CN205323540U - 蜂窝状scr催化剂的中空安装模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，包括两端开口的箱体和催化剂单体，催化剂单体紧密排列在所述箱体内；其中，所述催化剂单体排列为至少两个催化剂单体阵列单元，相邻两个催化剂单体阵列单元之间设置气体缓冲腔。气体缓冲腔的设置降低了每段催化剂单体的入口和出口间的压降，从而提高催化剂的物理寿命。同时，气体缓冲腔的设置，使得从上一段催化剂单体阵列单元出来的气体在进入下一段催化剂单体阵列单元之前进行进一步的混匀，提高了催化剂单体的整体脱硝效率。进一步在箱体的内壁以及催化剂单体的外壁上设置缓冲层，避免了在运输及搬运过程中催化剂单体相互之间、以及催化剂单体与箱体内壁的直接接触而造成的磕碰等损伤。

Description

蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块

技术领域

本实用新型涉及蜂窝状SCR催化剂的安装技术领域，尤其是涉及蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块。

背景技术

当前，选择性催化还原即SCR技术(SelectiveCatalyticreduction)因其具有较高的NO_x去除效率而成为人们关注的焦点。在SCR技术中，蜂窝状SCR催化剂单体是整个技术的核心。最早期技术中，蜂窝状SCR催化剂单体生产出来后，使用普通包装箱采用单根包装方式包装后运输到安装现场；在现场，由于逐根安装催化剂单体到大的反应器中是不现实的，因此单根产品的外包装拆除后，需要将多根催化剂单体集中放置在容器中构成安装模块，然后再将安装模块整体安装到反应器中。这种包装安装方式存在以下缺点：由于脱硝催化剂是易碎品，采用普通包装容易碰撞产生破碎；采用单根包装，单件产品小、总数量多造成清点不便；安装时需拆除包装箱再集中放置在容器中，安装作业繁琐，工艺流程复杂。然后，针对这样的现状进行改进，就是现在普遍采用的集装箱式模块，即根据催化剂尺寸设计模块，催化剂单体生产出来后，按照阵列排布的方式将SCR催化剂安装到模块中，再将整个模块箱子运输到现场，并安装进反应器中。但是这样的安装方式也存在一定的弊端：由于催化剂属于易碎品，在运输和搬运过程中由于颠簸或碰撞容易损坏；并且，在运行过程中，由于催化剂是整根安装，在反应过程中，容易造成催化剂两端即气体入口和出口的压降过大，进而导致催化剂的物理寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，解决现有蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块中催化剂单体整根紧密排列安装，催化剂单体两端的压降过大，导致催化剂单体的物理寿命降低的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，包括两端开口的箱体和催化剂单体，所述箱体的一端为入气端口，另一端为出气端口；催化剂单体紧密排列在所述箱体内；其中，所述催化剂单体排列为至少两个催化剂单体阵列单元，相邻两个催化剂单体阵列单元的端面之间设置气体缓冲腔。

进一步地，还包括入口栅格和出口栅格，所述入口栅格和出口栅格分别连接在所述箱体的两端开口上。

具体地，所述入口栅格和出口栅格采用螺栓和螺母配合的固定结构分别连接在所述箱体的两端开口上。

进一步地，按由箱体的入气端口至出气端口的方向，所述催化剂单体阵列单元的长度增加。

进一步地，还包括下支撑金属网，所述下支撑金属网连接在所述箱体的出气端口上，且所述下支撑金属网位于出口格栅与所述催化剂单体阵列单元的出气口端面之间。防止催化剂单体从出口格栅的大的网格中掉落。

进一步地，还包括上支撑金属网，所述上支撑金属网连接在所述箱体的入气端口上，且所述上支撑金属网位于入口格栅与所述催化剂单体阵列单元的入气口端面之间。方便后续工程现场对SCR催化剂进行检查。

进一步地，还包括外层缓冲层，所述外层缓冲层设置在所述箱体的内壁上。

进一步地，还包括单体间缓冲层，所述单体间缓冲层设置在所述催化剂单体的外壁上。

进一步地，所述箱体由底板、盖板和两个侧板通过螺栓和螺母配合的固定结构连接。

进一步地，所述两个侧板的与底板和盖板连接的侧边部固定U型插槽，所述底板和盖板的两侧边分别插入相应侧的U型插槽中，并采用螺栓和螺母配合的固定结构连接。

进一步地，还包括吊耳，所述吊耳连接在所述入口栅格上。

本实用新型的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块中，将整根催化剂单体切割为至少两段，在箱体内排列为至少两个催化剂单体阵列单元，并控制相邻两个催化剂单体阵列单元之间设置气体缓冲腔，降低了每段催化剂单体的入口和出口间的压降，从而提高催化剂的物理寿命。同时，气体缓冲腔的设置，使得从上一段催化剂单体阵列单元出来的气体在进入下一段催化剂单体阵列单元之前进行进一步的混匀，提高了催化剂单体的整体脱硝效率。

