CN207822801U - 一种蜂窝式低温脱硝的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种蜂窝式低温脱硝的装置，该方法具体包括首先，将氧气、氮气、二氧化碳、一氧化碳气体和一氧化氮气体按照一定的比例混合，并进行预热；其次，将预热后的混合气体与氨气按照一定的比例混合，将混合后的气体按照一定的流量通过设有蜂窝式催化剂的固定床反应器，进行催化脱硝处理；最后，将经过处理后的气体经过冷却后，通过尾气风机排出。由于采用上述技术方案，本实用新型方法采用浸渍法涂覆，工艺简单，能耗低，具有很好的应用前景。负载催化剂后，蜂窝堇青石比表面积显著增加，活性组分在载体表面分布均匀。通过震荡处理，发现活性组分与载体紧密结合。同时，Mn‑CeO2/Al2O3催化剂原料易得，无毒害作用，且制备周期较短。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蜂窝式低温脱硝的装置。
背景技术
现有实验室模拟烟气脱硝装置仅限于用粉末状催化剂，装填量为毫克级，且载气为惰性气体或氮气，水汽由载气带入，与电厂实际脱硝工艺差别较大，且模拟效果与实际使用情况有出入，不能很好的评价脱硝催化剂，不利于脱硝催化剂工业化。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的提供一种工艺简单，能耗低，具有较好的稳定性。且通入SO2、H2O后效率稳定在65％，具有较好的抗中毒能力的一种蜂窝式低温脱硝的方法及其装置。
本实用新型的技术方案是：一种蜂窝式低温脱硝的装置，其特征在于，该脱硝装置包括载气源钢瓶、气体混合罐、气体加热装、水汽发生反应器、固定床反应器、气体冷却器和尾气风机；
其中，所述载气源钢瓶通过减压阀、质量流量计和单向阀与所述气体混合罐的进气口联通，所述气体混合罐的出气口与所述气体加热装置的一端连接，所述气体加热装置的另一端通过管路与所述固定床反应器的一端连接，所述固定床反应器的另一端与所述气体冷却器的一端连接，所述气体冷却器的另一端与所述尾气风机的进气口联通；所述固定床反应器的两端设有气体采样口；所述水汽发生反应器通过管路与所述气体加热装置和固定床反应器的管路联通。
进一步，所述固定床反应器內设有蜂窝式堇青石基催化剂块体，其孔径为1-5mm。
进一步，所述固定床反应器的个数为至少一个。
进一步，所述气体加热装置包括壳体、保温层、U型加热管和加热装置，
其中，所述壳体的两端分别设有进气口和出气口，所述壳体的内部设有保温层，若干所述U型加热管设有所述壳体内部，所述加热装置与若干所述U型加热管连接。
进一步，所述载气源钢瓶包括氧气钢瓶、氮气钢瓶、二氧化碳钢瓶、一氧化碳钢瓶和一氧化氮钢瓶，所述氧气钢瓶、氮气钢瓶、二氧化碳钢瓶、一氧化碳钢瓶和一氧化氮钢瓶的瓶口上设置有电池阀、减压阀和流量计。
进一步，所述气体加热装置的预热温度为80-200℃。
进一步，所述蜂窝式催化剂块体各个组分的百分比为Mn：10％-30％、 Ce：60％-85％、Al：5％-20％。
本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，本实用新型装置结构简单，能耗低，具有很好的应用前景。负载催化剂后，蜂窝堇青石比表面积显著增加，活性组分在载体表面分布均匀。通过震荡处理，发现活性组分与载体紧密结合。同时，Mn-CeO2/Al2O3催化剂原料易得，无毒害作用，且制备周期较短。现有的脱硝催化剂的使用温度为300-400℃，本实用新型所制备的低温SCR脱硝催化剂，在使用温度为100℃时，即可保证80％的脱硝效率，且通入SO2、H2O后效率稳定在65％，具有较好的抗中毒能力。因此可以将此催华剂使用在脱硫、除尘之后，避免粉尘与二氧化硫对催化剂的毒害作用，延长催化剂的使用寿命，提高了催化剂的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种蜂窝式低温脱硝装置的结构示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例子对本实用新型进行具体的描述，以便使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实用新型一种蜂窝式低温脱硝装置，该脱硝装置包括载气源钢瓶、气体混合罐、气体加热装、水汽发生反应器、固定床反应器、气体冷却器和尾气风机；
其中，所述载气源钢瓶通过减压阀、质量流量计和单向阀与所述气体混合罐的进气口联通，所述气体混合罐的出气口与所述气体加热装置的一端连接，所述气体加热装置的另一端通过管路与所述固定床反应器的一端连接，所述固定床反应器的另一端与所述气体冷却器的一端连接，所述气体冷却器的另一端与所述尾气风机的进气口联通；所述固定床反应器的两端设有气体采样口；所述水汽发生反应器通过管路与所述气体加热装置和固定床反应器的管路联通。
进一步，所述固定床反应器內设有蜂窝式堇青石基催化剂，其孔径为1-5mm。
进一步，所述固定床反应器的个数为至少一个。
进一步，所述气体加热装包括壳体、保温层、U型加热管和加热装置，
其中，所述壳体的两端分别设有进气口和出气口，所述壳体的内部设有保温层，若干所述U型加热管设有所述壳体内部，所述加热装置与若干所述U型加热管连接。
采用上述装置进行低温脱硝的方法，该方法具体包括以下步骤：
首先，将氧气、氮气、二氧化碳、一氧化碳和一氧化氮气体按照一定的比例混合，并进行预热；
其次，将预热后的混合气体与氨气按照一定的比例混合，将混合后的气体按照一定的流量通过设有蜂窝式催化剂的固定床反应器，进行催化脱硝处理；
最后，将经过处理后的气体经过冷却后，通过尾气风机排出。
进一步，所述预热的温度为80-200℃。
进一步，所述流量为5-100m3/h。
进一步，所述蜂窝式催化剂层由Mn-CeO2/Al2O3催化剂粉制成，各个组分的百分比为Mn：10％-30％、Ce：60％-85％、Al：5％-20％。
进一步，所述制备蜂窝堇青石脱硝催化剂的制备工艺为：以去离子水为溶剂，称取一定量的可溶性铝盐、可溶性铈盐和可溶性锰盐分别溶解在去离子水中，搅拌1.8-2.2h；
