CN208003765U - 一种含硫烟气催化脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含硫烟气催化脱硝装置，包括进烟管、混合器、预处理塔、反应器；进烟管连接在混合器的入口上，混合器的出口通过第一管道与预处理塔的入口相通，预处理塔的出口通过管道与反应器的入口相通，反应器的出口通过管道排出净化后的烟气；混合器内设有喷出氨气的喷枪，预处理塔内设有填料和冲洗器，反应器内设有催化剂。本装置可以对烟气进行净化，属于大气污染控制技术领域。

Description

一种含硫烟气催化脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及大气污染控制技术领域，尤其涉及一种含硫烟气催化脱硝装置。

背景技术

氮氧化物的主要排放源包括燃煤锅炉、玻璃窑炉、水泥窑炉、船舶等，是我国氮氧化物控制的重点对象。选择性催化还原(SCR)脱硝技术是世界范围内应用最广、市场占有率最高、运行最稳定可靠的烟气脱硝技术。

传统的SCR脱硝装置布置在除尘脱硫设施之前，以满足V₂O₅-WO₃/TiO₂或V₂O₅-MoO₃/TiO₂催化剂对反应温度窗口300～450℃的要求。这一布置方式有两个弊端：一是需要在现有除尘脱硫设施中间进行改造，而很多行业经常没有预留的占地空间；二是煤锅炉、玻璃窑炉、水泥窑炉、船舶等的排气温度较低，经常难以满足温度窗口的要求。为了解决传统布置方式的弊端，国内外研发了大量在低温区(300℃以下)具有较好脱硝活性的催化剂，并采取末端布置的方式，即将SCR脱硝装置布置在除尘脱硫设施之后。末端布置方式解决了空间限制及温度窗口限制的弊端，但是由于烟气温度低，催化剂极易因为SO₂而中毒失活。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种含硫烟气催化脱硝装置，可以对烟气进行净化。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种含硫烟气催化脱硝装置，包括进烟管、混合器、预处理塔、反应器；进烟管连接在混合器的入口上，混合器的出口通过第一管道与预处理塔的入口相通，预处理塔的出口通过管道与反应器的入口相通，反应器的出口通过管道排出净化后的烟气；混合器内设有喷出氨气的喷枪，预处理塔内设有填料和冲洗器，反应器内设有催化剂。

进一步的是：从预处理塔的入口到预处理塔的出口，填料和冲洗器依次布置在预处理塔内。

进一步的是：反应器内设有多层催化剂，从反应器的入口到反应器的出口，多层催化剂依次布置在反应器内。

进一步的是：反应器的入口处设有布气器，每层催化剂的上方设有吹灰器。

进一步的是：装置还包括鼓风机、空气加热器；鼓风机与空气加热器的入口相通，空气加热器的出口通过第二管道连接在喷枪上。

进一步的是：装置还包括氨储罐、氨蒸发器、氨气储罐；氨储罐的出口通过管道与氨蒸发器的入口相通，氨蒸发器的出口通过管道与氨气储罐的入口相通，氨气储罐的出口通过管道连接在第二管道上。

进一步的是：装置还包括废液池罐，氨储罐的出口通过管道连接在废液池罐上，氨蒸发器的废液出口通过管道连接在废液池罐上。

进一步的是：装置还包括氨气稀释罐，氨气储罐的备用出口通过管道与氨气稀释罐的入口相通，氨气稀释罐的出口通过管道连接在废液池罐上。

进一步的是：装置还包括第四管道，第四管道的一端连接在第一管道上，第四管道的另一端与预处理塔的入口和反应器的入口相通。

进一步的是：装置还包括引风机和连接在引风机上的第三管道，进烟管与第三管道相通，反应器的出口通过管道连接在第三管道上，第三管道上设有阀门。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

