CN117861439B - 一种便于调节气流的脱硝塔结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于调节气流的脱硝塔结构，涉及脱硝塔气流调节领域，包括脱硝主塔，所述脱硝主塔的一侧设置有混合塔，脱硝主塔的进气口与混合塔的出气口之间固定安装有连通管道，贯穿混合塔的正面靠下端活动安装有气密门，混合塔的一侧设置有真空缓冲罐，真空缓冲罐的出气口与混合塔的进气口之间固定安装有电动流量阀，真空缓冲罐的一侧设置有预热塔；本发明回收了热能，不仅避免了高温净气直接外排，造成温室效应，同时还降低了预热烟气所需的能耗，节约了能耗，并且提高了转化率，同时避免了积灰逐层累积，堵塞填料，便于积灰的集中处理，还避免了氨水未经分解直接落入混合塔底部造成浪费和污染。

Description

一种便于调节气流的脱硝塔结构

技术领域

本发明涉及脱硝塔气流调节领域，特别涉及一种便于调节气流的脱硝塔结构。

背景技术

在一些工业生产过程中，会产生大量含有氮氧化物的烟气，因为多数氮氧化物均是对环境有害的，因此需要在脱硝塔结构中完成脱硝过程，将氮氧化物转化为无害的二氧化氮和水后才能进行排放，现有的脱硝塔结构脱硝时，主要是采用高温下转化氨气与氮氧化物的方法，在催化剂和高温的作用下，将氮氧化物和氨气的混合气转化为高温氮气和水蒸气，本方案具体涉及便于调节气流的脱硝塔结构；现有的脱硝塔结构在使用时，高温下附着催化剂的填料容易生成积灰并逐层累积，导致下层的填料被堵塞，同时反应后，高温的氮气和水蒸气不能得以二次利用，直接外排，造成了温室效应，余热无法利用，浪费了热能，并且由于现有的反应多是采用喷淋氨水在高温下分解生成所需的氨气，之后再在混合器中进行混合，因此在进入到混合器中之前，氨水与高温的烟气接触不充分，部分氨水未经分解便会落入混合塔底部，容易造成氨水的浪费和污染。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种便于调节气流的脱硝塔结构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种便于调节气流的脱硝塔结构，包括脱硝主塔，所述脱硝主塔的一侧设置有混合塔，脱硝主塔的进气口与混合塔的出气口之间固定安装有连通管道，贯穿混合塔的正面靠下端活动安装有气密门，混合塔的一侧设置有真空缓冲罐，真空缓冲罐的出气口与混合塔的进气口之间固定安装有电动流量阀，真空缓冲罐的一侧设置有预热塔，预热塔的出气口与真空缓冲罐的进气口之间通过管道连通；

所述脱硝主塔的后方靠上端设置有换热组件，换热组件包括壳体，壳体的后端固定安装有净气出口，壳体的前端固定安装有净气进口，贯穿壳体的顶面靠前端固定安装有烟气出口，贯穿壳体的底面靠后端固定安装有烟气进口，壳体的内部安装有换热外管，换热外管的内部安装有换热内管，烟气出口与预热塔的进气口之间安装有烟气管道，脱硝主塔的出气口与净气进口之间安装有净气管；

所述脱硝主塔的内部靠顶端固定安装有整流加热器，脱硝主塔的内壁且位于整流加热器的下方开设有若干圈卡槽，脱硝主塔的内部且位于整流加热器的下方设置有若干个填料组件。

作为本发明的进一步方案，所述混合塔的后方设置有氨水罐，氨水罐的出水口与混合塔的背面居中安装有输氨管，输氨管的正面靠顶端且位于混合塔的内部居中安装有两个喷嘴阵列，混合塔的内部且位于喷嘴阵列的上方固定安装有混合器，混合塔的内部且位于气密门的后方安装有曝气组件，脱硝主塔的每一层塔身正面均安装有检修门。

