CN109746052A - 一种scr高比表面积板式催化剂及其压型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种结构合理且应用广泛的SCR高比表面积板式催化剂及其压型装置；该板式催化剂包括若干第一催化层和若干第二催化层交错设置在框架内；该压型装置包括送料输送单元，用于将基板进行传送，设置在使用地；成型单元，用于将送料输送单元传送来的基板进行压制成型，设置在使用地，并与送料输送单元相邻设置；出料输送单元，用于将成型单元压制完成的基板进一步传送，设置在使用地，并与成型单元相邻设置；本发明提出的一种结构合理且应用广泛的SCR高比表面积板式催化剂及其压型装置结构合理，提高了板式催化剂的表面积，使得板式催化剂的应用范围增加。

Description

一种SCR高比表面积板式催化剂及其压型装置

技术领域

本发明涉及压型设备领域，特别是指一种SCR高比表面积板式催化剂及其压型装置。

背景技术

脱硝技术中，选择性催化还原(SCR)法由于其高效的脱硝效率、选择性好，且技术成熟，是目前主要的脱硝技术，除燃煤电站外也应用于在钢铁和水泥各种炉窑等领域；

催化剂是SCR脱硝系统的关键部分，目前SCR脱硝催化剂主要有蜂窝式、平板式和波纹板式三种，三种形式的催化剂的主要成份与催化反应原理是相同的，只是结构形式有差别；较为常见的是蜂窝式和板式催化剂。

蜂窝式催化剂一般是通过挤压工具整体成型，经干燥、烧结和切割成满足要求的元件，元件被组装到钢框架内，形成催化剂模块；一体成型，材质相同。

平板式催化剂是将催化活性物质挤压涂覆到不锈钢金属网板上，催化剂板材经切割、压褶后形成成型板，成型板再组装成催化剂模块；基板为不锈钢金属网板。

波纹板式催化剂加工工艺是先制作玻璃纤维加固成的TiO2基板，再把基板放在催化剂活性溶液中浸泡，以使活性成分能均匀吸附在基板上；基板为玻璃纤维加固成的TiO2基板；

然而，蜂窝式催化剂具有比表面积较大，孔节距小的特点，一般适用于低灰或者无灰的烟气条件；

平板式催化剂具有比表面积小，间隙大的特点，特别适用于高灰的烟气条件；在低灰或者无灰的烟气条件下，由于平板式催化剂比表面积小，使得平板式催化剂比蜂窝式催化剂的用量大，导致平板式催化剂成本和设备建设成本升高，而且在某些领域，如柴油机脱硝或燃气机脱硝，其安装空间有限，如使用平板式催化剂会导致其无法安装；因此提高平板式催化剂的比表面积，减小平板式催化剂使用体积，拓展其应用范围，对于平板式催化剂的市场应用有很大的意义。

在平板式SCR脱硝催化剂的生产过程中，其中一个关键环节是压型使催化剂具有特定的波纹结构；现有的压型设备为多个模具冲压成型，做出来的为断续波纹板，波纹尺寸精度低，压型速度慢，压出的波纹回弹量大，尺寸不好控制；

因此，迫切需要一种结构合理、应用广泛的板式催化剂。

发明内容

本发明提出一种结构合理且应用广泛的SCR高比表面积板式催化剂及其压型装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种SCR高比表面积板式催化剂，包括：若干第一催化层和若干第二催化层交错设置在框架内。