因为设置了空气加热器，本装置的所有管道，从混合器的入口至反应器的出口，气体的温度全程保温。冲洗器可以定期清洗填料和预处理塔，主要用于清洗掉填料内吸收的硫铵盐和烟尘，避免设备被腐蚀。本实用新型装置适用范围广、运行稳定可靠，可适用于燃煤锅炉、玻璃窑炉、水泥窑炉、船舶等各种低温含硫烟气的氮氧化物净化。本实用新型装置布置方式灵活，既能布置在除尘脱硫设施前，也能布置在除尘脱硫设施后。本实用新型装置对烟气的适应能力强，能用于温度为150～450℃的烟气，在烟气温度低于250℃时能有效减缓二氧化硫对催化剂的中毒失活作用。本实用新型装置对氮氧化物的净化效率可以达到85％～100％，能满足各行业的达标排放要求。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1为混合器，2为预处理塔，3为反应器，4为冲洗器，5为填料，6为布气器，7为催化剂，8为吹灰器，9为氨储罐，10为计量泵，11为鼓风机，12为空气加热器，13为氨蒸发器，14为氨气储罐，15为氨气稀释罐，16为废液池罐机，17为喷枪，18为第一管道，19为第二管道，20为第三管道，21为第四管道，22为引风机，23为进烟管，1-1为混合器的入口，1-2为混合器的出口，2-1为预处理塔的入口，2-2为预处理塔的出口，3-1为反应器的入口，3-2为反应器的出口，13-1为氨蒸发器的入口，13-2为氨蒸发器的出口，13-3为氨蒸发器的废液出口，14-1为氨气储罐的入口，14-2为氨气储罐的出口，14-3为氨气储罐的备用出口，15-1为氨气稀释罐的入口，15-2为氨气稀释罐的出口。

结合图1所示，一种含硫烟气催化脱硝装置，包括进烟管、混合器、预处理塔、反应器。进烟管连接在混合器的入口上，即进烟管与混合器的入口相通。混合器的出口通过第一管道与预处理塔的入口相通，预处理塔的出口通过管道与反应器的入口相通，反应器的出口通过管道排出净化后的烟气。混合器内设有喷出氨气的喷枪，喷枪位于混合器内的下部，且靠近混合器的入口。预处理塔内设有填料和冲洗器，填料位于预处理塔内的中部，冲洗器位于填料的上方。反应器内设有催化剂。为叙述方便，对其中的一些管道进行了命名。

从预处理塔的入口到预处理塔的出口，填料和冲洗器依次布置在预处理塔内。冲洗器在填料的上方，填料在使用过程中，会捕集烟气中的硫铵盐和烟尘，当填料使用一段时间后，冲洗器可以定期清洗填料和预处理塔，主要用于清洗掉填料内累积的硫铵盐和烟尘。

反应器内设有多层催化剂，从反应器的入口到反应器的出口，多层催化剂依次布置在反应器内。催化剂可以让氨气和烟气中的氮氧化物充分反应。

反应器的入口处设有布气器，布气器位于反应器的内部，且布气器位于所有催化剂的上方，布气器靠近反应器的入口，布气器起到导流的作用，可以引导氨气和烟气的流向。每层催化剂的上部设有吹灰器，用于吹扫催化剂表面的烟尘。

装置还包括鼓风机、空气加热器；鼓风机与空气加热器的入口相通，空气加热器的出口通过第二管道连接在喷枪上。

装置还包括氨储罐、氨蒸发器、氨气储罐。氨储罐用于储存氨水或尿素溶液。氨储罐的出口通过管道与氨蒸发器的入口相通，氨蒸发器的出口通过管道与氨气储罐的入口相通，氨气储罐的出口通过管道连接在第二管道上，即氨气储罐的出口处有管道，该管道与第二管道相通。连接氨储罐出口和氨蒸发器入口的管道上设有计量泵。

装置还包括废液池罐，氨储罐的出口通过管道连接在废液池罐上，氨蒸发器的废液出口通过管道连接在废液池罐上。氨蒸发器上有三个口，氨蒸发器的入口、氨蒸发器的出口、氨蒸发器的废液出口。

装置还包括氨气稀释罐，氨气储罐的备用出口通过管道与氨气稀释罐的入口相通，氨气稀释罐的出口通过管道连接在废液池罐上。氨气储罐上有三个口，氨气储罐的入口、氨气储罐的出口、氨气储罐的备用出口。

装置还包括第四管道，第四管道的一端连接在第一管道上，第四管道的另一端与预处理塔的入口和反应器的入口相通，预处理塔的入口和反应器的入口均与第四管道相通。第四管道上设有阀门。

装置还包括引风机和连接在引风机上的第三管道，进烟管与第三管道相通，反应器的出口通过管道连接在第三管道上，第三管道上设有阀门。在烟气净化的过程中，第三管道上的阀门处于关闭的状态。

