CN202860402U - 一种模块化脱硝催化剂构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化脱硝催化剂构件。所述催化剂构件包括金属丝网、防踩踏格栅、蜂窝催化剂单体、减震材料、外壳、支撑格栅和承载格栅；若干蜂窝催化剂单体构成一组，在一组催化剂单体四周包覆有外壳；在一组蜂窝催化剂单体上方设有防踩踏格栅，在防踩踏格栅上方设有金属丝网；在一组蜂窝催化剂单体下方依次设有支撑格栅和承载格栅。本实用新型的催化剂构件能够解决现有技术中在催化剂使用时存在的支撑、震动和踩踏等条件下对催化剂本体造成的损害问题，具有很好的使用效果。

Description

一种模块化脱硝催化剂构件

技术领域

本实用新型涉及脱硝催化剂技术领域，特别涉及选择性催化还原SCR脱硝工艺的模块化催化剂构件。

背景技术

氮氧化物（NOx）是大气污染的主要污染源之一，包括多种化合物如一氧化二氮(N₂O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO₂)、三氧化二氮 (N₂O₃)、四氧化二氮(N₂O₄)和五氧化二氮(N₂O₅)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。因此，职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟(气)，主要为一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮为主。

SCR法是在催化剂作用下，利用还原剂有选择性的与烟气中的NOx反应，并生成无毒害作用的N₂和H₂O的技术，其还原剂可以是氨气、氨水或尿素，亦可选用CO或H₂，还可选用小分子烷烃。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，放热量小，技术成熟等优点，是目前国内外烟气脱硝工程中应用最多的技术。

目前工业应用的脱硝催化剂主要分为三种类型：板式、蜂窝式以及波纹式，反应气体通过脱硝催化剂内的孔道，并在孔道表面发生催化还原反应，完成脱硝过程。工业应用中以蜂窝式应用较为广泛，主要通过将SCR催化剂单体按一定方式排列于催化剂模块中，组成催化剂排放阵列，再按要求将此阵列分层堆放，实现烟气脱硝的目的。

由于通常的烟气脱硝装置需要使用大量的脱硝催化剂，考虑到吊装和运输方便，现有技术中的脱硝催化剂多制成模块化催化剂结构，但是，由于SCR法中使用的催化还原催化剂（即脱硝催化剂）多由脆性材料制成，在运输、吊装及安装过程中，极易因操作不当造成催化剂碎裂，影响使用。现有技术在设计催化剂模块时，主要关注如何提高催化剂利用率，防止烟气分布不均匀，影响脱硝效率，对于如何在运输、吊装及安装过程中加强对催化剂单体的保护，防止催化剂单体破碎方面还存在不足。

CN201510884U介绍了一种蜂窝式脱硝催化剂模块，它包括呈立方柱面形状的催化剂框架和均匀排布于所述框架内的若干呈柱状的催化剂单元，并在该催化剂单元中设置结构相同、均匀排布、截面为正方形的若干柱体通道，使孔道内烟气流速分布均匀，烟气通过催化剂的压降降低，催化剂相率提高。该结构的不足之处在于，未考虑工业应用过程中，在催化剂使用时存在的支撑、震动和踩踏等问题对催化剂本体造成的损害。

CN201161190Y介绍了一种催化剂模块化结构，催化剂模块内集合通道的壁面上开有通孔，当两个催化剂单元叠加在一起时，在催化剂模块的壁面上形成完整的通孔，增加气体的扰动强度，提高催化剂利用率。该结构的不足之处在于，未考虑工业应用过程中，在催化剂使用时存在的支撑、震动和踩踏等条件下对催化剂本体造成的损害。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的模块化脱硝催化剂构件，旨在解决现有技术中在催化剂使用时存在的支撑、震动和踩踏等条件下对催化剂本体造成的损害问题。

本实用新型的模块化脱硝催化剂构件包括金属丝网、防踩踏格栅、蜂窝催化剂单体、减震材料、外壳、支撑格栅和承载格栅。若干个蜂窝催化剂单体构成一组，在一组催化剂单体四周包覆有外壳。在一组蜂窝催化剂上方的外壳内侧，设有防踩踏格栅，在防踩踏格栅上方设有金属丝网；在一组蜂窝催化剂下方的外壳内侧，依次设有支撑格栅和承载格栅；在相邻的蜂窝催化剂单体之间，以及蜂窝催化剂单体与外壳之间均填充减震材料。

根据本实用新型的模块化脱硝催化剂构件，其中所述的外壳可以采用整张钢板煨制，也可以采用四张钢板焊接；所述防踩踏格栅、支撑格栅和承载格栅均采用若干个格栅板横纵交错结构，根据不同用途设置不同的格栅板间距；减震材料可以选用陶瓷纤维带或者其他可以高温运行的，具有一定变形量的材料。

本实用新型模块化脱硝催化剂构件中，在相邻蜂窝催化剂以及蜂窝催化剂与外壳之间均填充减震材料，以避免在运输及吊装过程中因震动造成的蜂窝催化剂破碎；同时，减震材料可以确保烟气只能通过催化剂孔道流过整个催化剂床层；在蜂窝催化剂下方的支撑格栅与蜂窝催化剂单体直接接触，并根据模块构件内蜂窝催化剂单体的数目和大小进行设置格栅板数目和间距，防止蜂窝催化剂从格栅中掉落和格栅板堵塞催化剂孔道，承载格栅位于支撑格栅下方，不影响蜂窝催化剂孔道内烟气流动；在蜂窝催化剂上方设置防踩踏格栅，能够避免施工人员踩踏造成蜂窝催化剂破碎；在防踩踏格栅上设有一层金属丝网，可以防止施工过程中掉落的杂物对催化剂造成损伤。