作为本发明的进一步方案，所述填料组件包括填料筒，填料筒的内圈靠底部固定安装有防漏网，防漏网的顶端固定安装有积灰筒，填料筒的顶端固定安装有卡环。

作为本发明的进一步方案，所述曝气组件包括曝气台，曝气台的外圈靠底端固定安装有搭载框，贯穿搭载框的上下端且靠四角的位置均活动安装有滚轮，搭载框的底面靠两侧均设置有轮轨，贯穿曝气台的侧面台体开设有若干个曝气孔，贯穿曝气台的顶面台体开设有通气孔。

作为本发明的进一步方案，所述净气出口和净气进口均与换热内管的内部连通，烟气出口和烟气进口均与换热外管的内部连通，净气出口与气液分离器的进气口连通，换热外管和换热内管均呈螺旋状设置。

作为本发明的进一步方案，所述填料筒和积灰筒均呈斗形设置，且填料筒通过卡环配合卡槽与脱硝主塔的内壁卡接，填料筒的底端内径小于积灰筒的顶端内径，积灰筒的底端呈封闭设置。

作为本发明的进一步方案，所述轮轨与混合塔的内壁固定连接，搭载框通过滚轮与轮轨滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述曝气台呈空心的圆台状设置，通气孔呈斗形设置，若干个曝气孔均呈顺时针方向且向上倾斜设置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过设置换热组件，脱硝后的高温净气通过净气管配合净气进口进入到壳体中的换热内管中，而低温的待脱硝烟气通过烟气进口进入到换热外管中，高温净气和低温的待脱硝烟气在换热组件中完成换热，对待脱硝烟气进行第一次预热，回收利用了热能，不仅避免了高温净气直接外排，同时还降低了待脱硝烟气在预热塔中预热所需的能耗，节约了能耗；

2、通过设置填料组件，附着了催化剂的填料填充在填料筒与积灰筒之间的空间中，通过二者斗形筒壁的引导，使填料从上而下逐层且均匀的分散开，保证了同等量填料的同时延长了填料的填充长度，以此增加了催化剂与烟气的接触时间，提高了反应的转化率，同时采用积灰筒承接上一层填料高温反应后生成的积灰，避免上层积灰逐层累积，堵塞下层填料，同时便于对积灰进行集中处理；

3、通过设置曝气组件，利用曝气孔和通气孔的引导，使预热后的烟气在混合塔中形成上升的涡流，使得氨水喷出下落后与高温烟气接触，利用高温涡流带动氨水分解并上升混合，避免氨水下落时与高温烟气之间因接触不充分，导致氨水未经分解直接落入到混合塔底部，造成浪费和污染，同时打开气密门后，拉动搭载框后带动滚轮沿着轮轨可取出曝气台，便于对曝气台进行清理和更换；

4、本发明通过设置换热组件，回收了热能，不仅避免了高温净气直接外排，造成温室效应，同时还降低了预热烟气所需的能耗，节约了能耗，通过设置填料组件增加了催化剂与烟气的接触时间，提高了转化率，同时便于收集上层填料高温下形成的积灰，避免了积灰逐层累积，堵塞填料，便于积灰的集中处理，通过设置曝气组件，形成涡流，保证氨水与预热烟气充分接触并分解，避免氨水未经分解直接落入混合塔底部造成浪费和污染，同时便于对曝气组件进行清理和更换。

