CN201909512U - 一种多功能催化剂干燥炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能催化剂干燥炉，包括炉体、与炉体上部连接的烟气总管、高温循环风机、蒸汽换热器和进风管，其中：烟气总管、高温循环风机、蒸汽换热器和进风管顺序连接，进风管另一端与炉体底部连接，在烟气总管与高温循环风机之间依次并联设置排气管A、排气管B和新鲜空气补充管，在炉体底部和炉体内设置有安全防火水管，在进风管与炉体连接处有用于均布气体的送气角度可调的布气狭缝。由本实用新型生产的催化剂蜂窝体内外均匀定型、均压干燥，不开裂，不变形；对于发生放热反应，可以进行快速控制，安全性高；自动化程度高，劳动强度低；设备结构紧凑，维护方便，采用蒸汽为热源，维护成本低，便于规模操作控制。

Description

一种多功能催化剂干燥炉

技术领域

本实用新型属于干燥炉设计技术领域，尤其涉及一种多功能催化剂干燥炉设计技术。

背景技术

干燥炉是工业生产中的常规设备，特别是在催化剂生产过程中，常常需要在不同阶段对催化剂各个中间体进行精确程序干燥。

SCR(选择性催化还原)烟气脱硝技术是目前单独使用烟气脱硝效率最高的技术，随着国家环保政策的不断严格，已经有许多大型电站都安装SCR脱硝装置，未来将有更多的电站和氮氧化物排放源将安装SCR脱硝装置；而SCR脱硝催化剂占脱硝装置成本约40％，SCR催化剂生产制造已经成为了一个新兴的行业。而在SCR脱硝催化剂的生产工艺中，对单体进行干燥及定型，是非常关键的一步。蜂窝陶瓷生产厂家多采用两步干燥工艺，将脱水与脱除有机物分开，这样不仅占用了更多的场地、设备和资金，而且往往需要很长的时间进行低温干燥，生产效率低；而以往的专利提到的相关设备，在炉内高温和高湿度的情况下，炉内设计繁琐、设备可靠性不佳，可以预见的维护成本高，甚至缺少一定的安全措施；只有在配置了适当的安全防护设施，炉内结构简单，设备维护成本低，环境友好，同时保证产品质量和高的合格率，才是理想的干燥设备。

发明内容

本实用新型公开了一种多功能催化剂干燥炉。本实用新型要解决的问题是提供一种设计结构紧凑、设备安全可靠、环境友好的设备，本实用新型干燥炉通过精确控制干燥炉内温度、碳氢化合物含量、循环烟气流速、新鲜空气加入量和废气排放量等手段实现脱硝催化剂蜂窝体均匀干燥。

本实用新型提供以下技术方案实现：

一种多功能催化剂干燥炉，包括炉体、与炉体上部连接的烟气总管、高温循环风机、蒸汽换热器和进风管，其中：烟气总管、高温循环风机、蒸汽换热器和进风管顺序连接，进风管另一端与炉体底部连接，在烟气总管与高温循环风机之间依次并联设置排气管A、排气管B和新鲜空气补充管，在炉体底部和炉体内设置有安全防火水管，在进风管与炉体连接处有用于均布气体的送气角度可调的布气狭缝。

进一步所述排气管B与废气处理装置连接。

所述排气管A、排气管B、新鲜空气补充管和蒸汽换热器的进水管均分别设置有控制阀门。

所述炉体设置有二氧化碳在线检测系统、入口烟气温度检测器和出口烟气温度检测器，测量数据由DCS处理并程序控制排气管A、排气管B、新鲜空气补充管和蒸汽换热器的进水管各自设置的控制阀门，DCS同时与高温循环风机开关连接并进行控制。DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，DCS控制技术可根据需要进行调控，是目前成熟的控制技术方法。

所述炉体包括覆盖炉体的保温层和炉门，设置于炉体内的金属网格托盘和用于放置金属网格托盘的托盘轨道。

所述的金属网格托盘表面为金属织网，主体为托盘支架，由推车将金属网格托盘摆放在托盘轨道上。

所述安全防火水管上设有手动防火控制阀。

本实用新型的管路在干燥炉本体、烟气总管、循环风机、管式加热器和布气狭缝形成一个内循环；内循环可以减少热量的损失，同时也可以保证精确的温度控制；通过布气狭缝角度的调整，可以保证进气的角度和气流分布均匀；排气管A和排气管B都连通有引风机，保证了排气管道内为负压，增加了干燥炉的安全性；排气管B与废气处理装置连通，有机物大量释放阶段，系统将关闭排气阀A，打开排气阀B，进行废气处理，保证干燥炉排气符合环保标准；同时，新鲜空气进气口与大气连通，通过程序控制的排气阀和进气阀，保证了干燥炉内烟气有充足的新鲜空气，通过新鲜空气管以及在降温阶段可以快速降温；通过检测炉内的碳氢化合物的含量，指定限值，超过设定低限值后，系统会自动开大新鲜空气进气量，加大排气气量；当炉内碳氢化合物超过高限值，系统会自动喷入防火水，降低系统温度，停止程序运行，防止炉内累计过多的碳氢化合物，发生爆炸危险或者在高温阶段发生放热反应；干燥炉的炉门和托盘摆放，以及干燥炉的温度和气流控制完全实现了自动化控制。

