CN207042254U - 脱硝除尘设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硝除尘设备，涉及化工设备的技术领域，包括用于对除尘前的烟气进行还原预处理的还原预处理装置；还原预处理装置包括储罐、还原剂供应组件和反应罐；还原剂供应组件设于储罐与反应罐之间，用于将储罐内储存的还原剂输送到反应罐内；反应罐内设有还原剂分布器，还原剂供应组件与还原剂分布器连接。采用本实用新型提供的脱硝除尘设备通过设置还原预处理装置，先对烟气进行预处理，缓解了脱硝过程中长时间还原反应催化剂稳定性降低的问题，提高了催化剂的稳定性，保证了脱硝除尘的质量，同时提高了脱硝效率。

Description

脱硝除尘设备

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种脱硝除尘设备。

背景技术

选择性催化还原烟气脱硝工艺(Selective Catalytic Reduction of NO_x，简称SCR脱硝工艺)，是目前较常采用的烟气脱硝技术之一，其工艺原理是向280℃～420℃的温度窗口范围内的锅炉烟气喷入脱硝还原剂，在催化剂的作用下，将烟气中的NO_x还原成无害的N₂和H₂O，达到脱除NO_x的目的。

而影响SCR法脱硝性能主要的因素在于催化剂，而影响催化剂的因素在于催化剂的活性，在实际运行过程中，烟气中的NO_x长时间进行还原反应，由于大量的还原产物粘附在催化剂表面，阻碍NO_x、NH₃、O₂到达催化剂活性表面，引起催化剂钝化，造成催化剂选择性下降，催化剂稳定性降低。

因此如何提高催化剂的稳定性是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脱硝除尘设备，缓解了脱硝过程中长时间还原反应催化剂稳定性降低的问题，提高了催化剂的稳定性，保证了脱硝除尘的质量，同时提高了脱硝效率。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种脱硝除尘设备，包括用于对除尘前的烟气进行还原预处理的还原预处理装置；

所述还原预处理装置包括储罐、还原剂供应组件和反应罐；所述还原剂供应组件设于所述储罐与所述反应罐之间，用于将所述储罐内储存的还原剂输送到所述反应罐内；

所述反应罐内设有还原剂分布器，所述还原剂供应组件与所述还原剂分布器连接。

进一步地，所述还原剂供应组件包括还原剂气化器，所述还原剂气化器一端与所述储罐连接，另一端与所述还原剂分布器连接。

进一步地，所述还原剂供应组件还包括混合罐和与所述混合罐连接的稀释风机；

所述稀释风机用于将空气输送到所述混合罐内；

所述混合罐一端与所述还原剂气化器连接，另一端与所述还原剂分布器连接，且所述混合罐用于将气化后的还原剂和空气混合。

进一步地，所述还原剂供应组件还包括还原剂缓冲罐；

所述还原剂缓冲罐一端与所述还原剂气化器连接，另一端与所述混合罐连接，且所述还原剂缓冲罐用于储存所述还原剂气化器气化后的还原剂。

进一步地，所述还原剂分布器包括喷嘴式分布器；或者，

所述还原剂分布器包括侧壁开口的列管式分布器，且工作状态下所述开口朝下；或者，

所述还原剂分布器包括莲蓬头式分布器。

进一步地，所述脱硝除尘设备还包括脱硝除尘装置，所述脱硝除尘装置包括除尘段和位于所述除尘段上部的脱硝段；

所述除尘段设有用于给还原预处理后的烟气除尘的气固分离器，所述气固分离器包括烟气分布室，所述烟气分布室设有烟气进口，所述烟气进口与所述还原预处理装置连接；

所述脱硝段内设置有催化剂层。

进一步地，所述烟气分布室具有多个烟气进口，且所述烟气分布室内分布有相互连通的与所述烟气进口一一对应的气腔；

所述烟气分布室连接有与所述多个气腔一一对应的多个旋风分离组件。

进一步地，每个所述旋风分离组件包括相互匹配的旋风筒和排气管，所述旋风筒具有用于输入气体且位于所述气腔内的进气导流端，所述排气管的一端伸入至所述旋风筒内并穿设所述烟气分布室。