本装置的原理：未净化的烟气流入进烟管(不流向第三管道)，未净化的烟气经进烟管流入混合器内，混合器内的喷枪喷出氨气，然后氨气和未净化的烟气充分混合均匀后，从混合器的出口流出，经第一管道、预处理塔的入口流入预处理塔内，氨气和未净化的烟气在预处理塔内从下往上流动，填料会捕集烟气中的硫铵盐和烟尘，硫铵盐由烟尘中的二氧化硫与氨气反应生成，然后烟气和氨气从预处理塔的出口出来，通过管道进入反应器的内部，布气器可以引导烟气和氨气的流动方向，烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下与氨气发生反应，从而使烟气得到净化，净化后的烟气达到排放标准，并通过管道排放出去。

引风机可以引导气体的流向，使得烟气在管道内朝着引风机的方向流动。在混合器、预处理塔、反应器需要进行检修时，第三管道的阀门打开，则未净化的烟气在引风机的作用下流入第三管道内，然后再经引风机排出，这样未净化的烟气不会依次流入混合器、预处理塔、反应器。在预处理塔需要进行检修时，第四管道上的阀门处于打开状态，这样烟气和氨气的混合物不会进入预处理塔，而是通过第四管道直接流入反应器内，这样方便工作人员对预处理塔进行检修工作。

本装置还可以提供氨气，氨储罐的氨水通过管道流入氨蒸发器内，计量泵可以计量流量，然后氨水在氨蒸发器内产生氨气，产生的氨气从氨蒸发器的出口流出，再通过管道进入氨气储罐的内部，然后氨气再从氨气储罐的出口出来，通过管道进入第二管道的内部，此时第二管道内会有加热的气体(比如空气)，使得氨气的温度升高，然后氨气通过第二管道进入混合器内的喷枪，氨气从喷枪里喷出来。空气经过鼓风机进入空气加热器，从而使得空气的温度升高，空气的温度升高后，进入第二管道内，用来提升氨气的温度。

氨蒸发器产生氨气后，氨蒸发器会产生一些废液，产生的废液从氨蒸发器的废液出口流出，并通过管道流入废液池罐内。氨储罐也会存在一定的余料，余料也会通过管道流入废液池罐内。当氨气储罐内氨气的含量较多时，氨气则从氨气储罐的备用出口流出，通过管道从氨气稀释罐的入口流入氨气稀释罐内。当氨气储罐内氨气的含量较少时，氨气则从氨气稀释罐的入口流出，通过管道从氨气储罐的备用出口流入氨气储罐内。氨气稀释罐也会产生相应的余料，余料从氨气稀释罐的出口通过管道流入废液池罐内。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：包括进烟管、混合器、预处理塔、反应器；进烟管连接在混合器的入口上，混合器的出口通过第一管道与预处理塔的入口相通，预处理塔的出口通过管道与反应器的入口相通，反应器的出口通过管道排出净化后的烟气；混合器内设有喷出氨气的喷枪，预处理塔内设有填料和冲洗器，反应器内设有催化剂。

2.按照权利要求1所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：从预处理塔的入口到预处理塔的出口，填料和冲洗器依次布置在预处理塔内。

3.按照权利要求1所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：反应器内设有多层催化剂，从反应器的入口到反应器的出口，多层催化剂依次布置在反应器内。

4.按照权利要求3所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：反应器的入口处设有布气器，每层催化剂的上方设有吹灰器。

5.按照权利要求1所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括鼓风机、空气加热器；鼓风机与空气加热器的入口相通，空气加热器的出口通过第二管道连接在喷枪上。

6.按照权利要求5所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括氨储罐、氨蒸发器、氨气储罐；氨储罐的出口通过管道与氨蒸发器的入口相通，氨蒸发器的出口通过管道与氨气储罐的入口相通，氨气储罐的出口通过管道连接在第二管道上。

7.按照权利要求6所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括废液池罐，氨储罐的出口通过管道连接在废液池罐上，氨蒸发器的废液出口通过管道连接在废液池罐上。

8.按照权利要求6所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括氨气稀释罐，氨气储罐的备用出口通过管道与氨气稀释罐的入口相通，氨气稀释罐的出口通过管道连接在废液池罐上。

9.按照权利要求1所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括第四管道，第四管道的一端连接在第一管道上，第四管道的另一端与预处理塔的入口和反应器的入口相通。

10.按照权利要求1所述的一种含硫烟气催化脱硝装置，其特征在于：装置还包括引风机和连接在引风机上的第三管道，进烟管与第三管道相通，反应器的出口通过管道连接在第三管道上，第三管道上设有阀门。