进一步地，在箱体的内壁上铺设缓冲层，以及催化剂单体的外壁上围设缓冲层，使得催化剂单体之间不直接接触，催化剂单体与箱体内壁之间也不直接接触，避免了在运输及搬运过程中催化剂单体相互之间、以及催化剂单体与箱体内壁的直接接触而造成的磕碰等损伤。进一步地，缓冲层采用具有弹性的耐高温材料，弹性的耐高温材料之间的抗形变应力，能够增加催化剂单体的固定安装的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块的结构示意图，其中，去除了一个侧板和部分底板；

图2是图1中的A向结构示意图，未示出上支撑金属网；

图3是图1中的固定结构46的放大剖视结构示意图；

图4是图1中的B向结构示意图，未示出下支撑金属网；

图5是本实用新型蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块的改进的箱体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1至图5所示，说明本实用新型的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，包括两端开口的箱体1和催化剂单体，所述箱体1的一端为入气端口16，另一端为出气端口17；催化剂单体紧密排列在所述箱体1内；其中，所述催化剂单体排列为至少两个催化剂单体阵列单元2，相邻两个催化剂单体阵列单元2的端面(一个的出气口端面，另一个的入气口端面)之间设置气体缓冲腔3。箱体1内的至少两个催化剂单体阵列单元2的排列方式保持一致，例如均为8×3的阵列方式。在催化剂单体的长度一定的前提下，将现有的整根安装方式改进为本实用新型的分段式安装，各段催化剂单体阵列单元2之间设置的气体缓冲腔，使得从上一段催化剂单体阵列单元出来的气体在进入下一段催化剂单体阵列单元之前进行进一步的混匀，提高了催化剂单体的整体脱硝效率。例如，如图1中所示的采用两段式安装的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块。

所述箱体1由底板11、盖板12和两个侧板13、14通过螺栓和螺母配合的固定结构连接。还增设垫圈，增强连接的稳固性。该螺栓和螺母配合的固定结构采用与图3中所示的方式一样的固定结构。

作为支撑，在所述箱体1的两端开口上分别连接入口栅格4和出口栅格5，方便烟气的流通的同时，起到支撑箱体1的作用。

具体地，为了方便拆卸，所述入口栅格4和出口栅格5采用螺栓和螺母配合的固定结构46分别连接在所述箱体的两端开口上。如图2所示，所述入口栅格4是将钢条焊接得到的，首先将两个横向边条41和两个纵向边条42首尾顺次焊接得到入口栅格4的矩形外边框，然后在矩形外边框内以横向肋条43和纵向肋条44垂直的方式将横向肋条43和纵向肋条44焊接固定在矩形外边框上，构成入口栅格4。其中，横向肋条43采用圆钢，横向边条41、纵向边条42和纵向肋条44采用扁钢。为了便于在施工现场进行安装，在入口栅格4上焊接连接吊耳45。如图3所示的螺栓和螺母配合的固定结构46的剖视图，在箱体1的入气端口和入口栅格4的矩形外边框的相对应的连接位置上开设固装孔15和47，将螺栓461穿设在该固装孔上，另一端旋拧螺母462，将箱体1和入口栅格4固定连接。进一步为了增加固定结构46的稳固性，增设了垫圈463。

所述出口栅格5采用同入口栅格4相同的结构构成，具体如图4所示，出口栅格5包括两个横向边条51和两个纵向边条52，以及横向肋条53和纵向肋条54，两个横向边条51和两个纵向边条52首尾顺次焊接得到入口栅格5的矩形外边框，然后在矩形外边框内以横向肋条53和纵向肋条54垂直的方式将横向肋条53和纵向肋条54焊接固定在矩形外边框上，构成出口栅格5。出口栅格5连接至箱体1的出气端口上的方式与上述入口栅格4连接至箱体1的入气端口的方式相同。

在工程应用中，本实用新型的中空安装模块是两个端口在竖直方向上的方式连接至烟气出口上，其箱体1的入气端口向上，出气端口向下。因此，在保证中空安装模块中的催化剂的长度一定的情况下，为了降低箱体1的入气端口端的催化剂单体阵列单元的重力，避免在该端部的催化剂单体阵列单元受重力作用而下降的现象发生，将箱体1内设置的催化剂单体阵列单元2的长度设计为，按由箱体1的入气端口至出气端口的方向，所述催化剂单体阵列单元2的长度增加。如图1中所示，设置在箱体1的入气端口的端部的催化剂单体阵列单元21的长度小于设置在出气端口的端部的催化剂单体阵列单元22。

由于位于箱体1的出气端口端部的催化剂单体阵列单元22的长度较长，受重力影响大，因此，本实用新型中增设了下支撑金属网6，所述下支撑金属网6连接在所述箱体1的出气端口上，且所述下支撑金属网6位于出口格栅5与所述催化剂单体阵列单元22的出气口端面之间。防止催化剂单体滑落后从出口格栅5的空格中漏出。

