上。但上述催化剂在含SO2和水的情况下，脱硝活性不高，脱硝率大于90%的低温温度范围较窄，使其应用受到一定的限制。
目前开发的低温脱硝催化剂，在不含SO2和H2O的烟气中往往具有良好的脱硝活性，但在实际情况中，经过除尘脱硫装置后烟气仍然含有H2O和SO2，低温SCR催化剂在这种条件下仍然易中毒失活。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低温SCR脱硝处理方法及装置。本发明具有低温活性好、耐硫能力强、水稳定性好、抗中毒能力强、处理成本低等优点。
本发明提供的低温SCR脱硝处理方法，包括如下内容：将含NOx烟气经换热单元控制温度为120～300℃，优选150～220℃，与喷氨格栅喷出的稀释氨气混匀，随后进入SCR脱硝反应器，在低温脱硝催化剂作用下，NOx被转化为N2和H2O，净化气经回收热量后排出；其中所述低温脱硝催化剂是以蜂窝陶瓷为基体，在蜂窝陶瓷基体孔道表面首先浸渍涂覆Al2O3涂层，然后浸渍涂覆TiO2-分子筛涂层，最后浸渍负载活性组分Mn、Ce、Cu和Sn。
本发明所述低温脱硝催化剂中，以蜂窝陶瓷基体质量为基准，Al2O3涂层所占比例为1wt%-10wt%，所述TiO2-分子筛涂层所占比例为1wt%-10wt%，其中TiO2与分子筛的质量比为10:1-1:1；所述活性组分Mn所占比例为1wt%-10wt%，Cu所占比例为0.5wt%-5wt%，Sn所占比例为0.1wt%-1wt%，Ce所占比例为1wt%-10wt%。所述的蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷基体，涂层中所用的Al2O3为γ- Al2O3，分子筛为HZSM-5分子筛。
本发明中，所述含NOx烟气为催化裂化装置再生烟气、工艺尾气、燃气锅炉烟气、除尘后的燃煤/燃油锅炉烟气等，控制进入SCR脱硝反应器的烟气中粉尘浓度≤100mg/Nm3，SO2浓度≤1500mg/Nm3，H2O含量≤20%。
本发明中，所述换热单元包括本领域常规使用的换热模块，如过热器、蒸发器、省煤器等，将烟气温度控制为120～300℃，优选150～220℃进行SCR脱硝处理，从而可以降低烟气治理成本。
本发明中，稀释氨气采用本领域常规方式，稀释风经引风机引入静态混合器等混合设备中与氨气缓冲罐来的氨气进行混合，混匀后经喷氨格栅喷入脱硝反应器中，控制稀释后氨气的体积分数低于5.0v%。稀释风可以采用空气或者其他可以稀释氨气的气体，优选从降温后的烟气中引出一股作为稀释风。
本发明中，所述喷氨格栅可以采用本领域常规使用的喷氨格栅。进一步地，优选采用如下所述结构的喷氨格栅，主要包括喷氨主管、喷氨支管、喷嘴、导流锥、圆柱、弹簧、扰流板和连接筋等，其中导流锥插入喷嘴内部，锥顶与喷嘴上缘平齐，导流锥上部经圆柱连接至扰流板中心区域，圆柱外部为弹簧，弹簧一端固定在扰流板中心区域，另一端固定在喷嘴出口管嘴上；扰流板为间隔开孔的同心圆环，正对喷嘴的扰流板中心区域为溅板，溅板周围为间隔的开孔圆环，未开孔圆环之间由开孔圆环上的连接筋连接。当烟气流经烟道经过喷氨格栅时，由于烟气在烟道横截面各点流速不同，流速大的烟气具有较大的动能，作用到扰流板上的风压大，从而造成扰流板向上的相对位移就大，导流锥离开喷嘴产生了更大的氨流通面积，此处喷嘴的喷氨量就比较大，从而实现了与烟道横截面不同区域烟气量的合理匹配。当氨气由喷嘴喷向扰流板中心区的溅板时，向四周扩散，与垂直扰流板流动的烟气预混合，并一起在通过扰流板的开孔圆环过程中，在未开孔圆环背面产生负压（涡流），烟气/氨气于扰流板背面的未开孔圆环和开孔圆环之间做往复运动，即轴向和径向运动同时进行，并在此过程中实现完全混合。采用该喷氨格栅可使各喷嘴喷氨量随烟道横截面各喷嘴所在区域烟气流量的不同而变化，从而减小脱硝反应器出口横截面各区域的NOx浓度差和反应器出口氨逃逸。