进一步地，每个所述旋风筒还包括与所述进气导流端连接的筒体；所述筒体内形成呈螺旋形环绕的导流通道；

伸入至所述旋风筒内的所述排气管沿所述导流通道的轴线方向延伸。

进一步地，所述脱硝除尘装置还包括位于所述除尘段下部的收集段，所述收集段内设置有用于收集由所述旋风筒排出粉尘的灰斗。

本实用新型提供的脱硝除尘设备具有以下有益效果：

本实用新型提供一种脱硝除尘设备，包括用于对除尘前的烟气进行还原预处理的还原预处理装置；还原预处理装置包括储罐、还原剂供应组件和反应罐；还原剂供应组件设于储罐与反应罐之间，用于将储罐内储存的还原剂输送到反应罐内；反应罐内设有还原剂分布器，还原剂供应组件与还原剂分布器连接。

本实用新型提供的脱硝除尘设备设置有还原预处理装置，本实用新型提供的脱硝除尘设备可通过还原预处理装置对烟气先进行还原处理。其中，储罐内储存有还原剂，还原剂供应组件将还原剂自储罐内输送到反应罐内。还原剂自还原剂分布器内分布在反应罐与进入反应罐的烟气进行氧化还原反应。经过预处理段预处理后的烟气进入后面的除尘和脱硝处理。

采用本实用新型提供的脱硝除尘设备通过设置还原预处理装置，先对烟气进行预处理，缓解了脱硝过程中长时间还原反应催化剂稳定性降低的问题，提高了催化剂的稳定性，保证了脱硝除尘的质量，同时提高了脱硝效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的还原预处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的脱硝除尘设备的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的脱硝除尘装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的气固分离器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的催化剂层的结构示意图。

图标：100-还原预处理装置；110-储罐；120-还原剂供应组件；121-还原剂气化器；122-混合罐；123-稀释风机；124-还原剂缓冲罐；130-反应罐；131-还原剂分布器；200-脱硝除尘装置；210-除尘段；211-气固分离器；212-烟气分布室；213-烟气进口；214-旋风分离组件；215-旋风筒；216-排气管；220-脱硝段；221-催化剂层；222-通孔；230-收集段。

具体实施方式

下面将结合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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参照图1、图2、图3、图4和图5，下面将结合附图对本实用新型实施例提供的脱硝除尘设备作详细说明。

本实用新型的实施例提供了一种脱硝除尘设备，包括用于对除尘前的烟气进行还原预处理的还原预处理装置100；

还原预处理装置100包括储罐110、还原剂供应组件120和反应罐130；还原剂供应组件120设于储罐110与反应罐130之间，用于将储罐110内储存的还原剂输送到反应罐130内；

反应罐130内设有还原剂分布器131，还原剂供应组件120与还原剂分布器131连接。

需要说明的是，本实用新型的实施例提供的脱硝除尘设备设置有还原预处理装置100，本实用新型的实施例提供的脱硝除尘设备可通过还原预处理装置100对烟气先进行还原处理。其中，储罐110内储存有还原剂，还原剂供应组件120将还原剂自储罐110内输送到反应罐130内。还原剂自还原剂分布器131内分布在反应罐130与进入反应罐130的烟气进行氧化还原反应。经过预处理段预处理后的烟气进入后面的除尘和脱硝处理。

采用本实用新型的实施例提供的脱硝除尘设备通过设置还原预处理装置100，先对烟气进行预处理，缓解了脱硝过程中长时间还原反应催化剂稳定性降低的问题，提高了催化剂的稳定性，保证了脱硝除尘的质量，同时提高了脱硝效率。