附图说明

图1为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构的整体结构示意图；

图2为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构的整体结构后部视角图；

图3为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构中脱硝主塔的内部结构示意图；

图4为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构中换热组件的内部结构侧视图；

图5为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构中混合塔的内部结构侧视图；

图6为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构中填料组件的结构示意图；

图7为本发明一种便于调节气流的脱硝塔结构中曝气组件的结构示意图。

图中：1、脱硝主塔；2、混合塔；3、真空缓冲罐；4、预热塔；5、连通管道；6、气密门；7、电动流量阀；8、换热组件；9、气液分离器；10、烟气管道；11、氨水罐；12、输氨管；13、净气管；14、整流加热器；15、填料组件；16、卡槽；17、喷嘴阵列；18、混合器；19、曝气组件；801、壳体；802、净气出口；803、净气进口；804、烟气出口；805、烟气进口；806、换热外管；807、换热内管；1501、填料筒；1502、积灰筒；1503、卡环；1504、防漏网；1901、曝气台；1902、搭载框；1903、滚轮；1904、轮轨；1905、曝气孔；1906、通气孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，一种便于调节气流的脱硝塔结构，包括脱硝主塔1，脱硝主塔1的一侧设置有混合塔2，脱硝主塔1的进气口与混合塔2的出气口之间固定安装有连通管道5，贯穿混合塔2的正面靠下端活动安装有气密门6，混合塔2的一侧设置有真空缓冲罐3，真空缓冲罐3的出气口与混合塔2的进气口之间固定安装有电动流量阀7，真空缓冲罐3的一侧设置有预热塔4，预热塔4的出气口与真空缓冲罐3的进气口之间通过管道连通；

脱硝主塔1的后方靠上端设置有换热组件8，换热组件8包括壳体801，壳体801的后端固定安装有净气出口802，壳体801的前端固定安装有净气进口803，贯穿壳体801的顶面靠前端固定安装有烟气出口804，贯穿壳体801的底面靠后端固定安装有烟气进口805，壳体801的内部安装有换热外管806，换热外管806的内部安装有换热内管807，烟气出口804与预热塔4的进气口之间安装有烟气管道10，脱硝主塔1的出气口与净气进口803之间安装有净气管13；

脱硝主塔1的内部靠顶端固定安装有整流加热器14，脱硝主塔1的内壁且位于整流加热器14的下方开设有若干圈卡槽16，脱硝主塔1的内部且位于整流加热器14的下方设置有若干个填料组件15。

混合塔2的后方设置有氨水罐11，氨水罐11的出水口与混合塔2的背面居中安装有输氨管12，输氨管12的正面靠顶端且位于混合塔2的内部居中安装有两个喷嘴阵列17，混合塔2的内部且位于喷嘴阵列17的上方固定安装有混合器18，混合塔2的内部且位于气密门6的后方安装有曝气组件19，，脱硝主塔1的每一层塔身正面均安装有检修门，氨水罐11的内部安装有水泵，通过水泵配合输氨管12将氨水罐11中的氨水输送至喷嘴阵列17并形成水雾喷出，氨水在混合塔2中受热分解后形成氨气与预热之后的烟气在混合器18中完成混合。

填料组件15包括填料筒1501，填料筒1501的内圈靠底部固定安装有防漏网1504，防漏网1504的顶端固定安装有积灰筒1502，填料筒1501的顶端固定安装有卡环1503，通过设置填料组件15装载附着了催化剂的填料，同时收集催化过程中填料表面产生的积灰。

曝气组件19包括曝气台1901，曝气台1901的外圈靠底端固定安装有搭载框1902，贯穿搭载框1902的上下端且靠四角的位置均活动安装有滚轮1903，搭载框1902的底面靠两侧均设置有轮轨1904，贯穿曝气台1901的侧面台体开设有若干个曝气孔1905，贯穿曝气台1901的顶面台体开设有通气孔1906，当预热后的烟尘进入到混合塔2中后上升至曝气台1901中，并通过曝气孔1905和通气孔1906的引导喷出，形成涡流逐渐上升。

净气出口802和净气进口803均与换热内管807的内部连通，烟气出口804和烟气进口805均与换热外管806的内部连通，净气出口802与气液分离器9的进气口连通，换热外管806和换热内管807均呈螺旋状设置，待脱硝的烟气通过烟气进口805进入到换热外管806中，而脱硝后的烟气通过净气进口803进入到换热内管807中，二者进行换热后，低温的净气通过净气出口802排出，第一次预热后的烟气通过烟气出口804排出。