有益效果：本实用新型所述干燥炉占地小，结构紧凑，装置可靠性高，对环境友好，安全性好，节约能源，自动化操作，成品率高；本实用新型采用一组炉体实现了多功能干燥；金属网格托盘通用性强；通过增加设备的数量，即可以方便的扩大产能；也可以通过扩大单个炉体体积，增大单个炉体产能。干燥炉可以在30～80小时内，在室温～150℃范围内，处理截面分布15×15～50×50孔，长度从200～1500mm长度的整体成型蜂窝催化剂单体，干燥后的催化剂水分和有机物含量≤0.2％，干燥合格率可达95％以上。

附图说明

下面结合具体实施方式和附图说明对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型整体布置结构示意图；

图2是本实用新型金属织网结构示意图；

图3是本实用新型DCS控制方式示意图。

图中，1是炉体，2是进风管，3是喇叭形集风罩，4是烟气总管，5是高温循环风机，6是蒸汽换热器，7是布气狭缝，8是排气管A，9是排气管A程控阀，10是排气管B，11是排气管B程控阀，12是新鲜空气补充管，13是新鲜空气补充管程控阀，14是蒸汽换热器进水管，15是蒸汽换热器进水管程控阀，16是安全防火水管，17是安全防火水管阀门，18是入口烟气温度检测器，19是出口烟气温度检测器，20是二氧化碳在线检测系统，21是金属网格托盘，22是炉门，23是托盘轨道，24是金属织网，25是托盘支架，27是废气处理装置。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步说明。实施例用于说明本实用新型，不以任何方式限制本实用新型。

结合图1至图3.

本例提供了一种生产蜂窝型SCR脱硝催化剂的干燥炉，包括带金属网格托盘21的干燥炉本体1、布置在烟气总管4的循环风机5、用于加热循环烟气的管式换热器6以及连接在排气管B10上的废气处理装置27，干燥炉体1上端设有集风罩3，下端设有用于均布气体的布气狭缝7。

干燥炉体1包括保温层、炉门22、金属网格托盘21、用于放置金属网格托盘21的托盘轨道23、喇叭型集风罩3，所述保温层位于干燥炉体1的外侧四周；所述炉门22位于干燥炉体1的一侧；所述布气狭缝7位于托盘轨道23的下方，与炉门22位置向对，与烟气总管4连通；所述喇叭型集风罩3位于干燥炉体1的顶部，位于托盘轨道23上方与烟气总管4连通。

管式换热器6是蒸汽管管式换热器6，管式换热器6位于布气狭缝7与循环风机5之间，与烟气总管4所连通。

金属网格托盘21表面为金属织网24，主体为托盘支架25，由推车将金属网格托盘21摆放在托盘轨道23上。所述托盘轨道23为一对，可以摆放1至4个金属网格托盘21。

排气管A8、排气管B10、和新鲜空气补充管12分别与烟气总管4并联连通，位于喇叭形集风罩3和循环风机5之间；安全防火水管16与烟气总管4连通，布置在管式换热器6与布气狭缝7之间的位置，在炉体1底部和炉体1内。

排气管A8上设有程控排气阀9。排气管B10上设有程控排气阀11，并且排气管B10与废气处理装置27相连通。新鲜空气补充管12上设有程控新鲜空气控制阀13。蒸汽管14上设有程控蒸汽控制阀15。安全防火水管16上设有手动防火控制阀17。

本例包括一套二氧化碳在线检测系统20、一套入口烟气温度检测器18、一套出口烟气温度检测器19，从热电偶18、热电偶19和二氧化碳在线检测系统20获取信息，与控制系统的设定程序比对，用以控制蒸汽阀15、新鲜空气控制阀13、排气阀A9、排气阀B11的开度。

本例的管式换热器6、布气狭缝7、废气处理装置27都是常见的装置。

本实用新型的管路在干燥炉体1、烟气总管4、循环风机5、管式加热器6和布气狭缝7形成一个内循环；内循环可以减少热量的损失，同时也可以保证精确的温度控制；通过布气狭缝7角度的调整，可以保证进气的角度和气流分布均匀；排气管A8和排气管B10都连通有引风机，保证了排气管道内为负压，增加了干燥炉的安全性；排气管B8与废气处理装置27连通，有机物大量释放阶段，系统将关闭排气阀A8，打开排气阀B10，进行废气处理，保证干燥炉排气符合环保标准；同时，新鲜空气进气口12与大气连通，通过程序控制的排气阀和进气阀，保证了干燥炉内烟气有充足的新鲜空气，通过新鲜空气管以及在降温阶段可以快速降温；通过检测炉内的碳氢化合物的含量，指定限值，超过设定低限值后，系统会自动开大新鲜空气进气量，加大排气气量；当炉内碳氢化合物超过高限值，系统会自动喷入防火水，降低系统温度，停止程序运行，防止炉内累计过多的碳氢化合物，发生爆炸危险或者在高温阶段发生放热反应；干燥炉的炉门和托盘摆放，以及干燥炉的温度和气流控制完全实现了自动化控制。