本实施例中，还原剂供应组件120包括还原剂气化器121，还原剂气化器121一端与储罐110连接，另一端与还原剂分布器131连接。

需要说明的是，本实施例中的还原剂具体可以为氨水或者液氨或者其他液态还原剂。还原剂储存在储罐110内，储罐110通过管路与还原剂气化器121连接，储罐110内的还原剂可以通过泵打入还原剂气化器121中气化变为气态还原剂。气态还原剂能够和烟气充分混合反应，反应速率较高，为后续脱硝段220脱硝做好充分准备，缓解了脱硝过程中长时间还原反应催化剂稳定性降低的问题，提高了催化剂的稳定性，保证了脱硝除尘的质量，同时提高了脱硝效率。

本实施例中，还原剂供应组件120还包括混合罐122和与混合罐122连接的稀释风机123；

稀释风机123用于将空气输送到混合罐122内；

混合罐122一端与还原剂气化器121连接，另一端与还原剂分布器131连接，且混合罐122用于将气化后的还原剂和空气混合。

需要说明的是，气化后的还原剂经管路输送到混合罐122内，与经稀释风机123打入混合罐122内的空气充分混合后，经管路输送到还原剂分布器131中，通过还原剂分布器131均匀的分布在反应罐130内，与输送到反应罐130内的烟气发生氧化还原反应，达到烟气脱硝除尘预处理的目的。

本实施例中，还原剂供应组件120还包括还原剂缓冲罐124；

还原剂缓冲罐124一端与还原剂气化器121连接，另一端与混合罐122连接，且还原剂缓冲罐124用于储存还原剂气化器121气化后的还原剂。

需要说明的是，本实施例中，还原剂气化器121与混合罐122之间还设有还原剂缓冲罐124，还原剂缓冲罐124可以防止用气量突然变大，还原剂缓冲罐124内的存气可以起到缓冲作用。

本实施例中，还原剂分布器131包括喷嘴式分布器；或者，

还原剂分布器131包括侧壁开口的列管式分布器，且工作状态下开口朝下；或者，

还原剂分布器131包括莲蓬头式分布器。

需要说明的是，还原剂分布器131可以为喷嘴式分布器，也可以为列管式分布器，还可以为喷头式分布器，如莲蓬头式分布器。

列管式分布器具体可以为直管，且直管自由端一侧设有开口，且工作状态下开口朝向烟气流动方向，本实施例中工作状态下直管的开口朝下。

需要说明的是，脱硝除尘设备还包括脱硝除尘装置200，烟气经过还原预处理装置100先进行还原处理，再通过除尘段210进行烟气除尘，然后再通过脱硝段220的催化剂层221进行烟气脱硝，最后自脱硝除尘装置200的净烟气出口排出。

本实施例中脱硝除尘装置200包括外壳和与外壳连接的支架。从外壳上端至下端依次设置有脱硝段220、除尘段210和收集段230。在外壳的上部设置有净烟气出口。除尘段210设有用于给还原预处理后的烟气除尘的气固分离器211，气固分离器211包括烟气分布室212，烟气分布室212设有烟气进口213，烟气进口213与还原预处理装置100连接；脱硝段220内设置有催化剂层221；收集段230内设置有用于收集由旋风筒215排出粉尘的灰斗。

除尘段210的腔室设置有用于给还原预处理后的烟气除尘的气固分离器211，还可在除尘段210侧壁设置有吹灰器和卸灰阀。气固分离器211与收集段230连接。吹灰器部分设置在除尘段210内，一部分设置在除尘段210外部与外界动力源连接。卸灰阀通过管路与设置在除尘段210外侧壁的卸灰口连接。

本实施例中，气固分离器211包括设置在除尘段210外侧的与外界烟气管道连接的烟气进口213，烟气进口213连接有设置在除尘段210内的烟气分布室212。

烟气分布室212内分布有相互连通的多个烟气进口213。如图3中左侧的烟气进口213，多个烟气进口213以烟气进口213为起点，以烟气的运动方向进行设置多个烟气进口213。且烟气分布室212的容积沿进入烟气进口213的烟气运动方向逐渐减小。