填料筒1501和积灰筒1502均呈斗形设置，且填料筒1501通过卡环1503配合卡槽16与脱硝主塔1的内壁卡接，填料筒1501的底端内径小于积灰筒1502的顶端内径，积灰筒1502的底端呈封闭设置，附着了催化剂的填料填充在填料筒1501的内壁与积灰筒1502的外壁之间形成的空间中，得以均匀的分散，同时上层填料在高温下形成的积灰落入到下层的积灰筒1502中。

轮轨1904与混合塔2的内壁固定连接，搭载框1902通过滚轮1903与轮轨1904滑动连接，打开气密门6后，向外拉动搭载框1902，使滚轮1903沿着轮轨1904滚动，便于将曝气台1901从混合塔2中拉出进行清洗和更换。

曝气台1901呈空心的圆台状设置，通气孔1906呈斗形设置，若干个曝气孔1905均呈顺时针方向且向上倾斜设置，当第二次预热后的烟气进入到曝气台1901中后，通过通气孔1906喷出并扩散，而通过曝气孔1905喷出的烟气则形成涡流逐渐上升。

需要说明的是，本发明为一种便于调节气流的脱硝塔结构，在使用时，首先填料组件15通过卡环1503配合卡槽16卡接在脱硝主塔1内部，附着了催化剂的填料填充在积灰筒1502外壁与填料筒1501内壁之间的空间中，通过二者的斗形壁体引导，从上而下的均匀摊开，当脱硝塔结构运行后，待脱硝的烟气通过烟气进口805进入到换热外管806中，并通过换热外管806输送至烟气出口804，再通过烟气出口804输送至烟气管道10中，之后通过烟气管道10输送到预热塔4中进行预热；

预热后的烟气通过管道输送至真空缓冲罐3中，再通过管道输送至混合塔2的底部，通过真空缓冲罐3配合电动流量阀7调节气体流量，当预热后的烟气进入到混合塔2的底部后，逐渐上升至曝气组件19中的曝气台1901内部，并通过曝气孔1905和通气孔1906的引导喷出，形成涡流上升，氨水罐11中的氨水通过水泵配合输氨管12将氨水罐11中的氨水输送至喷嘴阵列17并喷出，氨水在混合塔2中与上升的涡流烟气接触后受热分解生成氨气，并跟随烟气继续上升至混合器18完成混合，之后再通过连通管道5输送至脱硝主塔1中；

当混合了氨气的烟气穿过整流加热器14时被进一步加热，之后下沉至填料组件15处，并与填料接触后被催化剂催化，烟气中的氮氧化物和氨气反应生成氮气和水，形成净气，并且通过设置多个填料组件15逐层催化反应，提高了氮氧化物的转化率，避免净气中夹杂未转化的氮氧化物，而高温下，填料生成的积灰穿过防漏网1504后，落入到下一层的积灰筒1502中，便于对积灰进行收集，同时避免上层的积灰直接落入到下一层的填料中，逐层累积，导致下层的填料被堵塞；

完成脱硝过程中，高温的净气，即二氧化氮和水蒸气通过净气管13配合净气进口803，输送至壳体801内部的换热内管807中，当高温的净气穿过螺旋状的换热内管807时，与换热外管806中的低温待脱硝烟气进行换热，对低温的待脱硝烟气进行第一次预热，降低烟气在预热塔4中预热时所需的能耗，节约能耗，而换热后的净气则通过净气出口802进入到气液分离器9中进行气液分离；