然后在混合液中逐滴加入15％-45％的氨水搅拌，直到pH＝8-10，继续搅拌1-3h，静置陈化10-15h后用去离子水冲洗至pH无变化；
最后在流动空气氛围里，温度为100-120℃条件下干燥10-15h，在温度为400-600℃煅烧1-5h，冷却至室温，得到Mn-CeO2/Al2O3催化剂粉体；
将聚乙烯醇(PVA)、乳化剂OP-10加入到去离子水中，搅拌0.5-5h，得到乳白色浆液，缓慢加入Mn-CeO2/Al2O3粉体，搅拌0.5-3h。最后将蜂窝堇青石催化剂载体浸泡在催化剂料浆中，吹孔、煅烧，得到所述的低温脱硝催化剂。
实施例1
催化剂活性评价催化剂使用量为4块100mm×100mm×150mm蜂窝堇青石基催化剂，在固定床反应器内反应，流量通过质量流量计控制，反应条件为[NH3]/[NO]＝1，NO的量为200ppm，NH3＝200ppm，流量为 10m3/h。按照以下温度梯度进行试验，具体数据如下：
| 温度℃ | 90 | 100 | 110 | 120 |
| 脱硝效率 | 73.6％ | 83％ | 87.6％ | 92.9％ |
实施例2
催化剂活性评价催化剂使用量为4块100mm×100mm×150mm蜂窝堇青石基催化剂，在固定床反应器内反应，流量通过质量流量计控制，反应条件为[NH3]/[NO]＝1，NO的量为200ppm，NH3＝200ppm。在温度100℃条件下，通过改变烟气流量改变空速，烟气流量改变如以下梯度，结果如下：
实施例3
催化剂活性评价催化剂使用量为4块100mm×100mm×150mm蜂窝堇青石基催化剂，在固定床反应器内反应，流量通过质量流量计控制，反应条件为温度100℃，NO的量为200ppm，流量为10m3/h，。改变 [NH3]/[NO]比，通过烟气分析仪确定NO脱除率。每个条件下间隔测5 个数据。结果如下：
| [NH3]/[NO] | 0.9 | 1.0 | 1.1 |
| 脱硝效率 | 71.5％ | 83％ | 78.6％ |
实施例4
催化剂活性评价催化剂使用量为4块100mm×100mm×150mm蜂窝堇青石基催化剂，在固定床反应器内反应，流量通过质量流量计控制，反应条件为温度100℃，[NH3]/[NO]＝1，流量为10m3/h。改变NO浓度，结果如下：
| NO浓度 | 100ppm | 150ppm | 200ppm | 300ppm |
| 脱硝效率 | 78.4％ | 79.1％ | 81.3％ | 79.6％ |
实施例5
催化剂活性评价催化剂使用量为4块100mm×100mm×150mm蜂窝堇青石基催化剂，孔径分别为1mm、1.5mm、2mm、5mm，在固定床反应器内反应，流量通过质量流量计控制，反应条件为温度100℃，NO的量为200ppm，NH3＝200ppm，[NH3]/[NO]＝1，流量为10m3/h。改变蜂窝堇青石孔径，结果如下：
Claims (7)
1.一种蜂窝式低温脱硝的装置，其特征在于，该脱硝装置包括载气源钢瓶、气体混合罐、气体加热装、水汽发生反应器、固定床反应器、气体冷却器和尾气风机；
其中，所述载气源钢瓶通过减压阀、质量流量计和单向阀与所述气体混合罐的进气口联通，所述气体混合罐的出气口与所述气体加热装置的一端连接，所述气体加热装置的另一端通过管路与所述固定床反应器的一端连接，所述固定床反应器的另一端与所述气体冷却器的一端连接，所述气体冷却器的另一端与所述尾气风机的进气口联通；所述固定床反应器的两端设有气体采样口；所述水汽发生反应器通过管路与所述气体加热装置和固定床反应器的管路联通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定床反应器內设有蜂窝式堇青石基催化剂块体，其孔径为1-5mm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定床反应器的个数为至少一个。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体加热装置包括壳体、保温层、U型加热管和加热装置，
其中，所述壳体的两端分别设有进气口和出气口，所述壳体的内部设有保温层，若干所述U型加热管设有所述壳体内部，所述加热装置与若干所述U型加热管连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载气源钢瓶包括氧气钢瓶、氮气钢瓶、二氧化碳钢瓶、一氧化碳钢瓶和一氧化氮钢瓶，所述氧气钢瓶、氮气钢瓶、二氧化碳钢瓶、一氧化碳钢瓶和一氧化氮钢瓶的瓶口上设置有电池阀、减压阀和流量计。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体加热装置的预热温度为80-200℃。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述蜂窝式催化剂块体各个组分的百分比为Mn：10％-30％、Ce：60％-85％、Al：5％-20％。
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| CN201721617318.XU CN207822801U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种蜂窝式低温脱硝的装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107855002A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-30 | 石河子大学 | 一种蜂窝式低温脱硝的方法及其装置 |
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2017
- 2017-11-28 CN CN201721617318.XU patent/CN207822801U/zh active Active
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