烟气分布室212内分布有相互连通的多个气腔，多个气腔的容积沿烟气的横向运动方向逐渐减小；

烟气分布室212连接有与多个气腔一一对应的多个旋风分离组件214。

在烟气分布室212连接有多个气腔。且气腔的个数至少为两个，在本实施例中气腔的数量为五个，且之间呈相互连通的状态。与气腔相对应设置的旋风分离组件214的数量也为五个。五个旋风分离组件214分别与收集段230连接。

每个旋风分离组件214包括相互匹配的旋风筒215和排气管216，排气管216的部分伸入至旋风筒215内并穿设烟气分离室，旋风筒215与收集段230连接。在本实施例中旋风筒215的个数为五个。

旋风筒215具有用于输入气体且位于气腔内的进气导流端，排气管216的部分伸入至旋风筒215内并穿设烟气分布室212。

每个旋风筒215还包括与进气导流端连接的筒体；筒体内形成呈螺旋形环绕的导流通道；筒体与收集段230连接。旋风筒215的材料可以金属材料或者非金属材料，在本实施例中旋风筒215为陶瓷旋风筒215。

伸入至旋风筒215内的排气管216沿导流通道的轴线方向延伸。在排气管216伸入至筒体内的一端设置有内筒，内筒的横截面为梯形结构，内筒沿向收集段230移动的方向开口逐渐增大，其开口的横截面面积大于排气管216的横截面面积。

本实施例提供的烟气分布室212的容积随旋风筒215的排列逐渐减小降低了烟气的总储存量，但是使烟气分布室212内的烟气的移动速度增加，从而使烟气进入旋风筒215的时间降低且在导流通道内的速度增加。烟气速度的增加会增加大颗粒物与筒体之间的碰撞动量，从而更容易实现大颗粒物从气体中分解。所以，烟气分布室212的容积的逐渐缩小，增加了气固分离器211的工作效率而且还增强了气固分离器211的工作效果，实现了气体与固体的更进一步的分离。

脱硝段220内设置有催化剂层221和吹灰器，催化剂层221与脱硝段220内的任意侧面都接触，催化剂层221的面积与脱硝段220内的横截面面积相同。吹灰器安装在脱硝段220的侧面，吹灰器部分设置在脱硝段220内，部分设置在脱硝段220外与外界动力源连接。

催化剂层221的数量可根据实际情况进行设定，当需要催化的气体较多或者因为气体的化学原因需要较多的催化剂的量时，催化剂层221可设计为多层。在本实施例中，催化剂的数量为两个，在其他实施例中，可以为一个也可以大于两个。

催化剂层221包括催化剂原料以及套设在催化剂原料外的催化剂壳体，本实施例中的催化剂原料为经过挤压成块的V₂O₅和TiO₂催化剂。催化剂壳体与脱硝段220的内壁之间为可拆卸连接，可拆卸连接包括卡接，螺纹固定等。在本实施例中，催化剂壳体与脱硝段220内壁之间为卡接。催化剂壳体的上表面和下表面都均匀的设置有通孔222，通孔222的密度较大。

本实施例提供的脱硝除尘设备工作流程如下：

先将待净化烟气引入反应罐130，待净化烟气与引入反应罐130内的还原剂进行还原预处理，得到还原预处理后烟气；随后还原预处理后烟气通过脱硝除尘装置200的烟气进口213引入烟气分布室212，再进入气固分离器211的进气导流端内，随后进入筒体内，因为筒体内的导流通道为螺旋结构，使进入的烟气产生旋转由直线运动变为圆周运动。旋转气流绝大部分沿旋风体自筒体呈螺旋形向下，朝筒体底部的倒锥形段流动，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向筒壁。尘粒在于筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入灰斗。旋转下降的外旋气流到达倒锥形段下端时，因倒锥形段的收缩即以同样的旋转方向在筒体由下而上继续做螺旋形流动，经过排气管216进入脱硝段220腔体内，烟气经过催化剂层221脱硝后，由净烟气出口排出。