进一步地，在工程应用过程中需要对蜂窝状SCR催化剂进行检查，检查人员检查时是行走在入口栅格4上的，因此，本实用新型中还增设了上支撑金属网7，所述上支撑金属网7连接在所述箱体1的入气端口上，且所述上支撑金属网7位于入口格栅4与所述催化剂单体阵列单元21的入气口端面之间。在入口格栅4与催化剂单体阵列单元21之间设置上支撑金属网7的缓冲层，减少了检查人员踩踏对催化剂单体阵列单元21进行的挤压，提高催化剂单体阵列单元的使用寿命。

进一步优选的技术方案是，为了避免催化剂单体与箱体内壁之间的接触摩擦，给催化剂单体带来损坏的问题，本实用新型在箱体1的内壁上设置外层缓冲层8，具体地，所述外层缓冲层8采用耐高温石棉毯。

进一步为了避免催化剂单体之间的直接接触摩擦，在每个催化剂单体的外壁上采用耐高温胶粘贴单体间缓冲层9，具体地，所述单体间缓冲层9采用耐高温纤维毯。

本实用新型中，为了增加箱体1结构的稳固性，设计了一种优化的箱体1结构，具体为，在两个侧板13、14的与底板11和盖板12连接的侧边部位，一体成型得到U型插接槽，具体如图5中所示，在侧板13的两侧边部位具有一体成型的U型插接槽131，在侧板14的两侧边部位具有一体成型的U型插接槽141，所述底板11和盖板12的两侧边分别插入相应侧的U型插接槽131和U型插接槽141中，然后再采用螺栓和螺母配合的固定结构将底板11和盖板12的两侧边与U型插接槽131和U型插接槽141固定连接即可。采用这种U型插槽插接方式，保证了箱体1的结构稳固性。

进一步地，为了增加箱体的稳定，在出口格栅5与箱体连接的四个顶角处焊接固定连接垫脚10，起到稳定的作用。

本实用新型中，所述箱体的底板、盖板和两个侧板的定义是依据在组装过程中的放置位置进行定义的，是为了区分围设成箱体的4个板而定义的。

本实用新型的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块的入口和出口的压降减小，同时还能提高脱硝效率。因此，本实用新型中，以图1中所述的采用两个催化剂单体阵列单元的中空安装模块为例，同时以与图1中两个催化剂单体阵列单元的长度加和一样的整根安装的非中空安装模块为对比例，进行了压降测试和脱硝效率试验测试，测试结果如下表1中所示。其中，压降测试数据由KM950烟气分析仪或WTS9106烟气分析仪读出；脱硝效率试验测试中试验烟气模拟条件：烟气中NO_x初始浓度为747ppm，NO_x/NH₃的体积比为1：1)的测试。

表1

由上表1可见，本实用新型的蜂窝状SCR催化剂中空安装模块的入口和出口的压降减小了20％，同时还不同程度的提高了蜂窝状SCR催化剂的脱硝效率，提高3％以上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，包括两端开口的箱体和催化剂单体，所述箱体的一端为入气端口，另一端为出气端口；催化剂单体紧密排列在所述箱体内；其特征在于，所述催化剂单体排列为至少两个催化剂单体阵列单元，相邻两个催化剂单体阵列单元的端面之间设置气体缓冲腔。

2.根据权利要求1所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括入口栅格和出口栅格，所述入口栅格和出口栅格采用螺栓和螺母配合的固定结构分别连接在所述箱体的两端开口上。

3.根据权利要求1或者2所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，按由箱体的入气端口至出气端口的方向，所述催化剂单体阵列单元的长度增加。

4.根据权利要求3所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括下支撑金属网，所述下支撑金属网连接在所述箱体的出气端口上，且所述下支撑金属网位于出口格栅与所述催化剂单体阵列单元的出气口端面之间。

5.根据权利要求1、2或者4所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括上支撑金属网，所述上支撑金属网连接在所述箱体的入气端口上，且所述上支撑金属网位于入口格栅与所述催化剂单体阵列单元的入气口端面之间。

6.根据权利要求1、2或者4所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括外层缓冲层，所述外层缓冲层设置在所述箱体的内壁上。

7.根据权利要求1、2或者4所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括单体间缓冲层，所述单体间缓冲层设置在所述催化剂单体的外壁上。

8.根据权利要求1、2或者4所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，所述箱体由底板、盖板和两个侧板通过螺栓和螺母配合的固定结构连接。

9.根据权利要求8所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，所述两个侧板的与底板和盖板连接的侧边部固定U型插槽，所述底板和盖板的两侧边分别插入相应侧的U型插槽中，并采用螺栓和螺母配合的固定结构连接。

10.根据权利要求2所述的蜂窝状SCR催化剂的中空安装模块，其特征在于，还包括吊耳，所述吊耳连接在所述入口栅格上。