与现有技术中的脱硝催化剂构件相比，本实用新型模块化脱硝催化剂构件通过设置两层格栅用于支撑蜂窝催化剂，放置格栅板堵塞催化剂孔道，影响脱硝效果；设置防踩踏格栅和金属丝网，防止施工过程中掉落的杂物对催化剂造成损伤。设置减震材料，减轻蜂窝催化剂之间以及蜂窝催化剂与外壳之间的碰撞，避免蜂窝催化剂因碰撞产生破碎。

附图说明

图1为本实用新型模块化脱硝催化剂构件结构示意图。

其中：1-金属丝网、2-防踩踏格栅、3-蜂窝催化剂、4-减震材料、5-外壳、6-支撑格栅、7-承载格栅。

图2为支撑格栅的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型模块化脱硝催化剂构件的具体方案和使用方式。

如图1所示，本实用新型的模块化脱硝催化剂构件包括金属丝网1、防踩踏格栅2，蜂窝催化剂单体3，减震材料4，外壳5，支撑格栅6和承载格栅7。若干个蜂窝催化剂3构成一组，置于外壳5内，蜂窝催化剂3的上方设置防踩踏格栅2，金属丝网1设置于防踩踏格栅2的上方，防踩踏格栅2和金属丝网1与外壳5之间为可拆卸连接；在相邻的蜂窝催化剂3以及蜂窝催化剂3与外壳5之间均填充减震材料4；支撑格栅6和承载格栅7依次排列在蜂窝催化剂3下方，并与外壳5焊接连接。

由于脱硝催化剂多由脆性材料制成，在运输、吊装及安装过程中，极易因操作不当造成催化剂碎裂，影响使用。如图1所示，本实用新型模块化脱硝催化剂构件中，在相邻蜂窝催化剂以及蜂窝催化剂与外壳之间均填充减震材料，减轻在运输及吊装过程中因震动造成的蜂窝催化剂之间以及蜂窝催化剂与外壳之间的碰撞，避免蜂窝催化剂因碰撞产生破碎，同时，填充减震材料可以形成对烟气流通的阻碍作用，确保烟气只能通过催化剂孔道流过整个催化剂床层；在蜂窝催化剂下方需设置承担载荷的格栅，为防止格栅堵塞催化剂孔道，影响脱硝效率，在蜂窝催化剂的下方采用两层格栅结构，其中，支撑格栅与蜂窝催化剂直接接触，并根据模块内蜂窝催化剂数目和大小进行设置格栅板数目和间距，格栅板间距略小于蜂窝催化剂，防止蜂窝催化剂从格栅中掉落和格栅板堵塞催化剂孔道，承载格栅位于支撑格栅下方，不与蜂窝催化剂直接接触，不影响蜂窝催化剂孔道内烟气流动；在蜂窝催化剂的上方设置防踩踏格栅，可以避免安装蜂窝催化剂过程中，施工人员直接踩在蜂窝催化剂表面，造成蜂窝催化剂破碎；在防踩踏格栅上方设有一层或几层金属丝网，防止施工过程中，从高处掉落的工具等杂物直接落在蜂窝催化剂上，对催化剂造成损伤。

本实用新型模块化脱硝催化剂构件在使用时，应根据蜂窝催化剂单体重量和尺寸设置每组催化剂单体的数量。

如图2所示，给出了一种具体的模块化催化剂构件。催化剂单体截面尺寸150mm×150mm，以4块催化剂成一组为例，详细描述本实用新型模块化脱硝催化剂构件的使用方式。

4块催化剂单体成一组，采用2×2方式布置，在蜂窝催化剂下方的支撑格栅为十字形结构，格栅板间距146mm，既确保蜂窝催化剂不会掉落，又可以起到支撑催化剂的作用；在支撑格栅下方设置承载格栅，主要用于承担蜂窝催化剂载荷；将4块蜂窝催化剂依次放入壳体内，并将减震材料致密地填充在相邻蜂窝催化剂以及蜂窝催化剂与外壳之间；在蜂窝催化剂上部放置防踩踏格栅和金属丝网，完成整个催化剂安装，形成模块化催化剂构件。

Claims (7)

1.一种模块化脱硝催化剂构件，其特征在于，所述催化剂构件包括金属丝网、防踩踏格栅、蜂窝催化剂单体、减震材料、外壳、支撑格栅和承载格栅；若干个蜂窝催化剂单体构成一组，在一组催化剂单体四周包覆有外壳；在一组蜂窝催化剂单体上方的外壳内侧，设有防踩踏格栅，在防踩踏格栅上方设有金属丝网；在一组蜂窝催化剂单体下方的外壳内侧，依次设有支撑格栅和承载格栅。

2.按照权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于，在相邻的蜂窝催化剂单体之间，以及蜂窝催化剂单体与外壳之间均填充减震材料。

3.按照权利要求2所述的催化剂构件，其特征在于，所述的减震材料选用陶瓷纤维带。

4.按照权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于，所述的外壳采用整张钢板煨制，或者采用四张钢板焊接制成。

5.按照权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于，所述防踩踏格栅、支撑格栅或承载格栅均采用若干个格栅板横纵交错结构。

6.按照权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于，所述的支撑格栅和承载格栅与外壳焊接连接。

7.按照权利要求1所述的催化剂构件，其特征在于，所述的防踩踏格栅及金属丝网与外壳之间为可拆卸连接。

Images