优选的，第一催化层的截面为连续U形；第二催化层的截面为直线。

优选的，第一催化层和第二催化层的截面均为连续U形；且第一催化层和第二催化层交错设置。

本发明还提出了一种压型装置，包括：

送料输送单元，用于将基板进行传送，设置在使用地；

成型单元，用于将送料输送单元传送来的基板进行压制成型，设置在使用地，并与送料输送单元相邻设置；

出料输送单元，用于将成型单元压制完成的基板进一步传送，设置在使用地，并与成型单元相邻设置。

作为进一步的技术方案，成型单元包括：

成型架，设置在使用地；

第一覆膜组，设置在成型架上端；

第二覆膜组，设置在成型架下端；

成型装置，设置在成型架上，并置于第一覆膜组与第二覆膜组之间。

作为进一步的技术方案，第一覆膜组包括：

放料辊，设置在成型架的一侧；

第一导向辊，设置在成型架上；

第一张力控制辊，设置在成型架上；

第二张力控制辊，设置在成型架上，并与第一张力控制辊相对设置；

第二导向辊，设置在成型架上，并与第一导向辊相对设置；

收料辊，设置在成型架上，并与放料辊相对设置；

硬质塑料膜，设置在放料辊上，且一端依次穿过第一导向辊、第一张力控制辊、成型装置、第二张力控制辊和第二导向辊后连接在收料辊上。

作为进一步的技术方案，成型装置包括：

第一成型辊和第二成型辊，相对设置在成型架上，且第一成型辊与送料输送单元连接；

第一驱动电机，设置在成型架上，并与第一成型辊连接；

第二驱动电机，设置在成型架上，输出端通过传动轴置于成型架另一侧，并通过同步带与第二成型辊连接。

作为进一步的技术方案，第二成型辊设置在成型架上的滑动支撑座上，并通在设置在成型架上的升降机构的带动下进行动作。

作为进一步的技术方案，送料输送单元包括：

水平传送机，设置在使用地，并与成型单元相邻设置；

若干竖直导向辊，相对设置在水平传送机上；

若干压辊，通过连接架设置在水平传送机上方。

作为进一步的技术方案，还包括：

入口导向板，设置在送料输送单元与成型单元之间；

出口导向板，设置在成型单元与出料输送单元之间。

本发明技术方案的有益效果：

1、通过若干第一催化层和若干第二催化层的组合，配合框架形成板式结构，提高了板式催化剂的比表面积(比表面积最大可达到1000m2/m3左右)，使得在低灰的烟气工况条件使用板式催化剂与使用蜂窝式催化剂的体积相差不大，甚至更小，拓展了板式催化剂的应用范围；

2、与先将基板成型再将活性物质涂覆或浸渍到基板上生产波纹板式催化剂相比，提高了基板的生产速度；且相对于同比表面积的波纹板式催化剂其结构的机械强度大大提高；

3、与蜂窝式催化剂相比，本发明的技术方案保留了其机械强度高，耐磨性高的特点；且对于同比表面积的蜂窝催化剂原料用量减少，由于采用不锈钢网做担体支撑，其相对所需的原材料减少，所产生的催化剂到期失活的废弃物减少(主要指催化剂制备所需的钒、钨、钼、钛等危废)；

4、通过设置的升降机构调整第二成型辊的位置，进而设定基板上的波峰高度；

5、第一成型辊和第二成型辊分别同通过第一电机和第二电机驱动并旋向相反，避免了基板成型时的波形圆弧中心的偏移，使每个波纹相对位置始终一致，第一成型辊和第二成型辊之间也不直接进行驱动力的传递，延长了第一成型辊和第二成型辊的寿命，降低了第一成型辊和第二成型辊的强度要求；

6、基板通过送料输送单元输入，且送料输送单元与第一成型辊之间同步动作，可以确保催化剂板每次进入成型的位置一致，从而使波纹板的板头波形均一致；

7、第一成型辊和第二成型辊同时啮合的齿数为不大于3个，可以防止基板在齿啮合压型时被过多的拉伸，导致基板付着物脱落，基板减薄或变形；

8、第一覆膜组和第二覆膜组使用硬质塑料膜，更够防止基板与压型辊之间因为挤压、滑移形成粘连，提高催化剂表面质量；

9、通过调整滑动支撑座位置，并配合设置在成型架两侧的位移传感器显示位移量，实现调整第一成型辊和第二成型辊之间的距离，从而达到调整基板的波高，从而实现第一成型辊和第二成型辊可以生产一定范围内比表面积的催化剂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种SCR高比表面积板式催化剂一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一种SCR高比表面积板式催化剂另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明一种SCR高比表面积板式催化剂再一个实施例的结构示意图；

图4为本发明中压型装置的结构示意图；

图5为图4中A-A部分的结构示意图；

图6为图5中B-B部分的结构示意图；

图7为图5中C方向上压型装置的结构示意图；

图8为成型单元的立体结构示意图；

图9为成型单元与送料输送单元组合后的立体结构示意图。

图中：

1、第一催化层；2、第二催化层；3、送料输送单元；31、水平传送机构；32、竖直导向辊；33、压辊；34、连接架；4、成型单元；41、成型架；42、第一覆膜组；421、放料辊；422、第一导向辊；423、第一张力控制辊；424、第二张力控制辊；425、第二导向辊；426、收料辊；427、硬质塑料膜；43、第二覆膜组；44、成型装置；441、第一成型辊；442、第二成型辊；443、第一驱动电机；444、第二驱动电机；445、同步带；446、滑动支撑座；447、升降机构；5、出料输送单元；6、入口导向板；7、出口导向板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明提出的一种SCR高比表面积板式催化剂，包括：若干第一催化层1和若干第二催化层2交错设置；如图1所示，第一催化层1的截面为连续U形；第二催化层2的截面为直线；组合后将若干的第一催化层1和若干的第二催化层2置于框架内形成板式催化剂；