进一步地，所述导流锥底部张角α为10～60°，优选15～30°。溅板面积为喷嘴面积的2～5倍，扰流板开孔面积为扰流板总面积的5.0%～50%，优选10%～20%。
本发明所述脱硝反应器中，反应空速为3000～10000h-1，烟气脱硝反应温度120～300℃，优选150～220℃。
本发明所述低温SCR脱硝处理装置是是采用上述本发明方法实现的，脱硝处理装置主要包括换热单元、引风机、混合设备、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、空预器和排气筒，其中换热单元用于将含NOx烟气控温至120～300℃，引风机和混合设备用于氨气与稀释风混合得到稀释氨气，喷氨格栅用于将稀释氨气喷入SCR脱硝反应器中，SCR脱硝反应器装填有低温脱硝催化剂，用于将烟气中NOx转化为N2和H2O，空预器用于对净化气进行热量回收，最后经排气筒排出。
本发明装置中，所述SCR脱硝反应器中装填的低温脱硝催化剂为：以蜂窝陶瓷为基体，在蜂窝陶瓷基体孔道表面首先浸渍涂覆Al2O3涂层，然后浸渍涂覆TiO2-分子筛涂层，最后浸渍负载活性组分Mn、Ce、Cu和Sn。以蜂窝陶瓷基体的质量为基准，Al2O3涂层所占比例为1wt%-10wt%，所述TiO2-分子筛涂层所占比例为1wt%-10wt%，其中TiO2与分子筛的质量比为10:1-1:1；所述活性组分Mn所占比例为1wt%-10wt%，Cu所占比例为0.5wt%-5wt%，Sn所占比例为0.1wt%-1wt%，Ce所占比例为1wt%-10wt%。所述的蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷基体，涂层中所用的Al2O3为γ- Al2O3，分子筛为HZSM-5分子筛。
与现有SCR脱硝方法和装置相比，本发明具有如下优点：
（1）本发明使用的低温脱硝催化剂具有低温活性好、耐硫能力强、水稳定性好、抗中毒能力强等优点，可以降低催化剂更换频率，显著降低脱硝成本。利用本发明对锅炉进行超洁净排放改造，相比于中高温SCR烟气脱硝改造，其投资费用大大降低。
（2）采用特定结构的喷氨格栅，根据烟道横截面各点烟气流速自动调整喷嘴的喷氨量，实现了烟道横截面各点喷氨量与该点烟气量的匹配，比现有单独由阀门控制的分区域供氨式氨喷射技术的喷氨量控制更加准确，从而减小脱硝反应器出口横截面各区域的NOx浓度差和反应器出口氨逃逸。
（3）利用部分烟气作为氨气稀释风，节约稀释风机的能耗，并可保证燃气锅炉的换热效率。
（4）本发明低温脱硝催化剂及工艺，可使净化烟气中NOx浓度为10～30mg/Nm3时，氨逃逸率控制在1.0mg/Nm3以下。特别是与本发明喷氨格栅联合使用时，可大大降低脱硝反应器横截面各点NOx浓度差，氨逃逸率可控制在0.50mg/Nm3以下。
附图说明
图1是本发明低温SCR脱硝处理装置的一种流程示意图；
图2是本发明烟气流动方向与喷氨格栅位置关系示意图；
图3是喷氨格栅的结构示意图；
图4是扰流板的结构示意图。
其中：1-预处理单元，2-换热单元，3-喷氨格栅，4-引风机，5-氨气，6-混合器，7-低温SCR脱硝反应器，8-空预器，9-排气筒。
3-1-喷氨主管，3-2-喷氨支管，3-3-喷嘴，3-4-导流锥，3-5-弹簧，3-6-扰流板，3-6a-连接筋，3-6b-溅板，3-7-圆柱，3-8-阀门。
具体实施方式
本发明低温脱硝处理装置如图1所示，包括预处理单元1、换热单元2、喷氨格栅3、引风机4、混合器6、SCR脱硝反应器7、空预器8和排气筒9。将预处理单元1预处理后的含NOx烟气经换热单元2控制温度为120～300℃，优选150～220℃，稀释风经引风机4引入混合器6中与氨气缓冲罐来的氨气5进行混合，混合后的稀释氨气经喷氨格栅3喷出，在到达SCR脱硝反应器7的催化剂床层前实现均匀混合，随后在低温脱硝催化剂作用下，NOx被转化为N2和H2O，净化烟气经空预器8回收热量，最后经排气筒9排出。