完成整个脱硝过程后，打开气密门6，向外拉动搭载框1902，使滚轮1903沿着轮轨1904滚动，便于将曝气台1901从混合塔2中拉出进行清洗和更换，同时打开脱硝主塔1上的检修门后，通过吸尘器可定期抽出积灰筒1502中的积灰进行清理。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种便于调节气流的脱硝塔结构，其特征在于：包括脱硝主塔（1），所述脱硝主塔（1）的一侧设置有混合塔（2），脱硝主塔（1）的进气口与混合塔（2）的出气口之间固定安装有连通管道（5），贯穿混合塔（2）的正面靠下端活动安装有气密门（6），混合塔（2）的一侧设置有真空缓冲罐（3），真空缓冲罐（3）的出气口与混合塔（2）的进气口之间固定安装有电动流量阀（7），真空缓冲罐（3）的一侧设置有预热塔（4），预热塔（4）的出气口与真空缓冲罐（3）的进气口之间通过管道连通；

所述脱硝主塔（1）的后方靠上端设置有换热组件（8），换热组件（8）包括壳体（801），壳体（801）的后端固定安装有净气出口（802），壳体（801）的前端固定安装有净气进口（803），贯穿壳体（801）的顶面靠前端固定安装有烟气出口（804），贯穿壳体（801）的底面靠后端固定安装有烟气进口（805），壳体（801）的内部安装有换热外管（806），换热外管（806）的内部安装有换热内管（807），烟气出口（804）与预热塔（4）的进气口之间安装有烟气管道（10），脱硝主塔（1）的出气口与净气进口（803）之间安装有净气管（13）；

所述脱硝主塔（1）的内部靠顶端固定安装有整流加热器（14），脱硝主塔（1）的内壁且位于整流加热器（14）的下方开设有若干圈卡槽（16），脱硝主塔（1）的内部且位于整流加热器（14）的下方设置有若干个填料组件（15），填料组件（15）包括填料筒（1501），填料筒（1501）的内圈靠底部固定安装有防漏网（1504），防漏网（1504）的顶端固定安装有积灰筒（1502），填料筒（1501）的顶端固定安装有卡环（1503），填料筒（1501）和积灰筒（1502）均呈斗形设置，且填料筒（1501）通过卡环（1503）配合卡槽（16）与脱硝主塔（1）的内壁卡接，填料筒（1501）的底端内径小于积灰筒（1502）的顶端内径，积灰筒（1502）的底端呈封闭设置；

混合塔（2）的内部且位于气密门（6）的后方安装有曝气组件（19），曝气组件（19）包括曝气台（1901），曝气台（1901）的外圈靠底端固定安装有搭载框（1902），贯穿搭载框（1902）的上下端且靠四角的位置均活动安装有滚轮（1903），搭载框（1902）的底面靠两侧均设置有轮轨（1904），贯穿曝气台（1901）的侧面台体开设有若干个曝气孔（1905），贯穿曝气台（1901）的顶面台体开设有通气孔（1906），曝气台（1901）呈空心的圆台状设置，通气孔（1906）呈斗形设置，若干个曝气孔（1905）均呈顺时针方向且向上倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种便于调节气流的脱硝塔结构，其特征在于：所述混合塔（2）的后方设置有氨水罐（11），氨水罐（11）的出水口与混合塔（2）的背面居中安装有输氨管（12），输氨管（12）的正面靠顶端且位于混合塔（2）的内部居中安装有两个喷嘴阵列（17），混合塔（2）的内部且位于喷嘴阵列（17）的上方固定安装有混合器（18），脱硝主塔（1）的每一层塔身正面均安装有检修门。

3.根据权利要求1所述的一种便于调节气流的脱硝塔结构，其特征在于：所述净气出口（802）和净气进口（803）均与换热内管（807）的内部连通，烟气出口（804）和烟气进口（805）均与换热外管（806）的内部连通，净气出口（802）与气液分离器（9）的进气口连通，换热外管（806）和换热内管（807）均呈螺旋状设置。

4.根据权利要求1所述的一种便于调节气流的脱硝塔结构，其特征在于：所述轮轨（1904）与混合塔（2）的内壁固定连接，搭载框（1902）通过滚轮（1903）与轮轨（1904）滑动连接。