如图1所示，第一催化层(1)的截面为连续U形；所述第二催化层(2)的截面为直线。且第一催化层1和第二催化层2交错设置在框架内；如图2所示，第一催化层1U形的底部，与第二催化层2相邻U形的顶部接触，并将组合后的若干第一催化层1和若干第二催化层2置于框架内形成板式催化剂；

如图3所示，第一催化层1和第二催化层2的U形底部均为平直结构，而该平直结构与相邻第二层催化剂U形顶部接触配合，在框架内形成板式催化剂；

另外，在本发明中第一催化层1的U形的底部与相邻第一催化层1连接处的顶部的半径之差为基板的厚度，且相邻第一催化层1连接处的顶部距离取π的整数倍；

如图4-9所示，本发明还提出了一种压型装置，包括：送料输送单元3、成型单元4和出料输送单元5，且，

送料输送单元3设置在使用地，通过送料输送单元3于将基板进行传送；成型单元4设置在使用地，并与送料输送单元3相邻设置，通过成型单元4将送料输送单元3传送来的基板进行压制成型；出料输送单元5设置在使用地，并与成型单元4相邻设置；通过出料输送单元5将成型单元4压制完成的基板进一步传送；其中，

成型单元4包括成型架41、第一覆膜组42、第二覆膜组43和成型装置44，该成型架41设置在使用地；第一覆膜组42设置在成型架41上端；第二覆膜组43设置在成型架41下端；成型装置44设置在成型架41上，并置于第一覆膜组42与第二覆膜组43之间；通过送料输送单元3输送来的基板会进入到成型装置44，而在通过成型装置44压制时，第一覆膜组42和第二覆膜组43上的硬质塑料膜427是经过成型装置44，因此在通过成型装置44压制基板时，会通过硬质塑料膜427将成型装置44与基板隔离，避免基板与成型装置44粘连；

且，第一覆膜组42包括放料辊421、第一导向辊422、第一张力控制辊423、第二张力控制辊424、第二导向辊425和收料辊426，该放料辊421设置在成型架41的一侧；第一导向辊422设置在成型架41上；第一张力控制辊423设置在成型架41上；第二张力控制辊424设置在成型架41上，并与第一张力控制辊423相对设置；第二导向辊425设置在成型架41上，并与第一导向辊422相对设置；收料辊426设置在成型架41，并与放料辊421相对设置，本发明中，收料辊426内设置气胀轴；另外，硬质塑料膜427设置在放料辊421上，且一端依次穿过第一导向辊422、第一张力控制辊423、成型装置44、第二张力控制辊424和第二导向辊425后连接在收料辊426上；

本发明中，第二覆膜组43的结构与第一覆膜组42相同，为节省篇幅，本发明对此不进一步限定；

成型装置44包括第一成型辊441、第二成型辊442、第一驱动电机443和第二驱动电机444；该第一成型辊441和第二成型辊442相对设置在成型架41上，且第一成型辊441与送料输送单元3连接；第一驱动电机443设置在成型架41上，并与第一成型辊441连接；第二驱动电机444设置在成型架41上，输出端通过传动轴置于成型架41另一侧，并通过同步带445与第二成型辊442连接；

另外，在临近第一成型辊441和第二成型辊442的位置分别设置有压缩空气喷嘴，通过吹出的压缩空气，进行第一成型辊441和第二成型辊442的吹扫，避免第一成型辊441和第二成型辊442出现基板残留物，影响压制操作；

当然，为更好的进行控制，能够压制成不同波峰的第一催化层1和第二催化层2，本发明中优选的，第二成型辊442设置在成型架41上的滑动支撑座446上，并通在设置在成型架41上的升降机构447的带动下进行动作；如图5所示，根据需要使升降机构动作，进而带动第二成型辊442动作，实现第二成型辊442竖直方向的位置改变；

当基板被传送到成型装置44时，通过成型装置44进行基板的压制，而由于第一覆膜组42和第二覆膜组43上的硬质塑料膜427分别经过第一成型辊441和第二成型辊442，致使第一压制辊和第二压制辊不直接与基板接触，避免了第一成型辊441和第二成型辊442上出现与基板粘连的情况；而由于硬质塑料膜427是从放料辊421缠绕到收料辊426，因此硬质塑料膜427是可以反复进行使用的；本发明中，优选的硬质塑料膜427的厚度为0.03～0.1mm；

送料输送单元3包括水平传送机、若干竖直导向辊32和若干压辊33，该水平传送机设置在使用地，并与成型单元4相邻设置；若干竖直导向辊32相对设置在水平传送机上；若干压辊33通过连接架34设置在水平传送机上方；通过水平传送机进行基板传输时，通过竖直导向辊32限制基板在水平传送机上的位置，并配合水平传送机同时进行基板的传送，而当到达若干压辊33位置时，通过水平传送机、竖直导向辊32和若干压辊33的配合，进行基板的传送，进而保证基板传送的稳定性，且当通过成型装置44对基板成型时，避免基板受力变形；