本发明所述低温脱硝催化剂是采用CN201510801022.2所述方法制备的低温脱硝催化剂，具体制备过程包括以下步骤：
（1）Al2O3溶胶的制备：将拟薄水铝石加入到去离子水中，在搅拌的同时滴加浓硝酸，加热至50-90℃，滴加硝酸至完全胶溶，控制溶液pH值为2-5，陈化12-48小时，得到透明铝溶胶。所述的拟薄水铝石和去离子水的质量比为1:2-1:10，浓硝酸与拟薄水铝石的质量比为1:5-3:5。
（2）Al2O3涂层的制备：将蜂窝陶瓷基体浸入Al2O3溶胶中浸渍3-10分钟，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，干燥、焙烧后得到涂有Al2O3涂层的载体。所述的蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷基体。
（3）TiO2-分子筛复合浆液的制备：将锐钛矿结构的TiO2粉末和分子筛、尿素混合，加入Al2O3溶胶、去离子水，并用硝酸溶液调节pH到1-5，强力搅拌，陈化6-24小时即得到TiO2-分子筛复合浆液。所述TiO2粉末与分子筛的质量比为10:1-1:1，TiO2粉末与尿素的质量比为10:1-5:1，TiO2粉末与Al2O3溶胶的质量比为10:1-2:1，TiO2粉末与去离子水的质量比为1:2-1:10；所述硝酸溶液的浓度为0.5-5.0mol/L。分子筛使用HZSM-5分子筛，其制备方法如下：将ZSM-5分子筛和0.3 mol/L的HCl置于烧瓶中，90℃下交换4h，抽滤后于110 ℃干燥4h，再于550℃煅烧4h。
（4）TiO2-分子筛复合涂层的制备：将涂有Al2O3涂层的载体浸入制备好的TiO2-分子筛复合浆液中，浸渍3-10分钟，取出后，用压缩空气吹去孔道内残液，干燥、焙烧后得到涂覆有TiO2-分子筛复合涂层的载体。
（5）负载活性组分：将涂覆有Al2O3涂层和TiO2-分子筛涂层的蜂窝陶瓷载体浸渍在含有硝酸锰、硝酸铈、硝酸铜、硝酸锡的活性组分溶液中，浸渍一段时间后取出，用压缩空气吹去残液，经干燥、焙烧后即得到抗SO2和H2O中毒的低温脱硝催化剂。所述硝酸锰的浓度为15-45 g/L，硝酸铈的浓度为10-30g/L，硝酸铜的浓度为10-30g/L，硝酸锡的浓度为5-20g/L。本发明优选采用超声浸渍的方法负载活性组分，控制超声浸渍的辐射功率为0.1-10瓦每毫升溶液，时间为5-10min，可以促进活性组分在催化剂上均匀分散，增加活性组分渗透性使活性组分与载体充分接触，从而增加负载量。
步骤（2）、（5）和（6）所述的干燥温度不高于200℃，干燥时间不低于5小时；焙烧温度为400-600℃，焙烧时间为2-10小时。
下面结合附图和实施例对本发明脱硝处理方法及处理装置进行详细说明，但不因此限制本发明。本发明中，wt%为质量分数，v%为体积分数。
本发明中Al2O3涂层和TiO2-分子筛涂层的负载量通过称量堇青石蜂窝陶瓷基体负载前后的重量获得；Mn、Cu、Ce、Sn和SO4 2-含量则通过ICP（电感耦合等离子光谱发生仪）进行检测。NOx的浓度采用红外烟气分析仪在线检测，氨浓度采用激光氨逃逸在线检测仪。实施例1
某燃煤锅炉烟气经除尘预处理后，升温至150℃后，烟气相关参数见表1。
表1某燃煤锅炉烟气组成
Figure 150231DEST_PATH_IMAGE002
采用CN201510801022.2实施例1-4制备的低温脱硝催化剂标记为A-D催化剂，装填于SCR脱硝反应器，操作空速4800h-1。以热空气为稀释气，稀释氨气中氨的体积浓度为3.5v%。喷氨格栅采用本领域常规使用的喷氨格栅。最终催化剂组成（以蜂窝陶瓷基体质量为基准）及处理效果如表2所示。