更具体地说，本例的干燥炉本体1的外观为长方体，用不锈钢板材焊接制成，在干燥炉体外部包裹着保温层。煅烧炉本体内部结构简单，正面为炉门22，炉内布置有两条轨道23，根据炉体的大小，可以摆放1～4个金属网格托盘21，由于托盘表面金属网眼细密，支撑能力强，透气性好，所要不同规格催化剂孔径都适用。炉体的顶部是一个喇叭形的集风罩3，将炉内的烟气统一收集到与集风罩3相连通的烟气总管4中，部分烟气将会被烟气总管上的排气管A8或者B10抽走，在不同的干燥阶段，将会有不同排气管起作用。有一部分没有被排气管抽走的烟气，与新鲜空气一起，被安装在烟气总管的循环风机5，一起被送入管式加热器6加热，通过安装在与炉门相对侧面炉体下部的布气狭缝7，将加热后的烟气和空气混合气体，均匀的送入干燥炉本体。

在排气管B的管路上，有废弃处理装置27，将烟气中的有机物去除后，达标排放。

干燥炉本体的布气狭缝处和炉顶烟气总管位置，安装有温度检测装置18和19，以及二氧化碳检测系统20，通过信号反馈到DCS控制器26，然后来控制排气阀A、排气阀B、新鲜空气进气阀、蒸汽阀、风机等设备的开度和自动控制，保证系统温度稳定，在出现有机物超标的情况下，系统自动报警和采取必要的安全措施，直至停止程序。

干燥使用时，在挤压单体进入干燥炉之前，调整好布气狭缝7的位置，目的是使布气狭缝7对准干燥物，先将循环风机5打开至低速档位，将新鲜空气阀门打开至低开度，开启排风阀A，使炉内形成负压。将挤压成型的15*15孔大节距，约1500mm的超长单体垂直摆放在金属网格托盘21上，每个托盘摆满后，由机械小车自动推入干燥炉，每个干燥炉本体1内可放置4个托盘，装满后，将炉门22关闭，锁紧。检查排气阀B、安全水阀是否可以正常运转，打开相应的干燥程序，在DCS画面中查看各个阀门、温度、二氧化碳浓度、压力等数据采集信号是否处于正常状态，检查报警信号是否工作正常，核对无误后，开启干燥程序，运行过程中，系统会自动处理温度控制、二氧化碳报警等问题，干燥程序结束后，炉体自动停止运行，开启炉门。整个过程运行时间在40～60个小时左右，干燥温度为室温～130度之间，干燥后催化剂含水率小于0.2％，干燥合格率在95％以上。

Claims (7)

1.一种多功能催化剂干燥炉，包括炉体(1)、与炉体(1)上部连接的烟气总管(4)、高温循环风机(5)、蒸汽换热器(6)和进风管(2)，其特征在于：烟气总管(4)、高温循环风机(5)、蒸汽换热器(6)和进风管(2)顺序连接，进风管(2)另一端与炉体(1)底部连接，在烟气总管(4)与高温循环风机(5)之间依次并联设置排气管A(8)、排气管B (10)和新鲜空气补充管(12)，在炉体(1)底部和炉体(1)内设置有安全防火水管(16)，在进风管(2)与炉体(1)连接处有用于均布气体的送气角度可调的布气狭缝(7)。

2.根据权利要求1所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述排气管B (10)与废气处理装置(27)连接。

3.根据权利要求1或2所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述排气管A(8)、排气管B (10)、新鲜空气补充管(12)和蒸汽换热器(6)的进水管(14)均分别设置有控制阀门(9、11、13、15)。

4.根据权利要求3所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述炉体(1)设置有二氧化碳在线检测系统(20)、入口烟气温度检测器(18)和出口烟气温度检测器(19)，测量数据由DCS处理并程序控制排气管A(8)、排气管B (10)、新鲜空气补充管(12)和蒸汽换热器(6)的进水管(14)各自设置的控制阀门(9、11、13、15)，DCS同时与高温循环风机(5)开关连接并进行控制。

5.根据权利要求3所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述炉体(1)包括覆盖炉体的保温层和炉门(22)，设置于炉体(1)内的金属网格托盘(21)和用于放置金属网格托盘(21)的托盘轨道(23)。

6.根据权利要求5所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述的金属网格托盘(22)表面为金属织网(24)，主体为托盘支架(25)，由推车将金属网格托盘(22)摆放在托盘轨道(23)上。

7.根据权利要求3所述的多功能催化剂干燥炉，其特征在于：所述安全防火水管(16)上设有手动防火控制阀(17)。

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