本实施例提供的脱硝除尘设备，经过还原预处理、除尘和脱硝三步，氨的逃逸率小于2ppm，经过脱硝后SO₂/SO₃转化率小于1％。

本实施例中催化剂化学使用寿命大于24000h，机械使用寿命不小于10年。

以上对本实用新型的脱硝除尘设备进行了说明，但是，本实用新型不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本实用新型包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种脱硝除尘设备，其特征在于，包括用于对除尘前的烟气进行还原预处理的还原预处理装置(100)；

所述还原预处理装置(100)包括储罐(110)、还原剂供应组件(120)和反应罐(130)；所述还原剂供应组件(120)设于所述储罐(110)与所述反应罐(130)之间，用于将所述储罐(110)内储存的还原剂输送到所述反应罐(130)内；

所述反应罐(130)内设有还原剂分布器(131)，所述还原剂供应组件(120)与所述还原剂分布器(131)连接。

2.根据权利要求1所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述还原剂供应组件(120)包括还原剂气化器(121)，所述还原剂气化器(121)一端与所述储罐(110)连接，另一端与所述还原剂分布器(131)连接。

3.根据权利要求2所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述还原剂供应组件(120)还包括混合罐(122)和与所述混合罐(122)连接的稀释风机(123)；

所述稀释风机(123)用于将空气输送到所述混合罐(122)内；

所述混合罐(122)一端与所述还原剂气化器(121)连接，另一端与所述还原剂分布器(131)连接，且所述混合罐(122)用于将气化后的还原剂和空气混合。

4.根据权利要求3所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述还原剂供应组件(120)还包括还原剂缓冲罐(124)；

所述还原剂缓冲罐(124)一端与所述还原剂气化器(121)连接，另一端与所述混合罐(122)连接，且所述还原剂缓冲罐(124)用于储存所述还原剂气化器(121)气化后的还原剂。

5.根据权利要求1所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述还原剂分布器(131)包括喷嘴式分布器；或者，

所述还原剂分布器(131)包括侧壁开口的列管式分布器，且工作状态下所述开口朝下；或者，

所述还原剂分布器(131)包括莲蓬头式分布器。

6.根据权利要求1所述的脱硝除尘设备，其特征在于，还包括脱硝除尘装置(200)，所述脱硝除尘装置(200)包括除尘段(210)和位于所述除尘段(210)上部的脱硝段(220)；

所述除尘段(210)设有用于给还原预处理后的烟气除尘的气固分离器(211)，所述气固分离器(211)包括烟气分布室(212)，所述烟气分布室(212)设有烟气进口(213)，所述烟气进口(213)与所述还原预处理装置(100)连接；

所述脱硝段(220)内设置有催化剂层(221)。

7.根据权利要求6所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述烟气分布室(212)具有多个烟气进口(213)，且所述烟气分布室(212)内分布有相互连通的与所述烟气进口(213)一一对应的气腔；

所述烟气分布室(212)下方连接有与所述多个气腔一一对应的多个旋风分离组件(214)。

8.根据权利要求7所述的脱硝除尘设备，其特征在于，每个所述旋风分离组件(214)包括相互匹配的旋风筒(215)和排气管(216)，所述旋风筒(215)具有用于输入气体且位于所述气腔内的进气导流端，所述排气管(216)的一端伸入至所述旋风筒(215)内并穿设所述烟气分布室(212)。

9.根据权利要求8所述的脱硝除尘设备，其特征在于，每个所述旋风筒(215)还包括与所述进气导流端连接的筒体；所述筒体内形成呈螺旋形环绕的导流通道；

伸入至所述旋风筒(215)内的所述排气管(216)沿所述导流通道的轴线方向延伸。

10.根据权利要求9所述的脱硝除尘设备，其特征在于，所述脱硝除尘装置(200)还包括位于所述除尘段(210)下部的收集段(230)所述收集段(230)内设置有用于收集由所述旋风筒(215)排出粉尘的灰斗。