表2 低温脱硝催化剂组成及处理效果
Figure 779926DEST_PATH_IMAGE004
实施例2
某催化裂化装置再生烟气经除尘预处理后，升温至180℃后，烟气相关参数见表3。
表3某燃煤锅炉烟气组成
Figure 890839DEST_PATH_IMAGE006
采用与实施例1相同的催化剂A-D，装填于SCR脱硝反应器中，脱硝反应器操作空速5400h-1。以热空气为稀释气，稀释氨气中氨的体积浓度为3.0v%。喷氨格栅采用本领域常规使用的喷氨格栅。处理效果如表4所示。
表4不同催化剂处理效果
Figure 289591DEST_PATH_IMAGE008
实施例3
某工艺尾气温度200℃，其它参数见表5。
表5 某工艺尾气组成
Figure 657118DEST_PATH_IMAGE010
采用与实施例1相同的催化剂A-D，装填于SCR脱硝反应器，脱硝反应器操作空速8200h-1。氨气直接与废气混合。喷氨格栅采用本领域常规使用的喷氨格栅。处理效果如表6所示。
表6不同催化剂处理效果
Figure 272645DEST_PATH_IMAGE012
实施例4
某燃气锅炉烟气相关参数见表7。
表7 某燃气锅炉烟气组成
Figure 485452DEST_PATH_IMAGE014
采用与实施例1相同的催化剂A-D，装填于SCR脱硝反应器，脱硝反应器操作空速7400h-1。以热空气为稀释气，稀释氨气中氨浓度4.0v%。喷氨格栅采用本领域常规使用的喷氨格栅。处理效果如表8所示。
表8 不同催化剂处理效果
Figure DEST_PATH_IMAGE016
实施例5
不同在于从烟气中引出一股作为稀释风，控制稀释后氨气的体积浓度为3.5v%，其它与实施例1相同。与热空气相比，节省电耗100kw∙h/h。处理效果如表9所示。
表9 不同催化剂的处理效果
Figure DEST_PATH_IMAGE018
实施例6
采用本发明附图2、3、4所示的喷氨格栅，主要包括喷氨主管3-1、喷氨支管3-2、喷嘴3-3、导流锥3-4、圆柱3-7、弹簧3-5、阀门3-8、扰流板3-6和连接筋3-6a、溅板3-6b。其中导流锥3-4插入喷嘴3-3内部，锥顶与喷嘴上缘平齐，导流锥上部经圆柱3-7连接至扰流板3-6中心区域，圆柱3-7外部为弹簧3-5，弹簧一端固定在扰流板中心区域，另一端固定在喷嘴出口管嘴上；扰流板为间隔开孔的同心圆环，正对喷嘴的扰流板中心区域为溅板3-6b，溅板周围为间隔的开孔圆环，未开孔圆环之间由开孔圆环上的连接筋3-6a连接。所述导流锥底部张角α为15°，溅板面积为喷嘴面积的2倍，开孔面积为扰流板总面积的10%。其它同实施例1，处理效果如表10所示。
表10 不同催化剂的处理效果
Figure DEST_PATH_IMAGE020
实施例7
不同在于所述导流锥底部张角α为30°，溅板面积为喷嘴面积的5倍，开孔面积为扰流板总面积的40%。其它同实施例6，处理效果如表11所示。
表11 不同低温脱硝催化剂的处理效果
Figure DEST_PATH_IMAGE022
比较例1
采用普通的中温烟气脱硝催化剂，脱硝温度为300℃。烟气由蒸发段出口引出，经脱硝净化处理后经烟道返回锅炉省煤器继续回收热量。脱硝反应器空速4800h-1。装置整体投资比低温烟气脱硝高出近100万。净化气中NOx浓度在20～30mg/Nm3，氨逃逸在0.90～1.20 mg/Nm3。并且由于催化剂的耐硫和耐水性能不佳，催化剂运行一定时间后，效果明显降低，而本发明的在同等情况下的运行时间至少可以延长2倍。
比较例2