本发明中，为更好的进行基板的传送和压制，还设置有入口导向板6和出口导向板7，该入口导向板6设置在送料输送单元3与成型单元4之间；出口导向板7设置在成型单元4与出料输送单元5之间；具体的，入口导向板6分上下两层结构，如图6所示，经过送料输送单元3传送的基板在进入到成型装置44前会进入到两层入口导向板6内，且上层的导向板处于倾斜状态，进而能够更好的适应基板的进入角度，提高后续的压制效果；而出口导向板7同样为两层结构，被成型装置44压制完成的基本会经过出口导向板7进入到处理输送单元；这样，通过入口导向板6和出口导向板7的配合，避免在压制的过程中基板被压制的两端变形(翘起等)，提高压制效果；

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SCR高比表面积板式催化剂，其特征在于，包括：若干第一催化层(1)和若干第二催化层(2)交错设置在框架内。

2.如权利要求1所述的SCR高比表面积板式催化剂，其特征在于，所述第一催化层(1)的截面为连续U形；所述第二催化层(2)的截面为直线。

3.如权利要求1所述的SCR高比表面积板式催化剂，其特征在于，所述第一催化层(1)和所述第二催化层(2)的截面均为连续U形；且所述第一催化层(1)和所述第二催化层(2)交错设置。

4.一种连续压制如权利要求1-3任一项所述的SCR高比表面积板式催化剂的压型装置，其特征在于，包括：

送料输送单元(3)，用于将基板进行传送，设置在使用地；

成型单元(4)，用于将所述送料输送单元(3)传送来的基板进行压制成型，设置在使用地，并与所述送料输送单元(3)相邻设置；

出料输送单元(5)，用于将所述成型单元(4)压制完成的基板进一步传送，设置在使用地，并与所述成型单元(4)相邻设置。

5.如权利要求4所述的压型装置，其特征在于，所述成型单元(4)包括：

成型架(41)，设置在使用地；

第一覆膜组(42)，设置在所述成型架(41)上端；

第二覆膜组(43)，设置在所述成型架(41)下端；

成型装置(44)，设置在所述成型架(41)上，并置于所述第一覆膜组(42)与所述第二覆膜组(43)之间。

6.如权利要求5所述的压型装置，其特征在于，所述第一覆膜组(42)包括：

放料辊(421)，设置在所述成型架(41)的一侧；

第一导向辊(422)，设置在所述成型架(41)上；

第一张力控制辊(423)，设置在所述成型架(41)上；

第二张力控制辊(424)，设置在所述成型架(41)上，并与所述第一张力控制辊(423)相对设置；

第二导向辊(425)，设置在所述成型架(41)上，并与所述第一导向辊(422)相对设置；

收料辊(426)，设置在所述成型架(41)上，并与所述放料辊(421)相对设置；

硬质塑料膜(427)，设置在所述放料辊(421)上，且一端依次穿过所述第一导向辊(422)、所述第一张力控制辊(423)、所述成型装置(44)、所述第二张力控制辊(424)和所述第二导向辊(425)后连接在所述收料辊(426)上。

7.如权利要求5所述的压型装置，其特征在于，所述成型装置(44)包括：

第一成型辊(441)和第二成型辊(442)，相对设置在所述成型架(41)上；且所述第一成型辊(441)与所述送料输送单元(3)连接；

第一驱动电机(443)，设置在成型架(41)上，并与所述第一成型辊(441)连接；

第二驱动电机(444)，设置在所述成型架(41)上，输出端通过传动轴置于所述成型架(41)另一侧，并通过同步带(445)与所述第二成型辊(442)连接。

8.如权利要求7所述的压型装置，其特征在于，所述第二成型辊(442)设置在所述成型架(41)上的滑动支撑座(446)上，并通在设置在所述成型架(41)上的升降机构(447)的带动下进行动作。

9.如权利要求4所述的压型装置，其特征在于，所述送料输送单元(3)包括：

水平传送机，设置在使用地，并与所述成型单元(4)相邻设置；

若干竖直导向辊(32)，相对设置在所述水平传送机上；

若干压辊(33)，通过连接架(34)设置在所述水平传送机上方。

10.如权利要求4所述的压型装置，其特征在于，还包括：

入口导向板(6)，设置在所述送料输送单元(3)与所述成型单元(4)之间；

出口导向板(7)，设置在所述成型单元(4)与所述出料输送单元(5)之间。