采用专利CN102716752A实施例1所述的方法制备得到催化剂。脱硝温度为150℃，脱硝反应器空速4800h-1。相同情况下处理后，净化烟气中NOx浓度在20～30mg/Nm3，氨逃逸在1.0～1.30mg/Nm3。并且由于催化剂的耐硫和耐水性能有待改善，催化剂运行一定时间后，效果降低，而本发明的在同等情况下的运行时间至少可以延长1.5倍。

Claims (11)

1.一种低温SCR脱硝处理方法，其特征在于包括如下内容：将含NOx烟气经换热单元控制温度为120～300℃，再与喷氨格栅喷出的氨气混匀，随后进入SCR脱硝反应器，在低温脱硝催化剂作用下，NOx被转化为N2和H2O，净化气经回收热量后排出；其中所述低温脱硝催化剂是以蜂窝陶瓷为基体，在蜂窝陶瓷基体孔道表面首先浸渍涂覆Al2O3涂层，然后浸渍涂覆TiO2-分子筛涂层，最后浸渍负载活性组分Mn、Ce、Cu和Sn；所述喷氨格栅采用如下所述结构的喷氨格栅，主要包括喷氨主管、喷氨支管、喷嘴、导流锥、圆柱、弹簧、扰流板和连接筋，其中导流锥插入喷嘴内部，锥顶与喷嘴上缘平齐，导流锥上部经圆柱连接至扰流板中心区域，圆柱外部为弹簧，弹簧一端固定在扰流板中心区域，另一端固定在喷嘴出口管嘴上；扰流板为间隔开孔的同心圆环，正对喷嘴的扰流板中心区域为溅板，溅板周围为间隔的开孔圆环，未开孔圆环之间由开孔圆环上的连接筋连接。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低温脱硝催化剂中，以蜂窝陶瓷基体的质量为基准，Al2O3涂层所占比例为1wt%-10wt%，TiO2-分子筛涂层所占比例为1wt%-10wt%，其中TiO2与分子筛的质量比为10:1-1:1，活性组分Mn所占比例为1wt%-10wt%，Cu所占比例为0.5wt%-5wt%，Sn所占比例为0.1wt%-1wt%，Ce所占比例为1wt%-10wt%。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的蜂窝陶瓷基体为堇青石蜂窝陶瓷基体，涂层中所用的Al2O3为γ- Al2O3，分子筛为HZSM-5分子筛。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含NOx烟气为催化裂化装置再生烟气、工艺尾气、燃气锅炉烟气或除尘后的燃煤/燃油锅炉烟气，控制进入SCR脱硝反应器的烟气中粉尘浓度≤100mg/Nm3，SO2浓度≤1500mg/Nm3，H2O含量≤20%。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述换热单元为过热器、蒸发器和/或省煤器，将含NOx烟气温度控制为150～220℃。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：将稀释风经引风机引入混合设备中与氨气缓冲罐来的氨气进行混合，混合后的稀释氨气经喷氨格栅喷入脱硝反应器中，控制稀释氨气中氨气的体积分数低于5.0v%。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：从降温后的烟气中引出一股作为稀释风。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述导流锥底部张角α为10～60°。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：溅板面积为喷嘴面积的2～5倍，扰流板开孔面积为扰流板总面积的5.0%～50%。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脱硝反应器中，反应空速为3000～10000h-1，反应温度为120～300℃。
11.用于权利要求1-10任一所述脱硝处理方法的脱硝处理装置，其特征在于主要包括换热单元、引风机、混合设备、喷氨格栅、SCR脱硝反应器、空预器和排气筒，其中换热单元用于将含NOx烟气控温至120～300℃，引风机和混合设备用于氨气与稀释风混合得到稀释氨气，喷氨格栅用于将稀释氨气喷入SCR脱硝反应器，SCR脱硝反应器装填有低温脱硝催化剂，用于将烟气中NOx转化为N2和H2O，空预器用于对净化气进行热量回收，最后经排气筒排出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109821379B (zh) * 2019-04-04 2021-11-19 南京国电环保科技有限公司 用于提高氨气分布均匀度的喷氨装置
CN111171879A (zh) * 2020-01-15 2020-05-19 北京水木清源环保科技有限公司 焦炉煤气的处理方法
CN111389219B (zh) * 2020-03-27 2021-11-02 浙江浙能技术研究院有限公司 一种用于燃煤锅炉启停阶段的喷氨控制方法
CN113304605B (zh) * 2021-05-27 2022-02-08 安徽金森源环保工程有限公司 一种高温烟气排放脱硫脱硝装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102039205A (zh) * 2009-10-21 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 整体式氮氧化物选择性还原催化剂及其制备方法
EP2338586A1 (en) * 2008-08-12 2011-06-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas processing device and exhaust gas processing system
CN104998680A (zh) * 2015-07-13 2015-10-28 煤炭工业济南设计研究院有限公司 一种抗so2和h2o中毒的低温脱硝催化剂及其制备方法
CN205627636U (zh) * 2016-05-03 2016-10-12 湖北思搏盈环保科技股份有限公司 一种应用于scr烟气脱硝的还原剂制备混合装置
CN206064164U (zh) * 2016-10-13 2017-04-05 浙江天地环保科技有限公司 逆流式强化混合喷氨装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2338586A1 (en) * 2008-08-12 2011-06-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas processing device and exhaust gas processing system
CN102039205A (zh) * 2009-10-21 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 整体式氮氧化物选择性还原催化剂及其制备方法
CN104998680A (zh) * 2015-07-13 2015-10-28 煤炭工业济南设计研究院有限公司 一种抗so2和h2o中毒的低温脱硝催化剂及其制备方法
CN205627636U (zh) * 2016-05-03 2016-10-12 湖北思搏盈环保科技股份有限公司 一种应用于scr烟气脱硝的还原剂制备混合装置
CN206064164U (zh) * 2016-10-13 2017-04-05 浙江天地环保科技有限公司 逆流式强化混合喷氨装置

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